美国土木工程师协会 (ASCE) 发布的 2017 年基础设施报告卡中,美国的桥梁获得了 C+ 等级。老化是影响这一分数的一个因素——在美国 614,387 座桥梁中,几乎十分之四的桥梁已有 50 年或以上的历史,而且平均年龄还在不断攀升。

但修复和修复的成本极其高昂——最新估计显示,全国积压的桥梁修复需求高达 1,230 亿美元。
2013 年,特拉华州交通部决定探索一种新颖的快速更换方法的有效性,以修复 C&D 运河以北一座即将达到使用寿命的双-车道桥梁。他们与特拉华大学的研究人员合作设计和建造了一座新桥梁,该桥梁继续通过定制的-设计的仪器系统进行监控。
旧桥被土工合成材料加筋土集成桥梁系统(GRS-IBS)取代。该系统由联邦公路管理局的工程师开发和推广,适合快速且具有成本效益的施工。-
特拉华大学 Bentley 软件公司土木工程系主任 Christopher Meehan 解释说,这种新颖的设计借鉴了挡土墙领域,其中土工合成材料(包括纺织品、网格、条带和网)用于为土壤提供抗拉加固,从而提高其整体强度和稳定性。
“事实证明,这些技术的概念也可以应用于桥梁,从而节省资金并减少施工时间,”米汉说。 “这座新桥基本上是一个复合桥梁结构,结合了 GRS 桥台和预制桥梁上部结构元件。这种方法消除了与-现浇混凝土-相关的昂贵的停机时间,这种混凝土可能需要几周到一个月的时间才能固化。”
在该项目中,GRS 桥台的建造方法是,将当地可用的混凝土砌块成排铺设,在其后面填充砾石,覆盖墙面元件并用土工合成织物回填。分层重复此过程以建造每个桥台,然后将预制-混凝土桥梁上部结构放置在桥台顶部。
接下来,进行了一些收尾工作,将引道提升到桥梁的水平面,然后铺设整个桥梁和道路区域。由此产生的桥梁上部结构跨度约为 37 英尺,入口通道的净跨度略多于 28 英尺。
特拉华大学研究团队为该项目提供了广泛的技术支持,包括设计和实施定制的结构健康监测系统,该系统由 150 多个传感器组成,用于持续监测桥梁的长期性能。{1}}
Meehan 赞扬研究生 Majid Talebi、Tyler Poggiogalle、Dan Cacciola 和 Matthew Becker 对设计、施工和监控过程做出的重大贡献。
“当 Chris 向我们提出建造和监控这些创新结构之一的想法时,DelDOT 建造 GRS-IBS 桥梁的旅程实际上就开始了,”DelDOT 的首席桥梁工程师、UD 土木工程 1992 届毕业生巴里·本顿 (Barry Benton) 说道。
“从项目一开始,他就与我们密切合作,选择地点并协助设计和监测计划。由于这是特拉华州第一座 GRS-IBS 桥梁,因此了解其性能对我们来说非常重要。”
此后,DelDOT 在苏塞克斯县建造了另一座 GRS-IBS 桥,迄今为止该桥运行良好。本顿认为,如果内部维护人员能够接受培训来完成这项工作,这项技术将带来最大的成本节约。
“该系统的优点在于它可以用小型设备快速构建,因此非常适合利用我们自己员工的才能,”他说。
Meehan 称 GRS-IBS 是一项几乎可以在任何地方构建的无障碍技术。
“土工合成材料加筋土结构非常适合-世界各地的建筑,因为土工合成材料相当轻并且可以轻松进口,”他说。
“除此之外,各种类型的墙壁和桥台都可以使用当地采购的材料建造,几乎不需要-现浇混凝土。由此产生的结构具有成本-效益,并且在沉降和横向偏转方面相当宽容,并且已被证明在地震中表现相对较好。”











































