毫无疑问，中国的基础设施需要更多投资，桥梁也不例外。但成功实施必要的监控、维修和其他升级需要的不仅仅是钱。

新材料的战略应用、有效的施工技术和全面的数据采集只是工程师们今天用来延长桥梁寿命的策略中的一小部分。

“基础设施投资是重要的,但它不是一个四年的投资,这是一个世代投资,因为一代,我们没有太多的关注,”安德鲁·维特克说地震工程研究中心主任多学科(mce)在布法罗大学,在纽约。“(这笔投资)将利用目前正在进行、刚刚结束或刚刚开始的研究。”

耐久性既是一个成本问题，也是一个安全问题，甚至可能更重要。罗格斯大学(Rutgers University)土木与环境工程教授弗兰克·穆恩(Frank Moon)说，“我认为，至少在那些了解桥梁工作原理和人们对桥梁的期望的人看来，没有人会强烈抗议美国的桥梁不安全。”“因此，我们一直试图找出如何保护(现有的)桥梁，以及如何建造更好的新桥梁，以降低生命周期成本，延长桥梁的寿命。”

现有的桥梁在耐久性方面面临着最大的挑战。美国有60多万座桥梁根据美国土木工程师协会(American Society of Civil Engineers)最新的基础设施报告卡，在美国，每10个人中就有4个人超过50岁。许多较老的桥梁都设有伸缩缝，以帮助管理振动和温度变化等因素，这些因素使桥面易受热胀冷缩的影响，因此需要更频繁的维修。

新建桥梁的目的是解决接缝带来的问题，要么完全忽略接缝，要么将其覆盖，以保护它们所连接的钢筋混凝土桥面构件。

最小化腐蚀一直是工程师们致力于建造更好桥梁的一个焦点。除了无接缝桥梁外，为了减缓腐蚀，人们越来越多地使用耐腐蚀钢筋，超高性能混凝土(UHPC)的应用也越来越广泛。这种混凝土的透气性比普通混凝土低，可以防止钢筋受潮变质，延长钢筋的使用寿命。

加速桥梁建设(ABC)在最近几十年里获得了广泛的关注，因为它使用了非现场方法来加快现场组装桥梁所需的时间。这样做的结果通常是缩短道路施工周期，减少封闭。这种方法还减少了工人与汽车并排行驶的需要，从而使工人更安全。

然而，节省时间是ABC对建设项目最常提到的贡献。尽管这种方法已被用于一些引人注目的项目，比如今年早些时候被大火烧毁的亚特兰大85号州际公路部分路段的维修，但专家表示，如果没有政策制定者和项目业主的一点帮助，这种方法不太可能普及。

“对基础设施的投资必须是重大的，但这不是四年的投资，而是几代人的投资，因为我们这一代人没有对它给予太多关注。”

安德鲁·惠塔克

布法罗大学MCEER主任

佛罗里达国际大学(FIU)土木与环境工程教授、FIU大学运输中心ABC集团主任阿托罗德·阿齐齐纳米尼(Atorod Azizinamini)表示，这种情况可能发生的一种方式是通过项目工期的时间限制。他表示:“(然后)……我们不能为了建一座桥而关闭道路那么久。”

然而，美国广播公司也不能免除持续的耐久性问题。“我们发现，很难与美国广播公司建立持久的联系，”弗吉尼亚运输部(Virginia Department of Transportation)的助理结构和桥梁工程师亚当·马特奥(Adam Matteo)说。“它们足够强大，但往往撑不下去，所以我们正在努力克服这个问题。”

希望了解桥接性能的项目团队有大量的资源可以参考。一个是联邦政府保存的过去几十年桥梁性能的数据。另一个是对新建和现有桥梁的实时监测。前者面临的一个挑战是，30年前建造的桥梁往往不同于今天建造的桥梁。看看今天建造的桥梁，会引起它自己的一系列担忧，即它们通常必须在现实世界中存在十年或更久，才能从它们的表现中得出结论。

把野兽带进来。

代表桥梁评估和加速结构测试的BEAST是Rutgers高级基础设施和运输中心(CAIT)的一个项目。在全面应用中，BEAST用于加速建筑材料和组件的老化，以确定它们在现实世界中的表现。穆恩说:“我们可以让这些(测试结果)相互竞争，然后……说(一个系统)比其他系统寿命更长。”穆恩说，他是这个项目的技术总监。

“野兽”是今年早些时候委托进行的，目前还没有样本进行测试，不过莫恩说，研究小组正在准备与多个州交通部门和联邦高速公路管理局(Federal Highway Administration)进行一项联合基金研究，他们希望能在春季之前完成这项工作。

据穆恩说，当它准备好时，它可以探索钢涂层和金属化系统，混凝土甲板的密封剂和覆盖系统，ABC和UHPC用于连接预制构件。CAIT将与私营部门合作，测试产品和组件，尽管该集团不计划批准特定的系统或技术。

在明尼苏达州，工程师们正在研究现有结构的性能，I-35W圣安东尼瀑布桥的替代桥。该建筑于2008年9月竣工，比其前身的致命倒塌晚了一年多一点。部分新跨越密西西比河的目的——除了一个穿越在双城地区——作为“生活、呼吸”研究和开发工具来提高桥梁施工和性能,出演Linderman劳伦说,明尼苏达大学的助理教授的大学的科学和工程,关注cyber-physical工程系统。

后张混凝土箱梁桥安装了500多个传感器，跟踪温度、应变、轴承运动和腐蚀等行为。然而，就目前而言，该项目是一个例外。Linderman说:“从出生开始就进行监控是一件很难说服(业主)的事情。”“很难量化投资回报，因为你怎么说，‘我们让这座桥比它本来的寿命要长得多’?”这很难证明。”

像I-35W这样的项目通过展示桥梁所有者如何利用在持续监控的结构上收集的大量数据产生了影响。I-35W上的研究人员正在探索这种可能性，通过观察环境条件如何影响性能来确定哪种行为是正常的。

例如，去掉温度变量——在明尼苏达可能会出现显著的波动——可以让团队在一段时间内独立于桥接行为来查看性能。她说:“如果我对这种行为的反应开始改变，那将给我一个信号，表明结构中发生了变化。”“因此，你可以利用它，而不是试图消除它。”

工程师和政策制定者仍在争论桥梁设计寿命达到100年的目标是否有效。

实现这样一个生命周期将是具有挑战性的，它需要重新思考今天使用的材料和工程实践，其中许多已经存在了几十年。它还需要那些愿意帮助加快代码更新速度的人，以便更快地吸收新的研究结论。这必然会遭到一些行业组织的反对，这些组织更喜欢用更长的代码周期来跟上工作场所的变化。

为了适应更重的卡车装载，为了将机器人等新技术用于监测和检查，甚至为了根据不同的地震带(尤其是西海岸)来调整UHPC等新兴材料类别和ABC等工艺，这些都将增加这些挑战。

惠特克说:“变革总是伴随着惯性，但我们有足够的人力、智力和物质基础来完成这项工作。”“现在是时候对桥梁工程的各个方面进行适当的投资了。”