在美國土木工程師協會 (ASCE) 發布的 2017 年基礎設施報告卡中,美國的橋樑獲得了 C+ 等級。老化是影響這一分數的一個因素——在美國 614,387 座橋樑中,幾乎十分之四的橋樑已有 50 年或以上的歷史,而且平均年齡還在不斷攀升。

但修復和修復的成本極其高昂——最新估計顯示,全國積壓的橋樑修復需求高達 1,230 億美元。
2013 年,特拉華州交通部決定探索一種新穎的快速更換方法的有效性,以修復 C&D 運河以北一座即將達到使用壽命的雙-車道橋樑。他們與特拉華大學的研究人員合作設計和建造了一座新橋樑,該橋樑繼續透過定制的-設計的儀器系統進行監控。
舊橋被土工合成材料加勁土整合橋樑系統(GRS-IBS)取代。該系統由聯邦公路管理局的工程師開發和推廣,適合快速且具成本效益的施工。 -
特拉華大學 Bentley 軟體公司土木工程系主任 Christopher Meehan 解釋說,這種新穎的設計借鑒了擋土牆領域,其中土工合成材料(包括紡織品、網格、條帶和網)用於為土壤提供抗拉加固,從而提高其整體強度和穩定性。
「事實證明,這些技術的概念也可以應用於橋樑,從而節省資金並減少施工時間,」米漢說。 「這座新橋基本上是一個複合橋樑結構,結合了 GRS 橋台和預製橋樑上部結構元件。這種方法消除了與-現澆混凝土-相關的昂貴的停機時間,這種混凝土可能需要幾周到一個月的時間才能固化。”
在該專案中,GRS 橋台的建造方法是,將當地可用的混凝土塊成排鋪設,在其後面填充礫石,覆蓋牆面元件並用土工合成織物回填。分層重複此過程以建造每個橋台,然後將預製-混凝土橋樑上部結構放置在橋台頂部。
接下來,進行了一些收尾工作,將引道提升到橋樑的水平面,然後鋪設整個橋樑和道路區域。由此產生的橋樑上部結構跨距約為 37 英尺,入口通道的淨跨距略多於 28 英尺。
特拉華大學研究團隊為該計畫提供了廣泛的技術支持,包括設計和實施客製化的結構健康監測系統,該系統由 150 多個感測器組成,用於持續監測橋樑的長期性能。-
Meehan 讚揚研究生 Majid Talebi、Tyler Poggiogalle、Dan Cacciola 和 Matthew Becker 對設計、施工和監控過程的重大貢獻。
「當 Chris 向我們提出建造和監控這些創新結構之一的想法時,DelDOT 建造 GRS-IBS 橋樑的旅程實際上就開始了,」DelDOT 的首席橋樑工程師、UD 土木工程 1992 屆畢業生 Barry Benton 說道。
“從專案一開始,他就與我們密切合作,選擇地點並協助設計和監測計劃。由於這是特拉華州第一座 GRS-IBS 橋樑,因此了解其性能對我們來說非常重要。”
此後,DelDOT 在蘇塞克斯縣建造了另一座 GRS-IBS 橋,迄今為止該橋運作良好。本頓認為,如果內部維護人員能夠接受訓練來完成這項工作,這項技術將帶來最大的成本節約。
「該系統的優點在於它可以用小型設備快速構建,因此非常適合利用我們自己員工的才能,」他說。
Meehan 稱 GRS-IBS 是一項幾乎可以在任何地方建構的無障礙技術。
「土工合成材料加筋土結構非常適合-世界各地的建築,因為土工合成材料相當輕且可以輕鬆進口,」他說。
「除此之外,各種類型的牆壁和橋台都可以使用當地採購的材料建造,幾乎不需要-現澆混凝土。由此產生的結構具有成本-效益,並且在沉降和橫向偏轉方面相當寬容,並且已被證明在地震中表現相對較好。”











































