日本桥梁养护管理分为几个层次，有国土交通省管理的桥梁、高速公路公司管理的桥梁、各都道府县市管理的桥梁等。高速公路公司又分首都高速公路公司、本州四国联络高速公路公司、NEXCO东日本高速公路公司等。各个不同桥梁管理层次与单位，桥梁管理与检测方面的做法有所不同，侧重点也不一样。

国土交通省是日本的中央省厅之一，在2001年的中央省厅再编中由运输省、建设省、北海道开发厅和国土厅等机关合并而成，其业务范围包括国土规划、河川、都市、住宅、道路、港湾等的建设与维护管理。

桥梁的维护管理是其业务范围之一。桥梁管理重点是：确保道路利用者的安全、防止对道路两侧以及第三方被害，适时地把握桥梁状况。针对桥梁管理制定了定期检查维护管理流程，主要从通常检查、定期检查、中间检测查、特殊检查、异常检查等几方面作了一些规定。

国土交通省设立了国土技术政策综合研究所（以下简称国总研），其主要任务之一是承担国家、地方公共团体的技术研讨。对全国各地的管理部门的检查人员进行必要的知识与技能培训、编写培训教程、建立与损伤结构物对应的技术相谈室、技术开发等等。

国土交通省管理的桥梁，根据检查资料，针对构成桥梁的各构件以及损伤与变形的客观事实进行评价，对每个构件检查部位都留下检查记录。由国总研对检查记录进行分析、掌握桥梁劣化特征、编制维修管理计划。

技术相谈方面，由国总研和土木研究所共同编辑土木技术资料，把技术资料提供给技术人员共享，作为“现场学习维修养护”实例参考。在这些技术资料中，不仅介绍损伤现象与对策实例，还记载了国总研和土木研究所的技术人员，对损伤结构物所关注的事项、提出的调查内容，以及根据调查结果的判断等。

技术开发方面，为了对72万座以上的公路桥进行高效、精确的检查、维修、管理，不仅要提高技术人员的技术水平，采用新技术也是必不可少的。为此，国土交通省设立了机器人技术、监控技术委员会，将其技术应用于现场。

2014年，在国家级的“战略新发明创造程序（SIP）”中，列出了10个计划，其中之一是“基础设施维修管理、更新、控制技术”。基础设施维修管理流程中必要的5个研究开发项目有：检测、监控、诊断技术；机器人技术；信息、通信技术；结构材料、劣化结构、修补、加固技术；资产管理技术。

基本思想

本州四国联络桥公司管理的桥，几乎都是大跨度的海上桥梁工程，而且是由多座大跨度的斜拉桥、悬索桥、拱桥组成的桥梁群。海上桥梁，腐蚀环境较严峻、劣化发展迅速，且现有的桥梁检查与维修的最佳手段有限。为确保这些大型桥梁处于良好、健康状态，需投入大量的人力物力、花费大量精力。加上这些桥梁处于没有替代线路的重要干线道路上，修补过程中不能中断交通。由于工程规模大，需大额维护资金，不能简单更换及大规模的维护。因此，公司确定的管理目标是，确保能正常使用200年以上。为此，引入“资产管理”的理念，以“预防性养护”为基本，以生命周期成本的最小化为目标。

实施预防性养护技术，关键是做好检查，根据检查情况全面掌握结构物的状态。从而确实实行PDCA循环，汇总检查时得到的数据。通过对数据的分析，进行适当的评价与劣化预测。根据这些数据确定维修养护计划，实现结构物生命周期成本的最小化，提高管理效率。

大跨度桥梁检查内容与方法

1.检查体制

在制定检查体制时，力求检查业务的高度化、可长期维护大跨度桥梁的健全性等，至关重要。在进行健全性诊断时，为了进行适当的评估，检查人员必须具备大跨度桥梁的构造与构件状态评估的必要知识与技能。

2.大跨度桥梁检查的种类与频率

检查种类与频率如表1所示。巡回检查及基本检查，根据检查对象部位的不同，检查频率也不同。因此，年间检查和中期检查计划的制定很重要。

巡回检查的部位与频率如表2所示。对每座桥而言，根据检查频率设定巡回检查线路，实施检查。图1所示为悬索桥巡回检查时的部位。

图1 悬索桥巡回检查时需重点检查的部位

基本检查以肉眼观察被检查部位为主，同时配合用手触摸、轻轻敲打听声音、非破损检查，等等。对于用肉眼观察有困难时，可使用高像素照相机。根据检查部位的不同，检查频率如表3所示。 

精细检查，以桥梁整体的线形测量和构成构件形状测量为主。桥梁整体形状测定主要是指其形状沿纵断面变化、基础相对位置、主要构件间的相对距离等。

大跨度桥梁的精细检查，目前是按表4所示的项目，在通车后1、3、5、10年后定期进行。到目前为止，精细检查没有发现桥梁出现异常（大变形、吊杆拉力变化等）。图2所示为生口桥通车11年后的线形量测结果。从图中可看出，通车11年后，桥梁线形由于收缩、徐变的影响，与初始值相比，下挠了100mm，但与设计之初的预期变化值几乎相同。因此可以认为对桥梁整体的健全性没有影响。

图2 生口桥线形测量结果

主缆检查

1.主缆维修管理原则

悬索桥的主缆是悬索桥中最重要的构件之一，在桥梁建成后欲更换主缆极其困难。因此，应采取有效的防腐措施来延长其使用寿命。目前，防腐措施主要是向主缆中输送干燥空气（图3）。主缆送风干燥系统，将制造的干燥空气沿主缆全长向钢丝间分配。为确保干燥空气能有适当的送气间距、适当的送气量及气压，主缆表面及索夹处的防止漏气措施很重要。为确保送气体系的功能，有必要定期对送气体系的工作状况进行检查，对主缆内部的温湿度环境及主缆腐蚀情况进行观测，据此确定主缆的健全度。

图3 主缆送气系统示意图

2.主缆检查与主缆内部湿度管理

主缆的基本检查，须注意的是：

一是打开主缆外缠包，检查振动引起的空气泄漏；从索夹及送气、排气罩端部的封缝检查空气泄漏；从送风管接头部位检查空气的泄漏。

二是检查送气保护层、排气保护层及送气管连接接头处螺栓是否松动，管道接头处是否有裂纹。

三是检查主缆送气设备的变动状况。

为了确认主缆内部是否干燥，需对代表性检查点进行长期监测。对代表性监测点设置监测孔，一年进行一次湿度监测，确认主缆内部的湿度控制标准值，是否在年平均40%RH以下。根据监测结果，确定下一年度的养护管理方法。明石海峡大桥主缆内部湿度长期监测结果如图4所示。

图4 主缆内部湿度监测结果

吊索检查

1.维修管理原则

吊索在设计时就考虑可更换。但是，如果全部更换需要大量的维修经费。因此，以长寿命化为目标，开发了非破损检查方法与维修方法。

吊索分为两种类型，即钢丝绳和平行钢丝。平行钢丝吊索在防腐方面的性能较好。对于平行钢丝绳吊索，分索鞍区、锚固区、一般区3个部位分别进行维修管理。

2.检查方法

吊索检查方法如下——外观目视检查、非破损检查、其他附加调查。

对于钢丝绳吊索，当内部腐蚀程度仅靠外观检查不好判断时，可进行非破损检查。现在，非破损检查主要采用全磁通量法。其他附加调查，有附着腐蚀物质化学分析、滞水的水质分析等。

全磁通量法——把强磁性体的钢索进行强磁化，测量钢索内部流动的磁束，通过磁束和断面积的比例关系，评价由于腐蚀引起钢索断面积的减少。其原理如图5。

图5 全磁通量法监测原理

大跨度桥梁健全性评价

健全性评价，基于预防性养护的原则，通过维修管理和高效的养护，谋求长寿命化。健全性评价的划分如表5所示。在表中，一并列出了国土交通省的“道路桥检查要领”中有关健全性评价的条文。

悬索桥健全性评价，其评价等级分主要构件（梁、塔、索等6个构件）、次要构件（伸缩装置等6个构件），如表 5所示，分别为0～5，以及对各构件设置的2～10的权重。本州四国联络桥高速公路公司对悬索桥的健全性评价，当评价等级在4左右时，认为承载能力、耐久性为良好。国土交通省的健全性评价中，Ⅰ或Ⅱ为正常。虽然悬索桥的使用年数、加劲梁形式各不相同，但健全性变迁的大方向基本相似。根据预防性养护，健全性指标没有太大的减少，承载能力、耐久性等都没有问题。

1.维修管理的特殊性

该公司管理的桥梁具有构造物的比率高、高龄构造物多、交通量巨大、大型车混行率高、 大量的附属设施等特殊性。

2.检查目的

防止损伤引起的被害、损伤的扩大，确保结构物的安全。充分理解损伤发生的机理，判断同样的损伤在其他同样部位发生的可能性，或者关联部位损伤的进展。根据这个目的，通过检测人员判断：结构物应具有的机能、高速公路利用者的安全及舒适快捷的走行、地域及周边居民的安全、高架桥下街路及设施利用者的安全。

3.钢结构的重点检查部位

首都高速公路的桥梁大多数为钢桥，易发生损伤的部位主要有：钢桥面板、主梁与横梁交叉部位、主梁与端横梁交叉部位、支座、梁的端部等。

4.检查结果的判定

结构物损伤等级的判定，主要以结构物所要求的性能、特别是结构物的安全为基准。结构物的安全是指，主体结构安全、行走安全、公众安全等，用安全性“低下”或“不安全的状态”来衡量，衡量标准如表6。根据这个思路，将土木结构物的损伤分为4个等级，即：

等级A，为了恢复安全性，必须采取紧急应对措施；

等级B，因为安全性低，必须采取应对措施；

等级C，安全性不低、或轻微，直到下次检查时也可以不采取应对措施；

等级D，安全性正常。  

5.钢桥面板裂纹半自动超声波探伤装置（SAUT）

钢桥面板的U肋与面板的焊接部，如图6所示，易出现疲劳损伤，疲劳裂纹从U肋焊缝根部，向面板厚度方向发展。因此，有必要通过检测发现裂纹发展方向，采取措施控制其发展。最近开发了一种可有效检测其裂纹的半自动超声波探伤装置，将集束型的70度斜角的探头，放在桥面板下面的U肋焊缝上，可检测出深度6mm以上的裂纹发展。

图6 钢桥面板U肋焊缝的SAUT检测

上世纪80、90年代、是日本桥梁建设的高峰期，修建了大量的桥梁，而且建成了多座在国际桥梁界有影响力的桥梁工程。现在，桥梁建设的高峰期已经过去，60～70年代修建的桥梁已陆续进入“中老年期”。如本州四国联络桥公司管理的大型跨海桥梁已运营了近30年；首都高速公路公司管理的桥梁中运营年数超过50年的约10.6%。因此，对桥梁进行科学的养护管理、提高桥梁的耐久性是目前的主要任务。如前所述，日本在桥梁养护管理方面，从国土交通省、都道府县市以及有关高速公路公司，各层次都非常重视，都制定了详细的养护管理办法，国总研在桥梁养护管理方面发挥了非常重要的作用。在本州四国联络桥公司，资产管理的理念、预防性养护的思路、以生命周期成本的最小化为目标等，都值得借鉴。