該橋是全州乃至全美數千座小體積鄉(xiāng)村橋梁之一，已服役數十年，被評定為存在結構缺陷的老舊橋梁。此次改造，采用內嵌光纖傳感器的纖維增強復合材料橋板替代年久破損的混凝土橋面。該項目由先進復合材料制造創(chuàng)新研究所（IACMI）主導實施， 田納西復合材料應用集團（CAG）帶領約12家私營公司與業(yè)界組織、大學研究人員共同完成。

    根據美國土木工程學會的統(tǒng)計，全美61.7萬座橋梁中大概有8%存在結構缺陷，急需維修。復合材料成本低、維護費用少，是適合鄉(xiāng)村橋梁建設、改造的新材料。

 

    “復合材料橋梁已經在Morgan縣產生了積極影響，”Morgan縣道路主管Joe Miller表示，縣政府正在尋找一種安裝速度快、建設費用低、維護費用少的新式橋梁。

    整個橋面由兩塊8英尺 x 25英尺的FRP橋板組成，總面積為16 x 25平方英尺，具有較高強度，且比傳統(tǒng)混凝土橋板輕90%，在工廠內完成生產。由于橋板很輕，工人們將其運至橋梁所在地，僅用叉車一天就可以完成安裝，大大縮短了安裝時間和能量消耗。

 

    IACMI技術經理、CAG項目管理副總裁John Unser表示，復合材料橋板已經問世了超過20年，其性能和安全性全面超越了美國國家高速公路和交通運輸協會制定的相關標準。但是一到實際應用，許多交通管理部門，特別是一些小地方的管理部門，就會對復合材料橋梁產生質疑。

 

    IACMI及其合作者正在對Morgan縣的橋梁工程進行全面研究，并對傳統(tǒng)混凝土橋梁和全復合材料橋梁的造價進行對比。Unser稱，報告成果將向全美各級政府、交通管理部門和土木工程界公開，希望加強各界對FRP的了解。

 

    田納西大學纖維復合材料制造中心的部分師生也是該項目的參與者，他們在橋板制作過程中將光纖傳感器預埋入其中。這些高密度傳感器被用于監(jiān)測復合材料橋面系統(tǒng)，提供關鍵性能和安全數據，從而為橋梁等老化基礎設施提供可持續(xù)的解決方案。 此外，由該大學開發(fā)的無線技術也通過云計算實現了對橋梁響應和交通量的遠程監(jiān)測。

 

    “缺乏耐久性測試數據是無法將碳纖維、玄武巖纖維、玻璃纖維復合材料應用到土木工程的主要原因之一，”田納西大學教授、IACMI材料與工藝研究員Dayakar Penumadu表示，“這對新材料和新技術的應用造成了阻礙，因此迫切需要通過IACMI項目來進行應用示范。橋板是橋梁上最容易受損的部件，我們讓傳感器遍布整塊面板，從而能夠在未來數年里為我們提供寶貴的性能數據。”