在役橋梁技術(shù)狀況評(píng)定方法對(duì)比分析

劉松柏

（湖北省廣晟高速公路集團(tuán)有限公司，湖北 鄂州 436000）

在役橋梁技術(shù)狀況評(píng)定方法對(duì)比分析

劉松柏

（湖北省廣晟高速公路集團(tuán)有限公司，湖北 鄂州 436000）

采用《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》、《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》和《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》三種規(guī)范所提出的橋梁技術(shù)狀況評(píng)定方法對(duì)小勞山橋進(jìn)行評(píng)定，評(píng)定結(jié)果表明《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》方法構(gòu)件指標(biāo)完整，權(quán)重明確，可以量化指標(biāo)，建立一個(gè)完整的評(píng)定模型。相比較前兩種方法，其內(nèi)容更加全面，評(píng)定方法更加完善。

在役橋梁；狀況；評(píng)定方法

1 橋梁技術(shù)狀況評(píng)定方法的意義

由于一般比較重視橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工，而忽略既有橋梁的后期運(yùn)營管理，以至于很多既有橋梁結(jié)構(gòu)承載力由于病害而出現(xiàn)不足也未得到相應(yīng)的維護(hù)，導(dǎo)致發(fā)生了諸多橋梁垮塌事故[1]。橋梁工程是公路交通的咽喉，對(duì)大部分在役橋梁應(yīng)當(dāng)采用科學(xué)的方法評(píng)估其技術(shù)狀況，是確保公路交通暢通的關(guān)鍵。

目前我國橋梁技術(shù)狀況的評(píng)定方法主要有《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》、《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》和《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》所提出的三種[2]。然而前兩套規(guī)范適用范圍交叉，同時(shí)各個(gè)規(guī)范自身也存在諸多缺陷，《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》給出了一套相對(duì)具體可行的橋梁技術(shù)狀況評(píng)定方法?！豆窐蛄杭夹g(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》通過對(duì)全橋各部件缺陷的統(tǒng)計(jì)，評(píng)價(jià)其技術(shù)狀況，指導(dǎo)其養(yǎng)護(hù)、維修和加固，從而有效提高公路橋梁技術(shù)狀況，確保其使用。過多的評(píng)估準(zhǔn)則使得橋梁技術(shù)狀況評(píng)估比較混亂，也給橋梁技術(shù)狀況評(píng)定工作帶來了困擾[3]。針對(duì)目前這種現(xiàn)狀，通過對(duì)比分析三種規(guī)范提出的橋梁技術(shù)狀況評(píng)定方法，總結(jié)它們的優(yōu)勢和不足，并提出相應(yīng)的建議，為既有橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評(píng)定具有一定借鑒意義。

2 橋梁技術(shù)狀況評(píng)定方法對(duì)比分析

2.1 《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》評(píng)定方法

《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》評(píng)定方法采用加權(quán)算術(shù)平均、加權(quán)幾何平均以及這兩種方法相混合的評(píng)定方法[4,5]。根據(jù)規(guī)定，橋梁評(píng)定分一般評(píng)定和適應(yīng)性評(píng)定兩種。一般評(píng)定是根據(jù)橋梁檢測的數(shù)據(jù)，評(píng)估各構(gòu)件狀況，進(jìn)一步確定整體橋梁等級(jí)。評(píng)定時(shí)，將橋梁劃分為17個(gè)固定權(quán)重值的部件，現(xiàn)場檢測各部件的病害情況，考慮各個(gè)部件的病害，獲取橋梁整體標(biāo)度，然后將各部件評(píng)定標(biāo)度和權(quán)值代入規(guī)范提供的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，從而確定橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況。

2.2 《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》評(píng)定方法

《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》評(píng)定方法借鑒層次分析的原理，將影響橋梁狀態(tài)的指標(biāo)分層次建立計(jì)算模型。參與評(píng)定的指標(biāo)以百分制評(píng)分，輸入計(jì)算模型，進(jìn)而得到橋梁的綜合評(píng)定結(jié)果。具體操作流程主要是確定各分部構(gòu)件權(quán)重，根據(jù)各分部構(gòu)件分別計(jì)算橋面系、下部結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)的橋梁狀態(tài)指數(shù)和其各自相應(yīng)的權(quán)重，獲得橋梁整體技術(shù)指數(shù)，從而確定橋梁技術(shù)狀況等級(jí)。

2.3 《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》評(píng)定方法

《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》推薦的評(píng)定方法采用分層綜合評(píng)定和單項(xiàng)指標(biāo)控制相結(jié)合。將橋梁按各種橋型劃分不同的評(píng)定指標(biāo)和權(quán)重值，先進(jìn)行橋梁各分部構(gòu)件評(píng)定，由構(gòu)件評(píng)定計(jì)算確定各部件評(píng)定結(jié)果，進(jìn)一步評(píng)定其上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)及橋面系，最后綜合評(píng)定全橋技術(shù)狀況。

2.4 三種方法對(duì)比分析

對(duì)比上述三規(guī)范所提出的橋梁技術(shù)狀況評(píng)定方法，可以看出，《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》提出的方法目前使用最為廣泛，《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》提出的方法運(yùn)用范圍較小，《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》提出的方法融合和了前兩者的長處，描述了各種橋型的病害，是目前國內(nèi)橋梁技術(shù)狀況評(píng)定最為完整的一種方法。

3 案例分析

3.1 工程概況

小勞山橋位于G210甘泉段，橋梁中心樁號(hào)為K612+550，橋梁全長19m，橋?qū)?1.5m。上部結(jié)構(gòu)為2×3.1m石拱橋。下部結(jié)構(gòu)為U型重力式擴(kuò)大基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)荷載為汽-20，掛-100。該橋于1978年建成。橋梁立面（見圖1）。

圖1 橋梁立面

經(jīng)調(diào)查橋梁主要病害如下：主拱圈出現(xiàn)較嚴(yán)重縱向、橫向裂縫，拱上結(jié)構(gòu)出現(xiàn)砌石風(fēng)化、滲水泛堿等病害；墩臺(tái)身及翼墻、耳墻完好，基礎(chǔ)出現(xiàn)局部沖刷，程度較輕；橋面輕度磨損，橋面欄桿完好。典型病害（見圖2）。

圖2 基礎(chǔ)沖刷

3.2 評(píng)定過程及結(jié)果

（1）由現(xiàn)場檢測內(nèi)容和《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》關(guān)于橋梁技術(shù)狀況評(píng)定的內(nèi)容，將橋梁分為17個(gè)固定部件，按其固定的權(quán)重和部件標(biāo)度計(jì)算出綜合評(píng)定分?jǐn)?shù)為67.2分，技術(shù)狀況等級(jí)評(píng)定均為二類。

（2）根據(jù)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》方法評(píng)定步驟，分別對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)及橋面系進(jìn)行評(píng)分。其中橋面系BCI值評(píng)分為73.55分，上部結(jié)構(gòu)BCI值評(píng)分為71.23，下部結(jié)構(gòu)BCI值評(píng)分為85.74分。最后計(jì)算得到橋梁綜合BCI值評(píng)分為78.11，完好狀況評(píng)定為C級(jí)。

（3）根據(jù)對(duì)該橋的現(xiàn)場檢測結(jié)果，按照《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，將該橋劃分為橋面系、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)等3個(gè)部位，共16個(gè)部件，根據(jù)部件數(shù)量分配各構(gòu)件權(quán)重，最后計(jì)算三大部位評(píng)分，分別為橋面系85.5，上部結(jié)構(gòu)58.7分，下部結(jié)構(gòu)97.5分，再按三大部位權(quán)重計(jì)算橋梁整體技術(shù)狀況評(píng)分為79.6分，評(píng)為三類橋梁。

3.3 評(píng)定結(jié)果比較

采用三種方法對(duì)小勞山橋進(jìn)行技術(shù)狀況評(píng)定，評(píng)定過程和結(jié)果表明：

（1）《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》指導(dǎo)小勞山橋技術(shù)狀況評(píng)定時(shí)，評(píng)定結(jié)果為二類橋。小勞山橋建造較早，各構(gòu)件出現(xiàn)不同程度的損傷，規(guī)范按損傷最嚴(yán)重構(gòu)件確定評(píng)定指標(biāo)。這樣沒有準(zhǔn)確地反應(yīng)出橋梁整體結(jié)構(gòu)的綜合技術(shù)指標(biāo)，從而導(dǎo)致評(píng)估結(jié)果可能出現(xiàn)偏差。

（2）《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》方法指導(dǎo)小勞山橋技術(shù)狀況評(píng)定時(shí)，評(píng)定結(jié)果為C級(jí)。其計(jì)算模型按算術(shù)平均進(jìn)行分析，一些潛在危險(xiǎn)構(gòu)件沒有得到體現(xiàn)。這樣可能導(dǎo)致橋梁最終評(píng)定結(jié)果優(yōu)于其實(shí)際狀況。

（3）《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》方法指導(dǎo)小勞山橋技術(shù)狀況評(píng)定結(jié)果為三類橋。相比前兩種方法，《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》方法明確了構(gòu)件指標(biāo)和權(quán)重。在評(píng)定橋梁時(shí)，可以根據(jù)規(guī)范提供的對(duì)應(yīng)于各種病害種類的量化指標(biāo)，建立一個(gè)完整的評(píng)定模型進(jìn)行評(píng)定。

4 結(jié)論

結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)三本現(xiàn)行規(guī)范采用的橋梁技術(shù)狀況評(píng)定方法對(duì)比分析，得到的主要結(jié)論如下：

（1）《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》評(píng)定方法工作量小、易于操作，該方法能簡單快捷地給出橋梁的技術(shù)狀況評(píng)定結(jié)果。但是，該評(píng)定方法中部件采用固定權(quán)重，缺少各橋型具體指標(biāo)，且無法確定構(gòu)件標(biāo)度和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。評(píng)定指標(biāo)與實(shí)際情況出入較大，導(dǎo)致橋梁技術(shù)狀況評(píng)定結(jié)果受主觀因素影響較大，其結(jié)果與評(píng)定人員的業(yè)務(wù)水平和經(jīng)驗(yàn)有很大關(guān)系。建議增加橋梁部件分類和權(quán)重分配。

（2）《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》方法采用了分層評(píng)估法和加權(quán)平均法，橋梁技術(shù)狀況評(píng)定結(jié)果相對(duì)比較客觀。但是上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)評(píng)分時(shí)采用算術(shù)平均值，一些潛在危險(xiǎn)構(gòu)件無法得到真實(shí)體現(xiàn)；橋型及構(gòu)件分類也不完全，這種方法不適用于大型橋梁或復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況評(píng)定。

（3）《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》綜合分層評(píng)估和加權(quán)平均方法，按不同橋型，規(guī)定各部件權(quán)重、構(gòu)件標(biāo)度以及分級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，其技術(shù)狀況評(píng)定結(jié)果比較客觀。但是分4層逐級(jí)評(píng)定，對(duì)所有的構(gòu)件和部件都進(jìn)行詳細(xì)檢查和評(píng)分，對(duì)于孔數(shù)多，主梁數(shù)量大的橋梁的評(píng)定大大增加了工作量和成本。建議對(duì)于孔數(shù)較多，主梁數(shù)量大的橋梁，對(duì)缺陷較輕的構(gòu)件或部件，允許由經(jīng)驗(yàn)豐富的檢測人員在外觀調(diào)查的基礎(chǔ)上，直接評(píng)定橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況。

綜上所述，《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》方法與其它兩種評(píng)定方法相比，內(nèi)容更加全面，評(píng)定方法更加完善，由于這種方法構(gòu)件完整，所需評(píng)定的分部構(gòu)件量大，對(duì)于孔數(shù)較多的橋梁需要投入大量工作。在實(shí)際工作中可以考慮采用多種方法，綜合評(píng)定，揚(yáng)長避短，同時(shí)兼顧準(zhǔn)確性和可行性更好地為橋梁技術(shù)評(píng)定服務(wù)。

[1]陸亞興,姚祖康.橋梁缺損狀況評(píng)價(jià)方法川[J].中國公路學(xué)報(bào),1996(3):55-60.

[2]陳何峰,史家鈞.橋梁評(píng)估中基于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算權(quán)重的新方法[J],世界橋梁,2004,(3):75-78.

[3]史家鈞,蘭海.基于橫向分布的簡支梁橋結(jié)構(gòu)體系可靠度應(yīng)用研究[J].公路交通科技,2009,(8):84-88.

[4]王能謀.既有橋梁的評(píng)估理論及運(yùn)用[D].西南交通大學(xué),2010.

[5]土永平.公路橋梁技術(shù)狀況等級(jí)評(píng)定方法的探討[D].西南交通大學(xué),2006.

U445.7

A

2096-2789（2016）11-0051-02

劉松柏（1977-），男，湖北荊州人，中級(jí)工程師，研究方向：道路橋梁。