公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定方法分析

邢 濤

（山西省高速公路開發(fā)有限公司，山西 太原 030006）

0 引言

公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定是通過對(duì)橋梁進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的檢查，確定橋梁結(jié)構(gòu)的缺損狀況，對(duì)橋梁的使用功能、使用價(jià)值等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，通過評(píng)定，可鑒定其是否仍具有原設(shè)計(jì)的工作性能，進(jìn)而為橋梁的養(yǎng)護(hù)、維修、改造、加固提供決策性的意見。

我國(guó)目前已經(jīng)頒布的與橋梁技術(shù)狀況評(píng)定有關(guān)的規(guī)范有《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》JTG H11—2004（以下簡(jiǎn)稱養(yǎng)護(hù)規(guī)范）與《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》JTG/T H21—2011（以下簡(jiǎn)稱評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)），兩本規(guī)范都對(duì)橋梁的技術(shù)狀況評(píng)定方法做出了規(guī)定和說明，但在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)規(guī)范中規(guī)定的評(píng)定方法較簡(jiǎn)單明了，計(jì)算也不復(fù)雜，但其評(píng)價(jià)模型不夠細(xì)致，在橋梁病害較多、較復(fù)雜時(shí)，計(jì)算出的技術(shù)狀況得分不能準(zhǔn)確反映橋梁的實(shí)際情況。目前山西省高速公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定多采用評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的評(píng)定方法。

本文將結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的橋梁技術(shù)狀況評(píng)定方法進(jìn)行分析。

1 橋梁技術(shù)狀況評(píng)定方法分析及評(píng)定過程中需注意的問題

由于評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的評(píng)定方法計(jì)算比較復(fù)雜，而且標(biāo)準(zhǔn)中只列舉了計(jì)算公式，下面詳細(xì)按照橋梁構(gòu)件、部件、三大結(jié)構(gòu)、全橋的技術(shù)狀況評(píng)定過程更清晰地分析該評(píng)定方法。

1.1 橋梁構(gòu)件的技術(shù)狀況評(píng)分計(jì)算及需注意的問題

a）先按照現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于缺損標(biāo)度對(duì)應(yīng)的定性、定量描述確定某一構(gòu)件某種病害的標(biāo)度，比如現(xiàn)場(chǎng)檢查某座橋左幅1跨1號(hào)墩4號(hào)板式橡膠支座有老化開裂的病害，根據(jù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中“表5.3.1-1板式支座老化變質(zhì)、開裂”的定性、定量描述判斷，判定該支座老化開裂這一評(píng)定指標(biāo)的缺損標(biāo)度為3，表中該評(píng)定指標(biāo)最嚴(yán)重的等級(jí)標(biāo)度為5，再根據(jù)“表4.1.1構(gòu)件各檢測(cè)指標(biāo)扣分值”確定該構(gòu)件老化開裂這一評(píng)價(jià)指標(biāo)扣分值為45，如果該支座還有外鼓、鋼板外露與剪切超限的病害，則重復(fù)上述過程判斷支座外鼓鋼板外露與剪切超限這兩項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)度分別為3、4，扣分值分別為40、60，則該支座（構(gòu)件）技術(shù)狀況評(píng)分計(jì)算如下：

該支座最終技術(shù)狀況評(píng)分為20.9分。

計(jì)算時(shí)需注意的是，同一構(gòu)件存在2種以上（包括2種）病害，按照病害扣分值由大到小的順序計(jì)算U值，如上述支座3種病害最大扣分值為60，則U1=60，再套公式計(jì)算扣分值為45的U2，最后計(jì)算扣分值為40的U3。

b）如果某支座只有一種病害，還以上述支座為例，只有老化開裂的病害，按照上述方法確定該支座老化開裂這一評(píng)價(jià)指標(biāo)扣分值為45，U1=45，則該支座最終技術(shù)狀況評(píng)分為PMCIl=100-45=55分。

以上所述就是橋梁構(gòu)件技術(shù)狀況評(píng)分的計(jì)算方法，不管上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)還是橋面系所包括構(gòu)件都是這樣計(jì)算。

1.2 橋梁部件的技術(shù)狀況評(píng)分計(jì)算及需注意的問題

a）要計(jì)算橋梁某部件的技術(shù)狀況評(píng)分，必須先按本文第1.1節(jié)的方法將該部件所包括全部構(gòu)件技術(shù)狀況得分計(jì)算出來，然后按照式（2）計(jì)算：

公式中PCCIi為上部結(jié)構(gòu)第i類部件，對(duì)于下部結(jié)構(gòu)與橋面系，所用公式相同，其中t值按照評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)表4.1.2查找得出。以某橋主梁為例，該橋共有10片梁，其技術(shù)狀況得分分別為：75、65、54、65、62、75、75、55、63、53，查表得 t值為 8.1，則該橋上部結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件（梁）的技術(shù)狀況得分為：PCCIi=64.2-（100-53）/8.1=58.4 分。

b）需要特別注意的是，在計(jì)算上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)主要部件技術(shù)狀況得分時(shí)，如果該部件所包括全部構(gòu)件得分都在[40，100]范圍時(shí)，采用本文1.2中的a）的方法進(jìn)行計(jì)算，但當(dāng)該部件某一構(gòu)件評(píng)分值PMCIl在[0，40）范圍時(shí)，則該部件技術(shù)狀況得分不再按本文公式（2）計(jì)算，其部件得分直接為最差構(gòu)件技術(shù)狀況得分。例如某橋主梁，共有10片梁，技術(shù)狀況得分分別為 75、65、55、40、35、50、60、60、70、75，則該橋上部結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件（梁）的技術(shù)狀況得分為35分。又如某橋主梁，共有10片梁，技術(shù)狀況得分分別為 60、65、55、40、35、30、35、60、50、30，則該橋上部結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件（梁）的技術(shù)狀況得分為30分。

區(qū)分各種結(jié)構(gòu)形式橋梁的主要部件與次要部件應(yīng)參照評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中表3.2.2的規(guī)定。

c）對(duì)于橋面系各部件以及上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)的次要部件，不管該部件所包括構(gòu)件得分值在什么范圍，都按照本文1.2中a)所述計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。

1.3 橋梁上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、橋面系的技術(shù)狀況評(píng)分計(jì)算及需注意的問題

a）橋梁上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、橋面系的技術(shù)狀況評(píng)分采用分層加權(quán)的方法，計(jì)算公式相同，以某梁式橋上部結(jié)構(gòu)為例，上部承重構(gòu)件（T梁）、上部一般構(gòu)件（濕接縫、橫隔板）、支座的技術(shù)狀況得分分別為58.7、72.4、64.0，其計(jì)算結(jié)果如表 1。

表1 某橋上部結(jié)構(gòu)評(píng)分計(jì)算表

對(duì)于各種結(jié)構(gòu)形式橋梁部件分類及權(quán)重值參照評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第4.2條的內(nèi)容，此處不再詳述。

b）需要進(jìn)一步說明的是，在實(shí)際當(dāng)中，有許多橋梁未設(shè)置表中列出的部件，比如山西省很多橋梁不涉及河床，無調(diào)治構(gòu)造物，絕大多數(shù)橋梁未設(shè)置人行道，對(duì)于這些情況，在計(jì)算結(jié)構(gòu)得分時(shí)需要將未設(shè)置的部件按照隸屬關(guān)系將其權(quán)重值分配給各既有部件，使評(píng)價(jià)結(jié)果更符合橋梁實(shí)際情況。例如某橋?yàn)閱慰鐦颍瑯蛳聼o河流，對(duì)照梁式橋各部件分類與權(quán)重值（詳見評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)表4.2.1），該橋無橋墩、河床、調(diào)治構(gòu)造物，未設(shè)置人行道，則各既有部件需重新分配權(quán)重，見表2。

表2 某橋部件權(quán)重分配表

對(duì)于上部結(jié)構(gòu)，其包括的3種部件該橋都有，因此權(quán)重不需要調(diào)整，對(duì)于下部結(jié)構(gòu)，該橋未設(shè)置河床與調(diào)治構(gòu)造物，因此需將其占有的0.3+0.07+0.02=0.39的權(quán)重重新分配到下部結(jié)構(gòu)包括的其他部件，計(jì)算方法如下：

對(duì)于橋面系，該橋未設(shè)置人行道，需將其0.10的權(quán)重分配到橋面系包括的其他部件，計(jì)算方法如下：

重新設(shè)置權(quán)重后，再按照本文1.3中的a）的計(jì)算方法計(jì)算結(jié)構(gòu)得分。

1.4 橋梁總體的技術(shù)狀況評(píng)分計(jì)算與需注意的問題

某橋上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、橋面系的評(píng)分分別為61.8、81.9、91.6，按照評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中表4.2.5查出各部位權(quán)重分別為0.40、0.40、0.20，則該橋總體技術(shù)狀況評(píng)分計(jì)算:

Dr=61.8×0.40+81.9×0.40+91.6×0.20=76. （5）按照評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中表4.1.5的規(guī)定，該橋評(píng)為3類。另外當(dāng)主要部件評(píng)分達(dá)到4類或5類且影響橋梁安全時(shí)，可按照橋梁主要部件最差的缺損狀況評(píng)定。例如某橋梁上部結(jié)構(gòu)評(píng)分為58.1分（其中主梁43分，濕接縫89分，支座100分），下部結(jié)構(gòu)評(píng)分為70分，橋面系評(píng)分為100分，若按照本文公式（5）計(jì)算 Dr=58.1×0.40+70×0.40+100×0.20=71.24，屬于3類橋，但該橋主要部件主梁評(píng)分達(dá)到4類，且主梁缺損情況影響橋梁安全，所以橋梁評(píng)定時(shí)按照主要部件最差的缺損狀況可評(píng)為4類橋。

1.5 橋梁技術(shù)狀況評(píng)定及需注意的問題

a）橋梁總體技術(shù)狀況評(píng)定一般按照技術(shù)狀況評(píng)分Dr劃分橋梁的技術(shù)狀況等級(jí)，需要注意的是評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中的劃分界限與養(yǎng)護(hù)規(guī)范中的劃分界限不同，見表3。

表3 橋梁技術(shù)狀況等級(jí)界限劃分對(duì)比表[1-2]

因此在橋梁管理與養(yǎng)護(hù)工作中應(yīng)注意兩本在用標(biāo)準(zhǔn)在等級(jí)劃分時(shí)的區(qū)別，在判斷是否需要維修、進(jìn)行什么程度的維修以及選擇采取的養(yǎng)護(hù)措施時(shí)，應(yīng)仔細(xì)分析橋梁的實(shí)際缺損情況，不能簡(jiǎn)單地只看橋梁技術(shù)狀況評(píng)定等級(jí)。

b）在橋梁技術(shù)狀況評(píng)定時(shí)，還應(yīng)注意在評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式橋梁列出了14種情況，當(dāng)某座橋梁經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)有其中一種情況時(shí)，整座橋直接評(píng)為5類橋[1]。

c）另外，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況等級(jí)為3類、橋面系技術(shù)狀況等級(jí)為4類，而且橋梁總體技術(shù)狀況評(píng)分為40≤Dr＜60時(shí)，橋梁總體技術(shù)狀況等級(jí)評(píng)為3類，而不按照分類界限評(píng)為4類[1]。

2 結(jié)論

本文詳細(xì)分析了評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于橋梁技術(shù)狀況評(píng)定的方法，相較于2004年頒布實(shí)施的養(yǎng)護(hù)規(guī)范更細(xì)膩地規(guī)范了橋梁的技術(shù)狀況評(píng)分計(jì)算，該方法的評(píng)定模型更科學(xué)，它針對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式的橋梁可能產(chǎn)生的不同的病害除規(guī)定了定性標(biāo)準(zhǔn)外還規(guī)定了定量標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際檢測(cè)中更便于檢測(cè)人員分析評(píng)定，當(dāng)某座橋梁存在不同的結(jié)構(gòu)形式時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式劃分評(píng)定單元，對(duì)各單元進(jìn)行技術(shù)狀況評(píng)定。

在計(jì)算時(shí)先計(jì)算橋梁各構(gòu)件技術(shù)狀況評(píng)分，然后計(jì)算橋梁各部件技術(shù)狀況評(píng)分，再對(duì)結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行評(píng)定，最后進(jìn)行橋梁總體技術(shù)狀況的評(píng)定，這樣可以更客觀、準(zhǔn)確地計(jì)算橋梁技術(shù)狀況評(píng)分。

另外，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)提出了5類橋梁技術(shù)狀況單項(xiàng)控制指標(biāo)，使得在進(jìn)行橋梁評(píng)定時(shí)對(duì)于橋梁發(fā)生的某些特殊情況多了一條評(píng)價(jià)途徑，使評(píng)定結(jié)果更符合實(shí)際情況。

在實(shí)際工作中，為了更詳細(xì)地對(duì)各橋梁的技術(shù)狀況有明晰的了解，我們會(huì)分左、右幅對(duì)橋梁分別進(jìn)行技術(shù)狀況評(píng)定，然后再進(jìn)行全橋技術(shù)狀況評(píng)定，因?yàn)樵跈z測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)許多橋梁存在半幅技術(shù)狀況較差，而另外的半幅技術(shù)狀況很好，分開兩幅評(píng)定可以使橋梁管養(yǎng)單位更準(zhǔn)確地了解橋梁的技術(shù)狀況，也可為日后的維修加固工作提供更準(zhǔn)確的依據(jù)。

因此，在公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定時(shí)還是應(yīng)優(yōu)先使用評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，或者可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的情況，在病害不多也不嚴(yán)重時(shí)使用養(yǎng)護(hù)規(guī)范中的評(píng)定方法評(píng)定，在發(fā)現(xiàn)橋梁多個(gè)部件存在病害，且部件的病害情況較復(fù)雜時(shí)采用評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的方法，以使計(jì)算的技術(shù)狀況評(píng)定結(jié)果更加客觀準(zhǔn)確。