混凝土剛架拱橋技術(shù)狀況評(píng)定方法適用性分析

王身寧，吳海軍

(重慶交通大學(xué)土木建筑學(xué)院)

剛架拱橋是我國(guó)獨(dú)有的一種輕型拱橋，興起于上世紀(jì)七十年代末，在我國(guó)廣有分布。經(jīng)過(guò)二三十年的運(yùn)營(yíng)，此類橋梁已大多不能滿足逐漸激增的交通量對(duì)橋梁安全運(yùn)營(yíng)的要求，面臨拆除重建或者維修加固的命運(yùn)?？陀^、全面地對(duì)剛架拱橋進(jìn)行技術(shù)狀況評(píng)定，掌握病害的特征和程度，是剛架拱橋拆除重建或維修加固的決策基礎(chǔ)，更可以為維修加固工作找出重點(diǎn)，方便對(duì)癥下藥。

1 剛架拱橋檢查單元?jiǎng)澐旨熬幪?hào)

依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)及剛架拱橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建議剛架拱橋檢查單元依照如下原則劃分:橋跨按里程樁號(hào)編排第一跨、第二跨、…、第n 跨;各跨的檢查單元編號(hào)，按照從右到左的的順序逐個(gè)編號(hào)。作為剛架拱橋的主要部分，其上部結(jié)構(gòu)主要分為拱片、微彎板、橫向聯(lián)系和橋面板等，其檢查單元?jiǎng)澐址绞饺缦?

剛架桁架拱片包括拱片及微彎板梁部分，兩部分編碼都由兩位字碼組成X－X 的形式，第一位所指拱片及微彎板所在第幾跨，第二位表示從橋梁右側(cè)數(shù)過(guò)來(lái)第幾片拱片或者微彎板，依次編號(hào)。需要注意的是，兩片拱片間的微彎板并不連續(xù)，而是分成若干部分，在單元?jiǎng)澐种?，將兩片拱片間所有的微彎板劃成一個(gè)單元。

橫向聯(lián)系編碼方式與微彎板類似。

實(shí)際檢測(cè)中，為了準(zhǔn)確描述病害所處的位置，橫向聯(lián)系可用三位字碼表示，第一位和第二位同上所述，第三位表示從小樁號(hào)方向往大樁號(hào)方向數(shù)第幾個(gè)橫向聯(lián)系。一般在微彎板的上部會(huì)有鋼筋混凝土現(xiàn)澆橋面板，建議將橋面板按每跨一個(gè)進(jìn)行劃分。

以上構(gòu)件劃分方式根據(jù)混凝土剛架拱橋結(jié)構(gòu)和受力特點(diǎn)設(shè)計(jì)，劃分合理明確，便于操作。

2 剛架拱橋部件評(píng)分權(quán)重的對(duì)比

2.1 《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》部件權(quán)重的構(gòu)成

《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》將所有的橋型都分解為表1 所示部件及權(quán)重進(jìn)行評(píng)分，對(duì)于剛架拱橋如按照《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》進(jìn)行技術(shù)狀況評(píng)定，其部件分類與權(quán)重如表1 所示。

表1 按照《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》進(jìn)行剛架拱橋技術(shù)狀況評(píng)定的部件及權(quán)重

續(xù)表1

2.2 《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》中的劃分

《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》中，也沒(méi)有針對(duì)橋型的評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐?，評(píng)價(jià)部件及各部件的評(píng)分權(quán)重見(jiàn)表2。

表2 《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》中剛架拱橋構(gòu)架劃分

2.3 《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中部件權(quán)重構(gòu)成

利用《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行剛架拱橋技術(shù)狀況評(píng)定時(shí)，可以依照直接適用于剛架拱橋的構(gòu)件及部件劃分及其權(quán)重來(lái)進(jìn)行評(píng)定。評(píng)價(jià)部件及各部件的評(píng)分權(quán)重見(jiàn)表3。

表3 《公路橋梁技術(shù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中剛架拱橋構(gòu)件劃分

續(xù)表3

3 對(duì)比評(píng)價(jià)

《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》與《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》中剛架拱橋部件的劃分及部件權(quán)重對(duì)比如表4 所示。

表4 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)與養(yǎng)護(hù)規(guī)范中各部權(quán)重對(duì)比

從表4 可以看出:

(1)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》將墩、臺(tái)、基礎(chǔ)的權(quán)重進(jìn)行了較大幅度的降低，由47 降至35.2。這一調(diào)整是合理和必要的，因?yàn)楣皹虻闹饕兄夭考谏喜?，下部的重要性不及上部?/p>

(2)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》將上部構(gòu)件的權(quán)重值由25 提升至40，使上部構(gòu)件成為拱橋最重要的部件，這是一個(gè)基于拱橋結(jié)構(gòu)和受力特性的合理調(diào)整。

(3)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》將翼墻、耳墻的權(quán)重由1 提升至8，提升幅度700%，這是《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》相對(duì)于《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》部件權(quán)重絕對(duì)提升程度最大的提升。

(4)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》取消了《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》中支座和橋頭與橋頭跳車兩項(xiàng)。支座的取消與橋型有關(guān)，剛架拱橋一般不設(shè)支座?！皹蝾^跳車”的取消則是對(duì)整個(gè)部件劃分的優(yōu)化，“橋頭跳車”并非一個(gè)獨(dú)立的部件，《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》將此檢查評(píng)分項(xiàng)歸到了橋面鋪裝的檢查中。

(5)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》相較于《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》其他權(quán)重增加的檢查項(xiàng)包括:橋面鋪裝、伸縮縫裝置、人行道、欄桿護(hù)欄、排水系統(tǒng)。

(6)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》相較于《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》其他權(quán)重降低的檢查項(xiàng)包括:錐坡、護(hù)坡、河床、調(diào)治構(gòu)造物。

表5 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)與城市橋梁養(yǎng)護(hù)規(guī)范中部件權(quán)重對(duì)比

從表5 可以看出:

(1)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中墩、臺(tái)、基礎(chǔ)的權(quán)重相對(duì)于《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》有較小程度的提高，由31.5 升至35.2。這一調(diào)整是合理的，更科學(xué)地反應(yīng)出下部結(jié)構(gòu)對(duì)橋梁的重要性。

(2)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》將翼墻、耳墻的權(quán)重由2.25 提升至8，將橋面鋪裝的權(quán)重由4.5 提升至8，權(quán)重的增加程度較大反映出新的工程實(shí)踐中，翼墻、耳墻及橋面鋪裝得到了更大程度的重視。

(3)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》取消了《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》中支座和橋頭平順兩項(xiàng)。支座的取消與橋型有關(guān)，剛架拱橋一般不設(shè)支座。橋頭平順的取消則是對(duì)整個(gè)部件劃分的優(yōu)化，橋頭平順并非一個(gè)獨(dú)立的部件，《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》將這檢查評(píng)分項(xiàng)歸到了橋面鋪裝的檢查中。

(4)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》相較于《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》其他權(quán)重增加的檢查項(xiàng)包括:伸縮縫裝置、人行道、欄桿護(hù)欄、排水系統(tǒng)。

(5)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》相較于《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》其他權(quán)重降低的檢查項(xiàng)包括:錐坡、護(hù)坡、河床沖刷。

(6)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》未設(shè)置照明、標(biāo)志及調(diào)治構(gòu)造物的檢查項(xiàng)，相對(duì)于《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》來(lái)說(shuō)，有欠考慮。

4 實(shí)橋評(píng)定結(jié)果比較

采用兩種方法對(duì)增城市雁塔大橋新橋主橋進(jìn)行技術(shù)狀況評(píng)定，對(duì)比評(píng)定過(guò)程和結(jié)果可以有發(fā)現(xiàn)如下:

(1)使用《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》全橋得分為66.2，使用《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》則全橋得分為76.35。但由于《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》和《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)橋梁分值與技術(shù)狀況之間關(guān)系的界定標(biāo)準(zhǔn)不同，雁塔橋依照《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》和《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》評(píng)得的技術(shù)狀況分別為二類和三類。

(2)《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》規(guī)定二類橋梁需要進(jìn)行小修;三類橋梁需要進(jìn)行中修。《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)橋梁技術(shù)狀況的界定為3 類—有中等缺損，尚能維持正常使用功能?！豆窐蚝B(yǎng)護(hù)規(guī)范》的“五類”和《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》的“五類”并不能對(duì)等，《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》四、五類月對(duì)應(yīng)于《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》的第五類，標(biāo)準(zhǔn)的前四類是將《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》的前三類進(jìn)行了細(xì)化，方便對(duì)橋梁技術(shù)狀況做出更精確的界定。

(3)從實(shí)橋狀況來(lái)，雁塔大橋新橋經(jīng)過(guò)數(shù)年的運(yùn)營(yíng)，一些病害已經(jīng)顯現(xiàn)，需要進(jìn)行處置，使用《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行技術(shù)狀況評(píng)分為76.35，接近二、三類橋梁的中間值80，界定為有中等缺損尚能維持正常使用功能的三類橋，符合橋梁的實(shí)際狀況。使用《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》碎界定為需要進(jìn)行小修的二類橋，但無(wú)論是從實(shí)橋狀況還是六十多分的得分來(lái)看，進(jìn)行小修能否解決問(wèn)題都是有待商榷的。

5 結(jié) 論

基于上述比較分析，可以得出下述結(jié)論:

(1)在構(gòu)件劃分的針對(duì)性上，《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》相較于《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》和《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》都更加合理?！豆窐蚝B(yǎng)護(hù)規(guī)范》中僅有一種試圖適用于所有橋型的單元?jiǎng)澐址绞?，《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》中僅有針對(duì)一般拱橋的單元?jiǎng)澐址绞?，以上兩種單元?jiǎng)澐址绞骄荒芊从吵鰟偧芄皹虻奶攸c(diǎn)?！豆窐蛄杭夹g(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》克服這一不足，設(shè)置有針對(duì)剛架拱橋的的單元?jiǎng)澐址绞?，與橋型特點(diǎn)相適應(yīng)，較為科學(xué)合理。

(2)對(duì)于剛架拱橋，《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中部分構(gòu)件的評(píng)分權(quán)重有較為合理的調(diào)整。如將下部構(gòu)件的總權(quán)重由47 降至35.2，將上部構(gòu)件的權(quán)重由25 提升至40，這一調(diào)整體現(xiàn)了近年來(lái)在理論和實(shí)踐中對(duì)于拱橋上、下部位重要性認(rèn)識(shí)的轉(zhuǎn)變，上部結(jié)構(gòu)是拱橋的主要承重結(jié)構(gòu)。翼墻、耳墻、橋面鋪裝的權(quán)重也有所增加，做到了與近年來(lái)的理論研究和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相適應(yīng)。

(3)在評(píng)價(jià)構(gòu)件設(shè)置的合理性方面，《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》具有優(yōu)勢(shì)?！豆窐蚝B(yǎng)護(hù)規(guī)范》和《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》將“橋頭跳車(橋頭平順)”作為一個(gè)評(píng)價(jià)部件，這種將病害現(xiàn)象作為部件的做法是不合理的，《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》將“橋頭跳車(橋頭平順)”的檢查評(píng)定融入了橋面系的檢查評(píng)定中，體現(xiàn)了構(gòu)件劃分的一致性。此外，剛架拱橋不設(shè)支座，《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》在剛架的檢查評(píng)定中取消了支座這一部件。

(4)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)各部件的評(píng)分標(biāo)度有較為詳細(xì)的描述，便于參照?qǐng)?zhí)行。《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》中使用“一般”、“中等”、“嚴(yán)重”等主觀性大的描述和評(píng)定方法，不易保證評(píng)定結(jié)果的客觀性。

(5)在《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》的數(shù)年來(lái)的應(yīng)用中，存在如下問(wèn)題:

①?zèng)]有按橋型進(jìn)行分類，按不同橋型劃分部件，所有橋型均采用一種方法，一種權(quán)重進(jìn)行評(píng)定，缺乏對(duì)矛盾特殊性的考慮。

②實(shí)際定期檢查評(píng)定工作中，大部分的四類五類橋都是采用最差部件評(píng)定法及專家評(píng)定法評(píng)定出的結(jié)果，很少有采用綜合評(píng)定法評(píng)定出四類五類橋的，分?jǐn)?shù)很難扣下去。

③實(shí)際工作中當(dāng)存在某座橋梁沒(méi)有設(shè)置部件，如單跨橋梁無(wú)橋墩、部分橋梁無(wú)人行道等類似情況。沒(méi)有相應(yīng)方法處置該類情況。橋墩、部分橋梁無(wú)人行道等類似情況。沒(méi)有相應(yīng)方法處置該類情況。

(6)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中構(gòu)件的評(píng)定指標(biāo)對(duì)應(yīng)于該類構(gòu)件的典型病害，依照《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)剛架拱橋進(jìn)行技術(shù)狀況評(píng)定，對(duì)橋梁的養(yǎng)護(hù)管理也有重要的實(shí)踐和參考意義。

綜上所述，相對(duì)于《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》和《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》而言，《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》有針對(duì)剛架拱橋的構(gòu)件劃分方式，各部件的權(quán)重分配較為合理，可操作性和客觀性強(qiáng)，依照《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)剛架拱橋進(jìn)行檢查評(píng)定可以反映出剛架拱橋的特點(diǎn)，保證剛架拱橋檢查評(píng)定結(jié)果的針對(duì)性和合理性。因此，建議依照《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)剛架拱橋進(jìn)行技術(shù)狀況評(píng)定。

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