淺談重載道路橋梁安全性評(píng)定與管理

劉建東

摘 要：結(jié)構(gòu)損傷以及損傷累積現(xiàn)象長(zhǎng)期存在于道橋使用過(guò)程中，一直沒(méi)有得到有效的解決。橋梁損傷對(duì)橋面交通有直接影響，同時(shí)會(huì)對(duì)橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成直接威脅?，F(xiàn)階段橋梁損傷以及坍塌事故已經(jīng)引起各部門以及相關(guān)人士的高度重視，必須實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁使用的安全評(píng)定與維護(hù)。本文首先對(duì)重載道路橋梁進(jìn)行概述，然后針對(duì)其中存在的問(wèn)題提出合理化建議，僅供參考。

關(guān)鍵詞：重載道路橋梁；安全性評(píng)定；管理

一、重載道路橋梁概述

重載道路橋梁屬于一種道路橋梁運(yùn)輸路線，需要長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行貨物重載，數(shù)量超過(guò)一定標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)量大、成本低以及效率高是道路橋梁重載運(yùn)輸?shù)娘@著特點(diǎn)。同時(shí)也是一種現(xiàn)代化的貨運(yùn)方式。重載運(yùn)輸是道路橋梁貨運(yùn)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)與方向，同時(shí)也為世界道路橋梁發(fā)展指明新的方向。

道路橋梁重載運(yùn)輸可實(shí)現(xiàn)對(duì)道路橋梁貨物運(yùn)輸領(lǐng)域先進(jìn)生產(chǎn)力的直觀體現(xiàn)。道路橋梁與重載運(yùn)輸之間有密不可分的關(guān)系，也就是說(shuō)重載運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展必須伴隨著重載道路橋梁的發(fā)展。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)。國(guó)際重載協(xié)會(huì)又提出新的要求與標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)加入重載協(xié)會(huì)的國(guó)家進(jìn)行衡量。其標(biāo)準(zhǔn)主要有三部分組成，下面我們對(duì)這三部分進(jìn)行仔細(xì)分析。

八千噸是重載列車牽引質(zhì)量的適宜范圍，同時(shí)軸重需要達(dá)到二十七噸，相對(duì)于少于150km的線路長(zhǎng)度來(lái)說(shuō)，年貨運(yùn)量不可以低于四千萬(wàn)噸。牽引質(zhì)量、車輛軸重以及年貨運(yùn)量對(duì)重載道路橋梁有直接影響。重載橋梁道路運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)一共經(jīng)過(guò)三次變更，其變更的主要內(nèi)容就是列車牽引質(zhì)量以及車輛軸重呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢(shì)。西方先進(jìn)國(guó)家牽引質(zhì)量一般可以達(dá)到兩萬(wàn)噸，而重載道路橋梁的列車軸重大多數(shù)集中在兩千八百三十二噸，最高已達(dá)到四十萬(wàn)噸。我國(guó)重載道路橋梁火車軸重現(xiàn)階段維持在二十五噸左右，經(jīng)過(guò)不斷的努力探索已經(jīng)研發(fā)出二十七噸以及三十噸。與西方先進(jìn)國(guó)家相比還是存在一定的差距，因此我們需要不斷的努力。這不僅對(duì)道路橋梁貨物運(yùn)輸自身是發(fā)展有促進(jìn)作用，同時(shí)對(duì)社會(huì)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要意義。

橋梁載重載到梁線中占據(jù)重要位置，同時(shí)也是其前提與基礎(chǔ)。安全會(huì)對(duì)貨物運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有直接影響?，F(xiàn)階段我國(guó)重載運(yùn)輸在不斷發(fā)展與進(jìn)步，列車軸重呈現(xiàn)出不斷加大的趨勢(shì)，機(jī)車牽引了也在進(jìn)行不斷的提高，這對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響不可避免。會(huì)明顯的加重平橋梁病害現(xiàn)象，最終導(dǎo)致橋梁壽命明顯減少。這不僅對(duì)重載運(yùn)輸行業(yè)自身的發(fā)展有阻礙作用，還會(huì)對(duì)其使用者的生命安全以及財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。修復(fù)難度較大，是橋梁故障的顯著特征，一定會(huì)對(duì)運(yùn)營(yíng)部門的經(jīng)濟(jì)效益造成影響。

為確保道路橋梁的運(yùn)營(yíng)安全，道路橋梁的管理工作顯得很重要，同時(shí)也對(duì)重載道路橋梁的管理工作提出更高要求。目前，重載道路橋梁的管理中存在若干不足之處，主要有：淤?zèng)Q策的針對(duì)性有待提高。決策者對(duì)橋梁的技術(shù)狀態(tài)了解不清，制定橋梁的養(yǎng)護(hù)維修順序存在盲目性，疏于對(duì)一些損壞較嚴(yán)重橋梁的養(yǎng)護(hù)管理，僅根據(jù)經(jīng)驗(yàn)制定一些檢查和維修計(jì)劃，并且對(duì)細(xì)節(jié)的工作介紹不詳。按客觀規(guī)律辦事的維修組織管理理念不強(qiáng)，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)和落實(shí)精細(xì)化管理有待提高。于理論研究在實(shí)踐應(yīng)用中有待深化。對(duì)重載道路橋梁進(jìn)行大量的理論研究工作，這些理論成果在實(shí)際深化和轉(zhuǎn)化中不強(qiáng)，例如橋梁檢測(cè)新技術(shù)、橋梁健康檢測(cè)技術(shù)、橋梁安全評(píng)估和橋梁養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)如何更好地應(yīng)用到實(shí)際中，管理人員梯隊(duì)建設(shè)有待完善。對(duì)橋梁的管理工作首先得具體到個(gè)人，然而目前的管理工作中管理人員的職責(zé)及分工不明確，基層的生產(chǎn)任務(wù)和安全責(zé)任落實(shí)不到位，一線技術(shù)人員的數(shù)量有限，并且專業(yè)能力及對(duì)相關(guān)儀器的操作能力和熟練程度有待提高?；鶎尤藛T簡(jiǎn)化標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)程序等。管理上的不當(dāng)使得橋梁在使用過(guò)程中出現(xiàn)的各種病害得不到及時(shí)消除，不能滿足橋梁的正常使用狀態(tài)，嚴(yán)重縮短橋梁使用壽命，甚至發(fā)生橋梁倒塌等重大事故。

三、橋梁損傷評(píng)定方法

1.承載能力評(píng)定法

承載力試驗(yàn)評(píng)定法分為兩種，竣工試驗(yàn)評(píng)定、荷載試驗(yàn)評(píng)定。竣工試驗(yàn)針對(duì)設(shè)計(jì)、施工進(jìn)行檢測(cè)，判斷橋梁能否投入使用。荷載試驗(yàn)適用于不敏感橋梁損傷，這種損傷源于橋梁設(shè)計(jì)、施工。承載力試驗(yàn)評(píng)定法可以對(duì)舊橋損傷程度進(jìn)行檢測(cè)，但檢測(cè)精度不夠，不能實(shí)現(xiàn)損傷安全評(píng)定。目前，承載能力試驗(yàn)評(píng)定法可以檢測(cè)出橋梁損傷情況，但不能全面反映橋梁損傷積累情況。

2.結(jié)構(gòu)可靠性評(píng)定法

結(jié)構(gòu)可靠性方法源于可靠度理論，該理論通過(guò)分析可靠指標(biāo)，并進(jìn)行指標(biāo)之間的比較，得出損傷橋梁的安全結(jié)論。結(jié)構(gòu)可靠性評(píng)定方法分為兩種：一種直接計(jì)算橋梁可靠指標(biāo)U，并與可靠指標(biāo)UT相對(duì)應(yīng)；另一種，基于可靠度評(píng)價(jià)規(guī)范，直接計(jì)算可靠指標(biāo)，包括：失效、結(jié)構(gòu)分析、荷載、抗力等模型，并以可靠指標(biāo)計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)安全性。目前，歐美國(guó)家制定了類似的評(píng)估規(guī)范，而中國(guó)尚未完成對(duì)舊橋梁承載力評(píng)定規(guī)范的修訂。

3.疲勞斷裂評(píng)定方法

疲勞斷裂評(píng)定方法認(rèn)為，在橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)點(diǎn)上，出現(xiàn)細(xì)微損傷，損傷持續(xù)積累，使得應(yīng)變值超過(guò)限制，造成橋梁不可愈合變形?；炷敛牧显谕獠凯h(huán)境作用下，受到輕微的拉、壓、剪、切作用，就會(huì)在砂漿基體與骨料連接處發(fā)生劣化。目前，勞斷裂評(píng)定法在使用復(fù)合材料建造的橋梁損傷檢測(cè)效果顯著，但對(duì)混凝土橋梁的失效性檢驗(yàn)效果略差。疲勞斷裂法主要用于鋼橋損傷檢測(cè)，這是因?yàn)殇摌驌p傷是由主裂紋增長(zhǎng)導(dǎo)致。

4.層次分析法

層次分析法源于灰色理論，主要進(jìn)行橋梁底層工作狀態(tài)評(píng)定，適用范圍非常廣泛。層次分析法采用權(quán)重形式，進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的綜合分析，分析每個(gè)指標(biāo)（桿件損傷）變化對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響。層次分析法的評(píng)定可以通過(guò)專家咨詢、專家評(píng)估等方式，讓損傷結(jié)果更加符合客觀實(shí)際，并確定重點(diǎn)影響指標(biāo)。層次分析法可以讓繁雜的評(píng)估變得更加簡(jiǎn)潔、實(shí)用，被廣泛應(yīng)用于鋼構(gòu)橋梁損傷的測(cè)定中。

四、損傷橋梁主體的加固與維護(hù)管理策略

1.橋梁加固、改造對(duì)策

鋼結(jié)構(gòu)加固。鋼橋損傷后可以通過(guò)鋼板加貼進(jìn)行加固，并利用桿件進(jìn)行焊接、拴接，以此提高橋梁結(jié)構(gòu)剛度。同時(shí)，針對(duì)無(wú)法加固的構(gòu)建，進(jìn)行必要地更換，諸如，受腐蝕的下拉索、主纜索股等。鋼橋加固后，需要進(jìn)行必要調(diào)度防腐涂抹，并采用先進(jìn)的防腐材料和措施。于混凝土結(jié)構(gòu)加固?；炷良庸谭椒ㄖ饕ǎ赫迟N鋼板法，實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫的封閉，提高構(gòu)件的承載力；預(yù)應(yīng)力加固法，通過(guò)合理布置錨固，通過(guò)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和承載力；碳纖維加固法，通過(guò)粘貼優(yōu)越的碳纖維，提高混凝土的構(gòu)件強(qiáng)度。

五、結(jié)語(yǔ)

總之，在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，道路橋梁非常容易出現(xiàn)損傷情況，傳統(tǒng)的橋梁損傷檢測(cè)手段不能進(jìn)行輕微損傷檢測(cè)，需要綜合多種檢測(cè)手段，進(jìn)行相應(yīng)的承載力試驗(yàn)，才能準(zhǔn)確測(cè)定橋梁損傷程度。橋梁損傷程度檢測(cè)，需要進(jìn)行局部、整體、長(zhǎng)期的檢測(cè)，準(zhǔn)確進(jìn)行損傷位置定位，提高損傷構(gòu)件的識(shí)別率，采取現(xiàn)代損傷修復(fù)技術(shù)進(jìn)行處理。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊潤(rùn)超.試析重載道路橋梁安全性評(píng)定與管理[J].勞動(dòng)保障世界：理論版，2013（11）.

[2] 張炎.重載道路橋梁安全性評(píng)價(jià)與管理研究[J].工業(yè)c，2016（4）.

[3] 徐征軍，吳晅.淺談高速公路橋梁設(shè)計(jì)安全性評(píng)價(jià)的實(shí)踐與探索[J].黑龍江交通科技，2015（9）.