公路桥梁技术状况评定方法分析

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  【摘 要】 伴随我国经济现代化建设的不断发展与深入,我国的公路桥梁建设在近些年取得了飞速的发展,这在一定程度上极大的推进了我国各地域间的经济文化交流,为全面实现我国的经济可持续发展奠定了重要的基础。路桥施工技术是我国路桥建设工程中的重要内容,科学而有效的施工技术能够在很大程度上提高路桥的施工质量,本文通过对路桥技术情况的评定解析,以期更好地推进路桥施工技术的改进与完善,为建设高品质路桥工程作出重要的贡献。
  【关键词】 公路;桥梁;施工技术;评定方法
  前言
  公路桥梁技术状况评定是通过对桥梁进行全面的、系统的检查,确定桥梁结构的缺损状况,对桥梁的使用功能、使用价值等进行综合评价,通过评定,可鉴定其是否仍具有原设计的工作性能,进而为桥梁的养护、维修、改造、加固提供决策性的意见。但在实际工作中发现养护规范中规定的评定方法较简单明了,计算也不复杂,但其评价模型不够细致,在桥梁病害较多、较复杂时,计算出的技术状况得分不能准确反映桥梁的实际情况。
  一、公路桥梁技术评定方法
  桥梁技术状况评定的重要方法是对桥梁结构进行现场检测试验,通过检测桥梁的强度和桥梁在荷载作用下的静、动反映,再通过对这些反映进一步理论分析和计算,即可确定桥梁结构的动静态参数,从而对桥梁的动力性能和承载能力做出准确评估。
  桥梁结构在使用期间,由于受到各种因素的影响,会出现各种各样的损伤,对桥梁进行经常性检查(一般检查)、定期检查(基本检查)和特殊检查(专门检查)是非常必要的。它对维护桥梁、及早发现、及时修补起到极其重要的作用。
  桥梁检测目前常用的方法有:无破损检测法、半破损检测法、半破损与无破损的综合使用法及荷载试验。
  二、桥梁技术状况评定方法分析及评定过程中需注意的问题
  1、桥梁构件的技术状况评分计算及需注意的问题
  (1)先按照现场检测数据,根据评定标准中关于缺损标度对应的定性、定量描述确定某一构件某种病害的标度,比如现场检查某座桥左幅1跨1号墩4号板式橡胶支座有老化开裂的病害,根据评定标准中“表5.3.1-1板式支座老化变质、开裂”的定性、定量描述判断,判定该支座老化开裂这一评定指标的缺损标度为3。表中该评定指标最严重的等级标度为5,再根据“表4.1.1构件各检测指标扣分值”确定该构件老化开裂这一评价指标扣分值为45,如果该支座还有外鼓、钢板外露与剪切超限的病害,则重复上述过程判断支座外鼓钢板外露与剪切超限这两项评价指标标度分别为3、4,扣分值分别为40、60,则该支座(构件)技术状况评分计算如下:
  该支座最终技术状况评分为20.9分。计算时需注意的是,同一构件存在2种以上病害,按照病害扣分值由大到小的顺序计算
  U值,如上述支座3种病害最大扣分值为60,则U1=60,再套公式计算扣分值为45的U2,最后计算扣分值为40的U3。
  (2)如果某支座只有一种病害,还以上述支座为例,只有老化开裂的病害,按照上述方法确定该支座老化开裂这一评价指标扣分值为45,U1=45,则该支座最终技术状况评分为PMCIl=100-45=55分。以上所述就是桥梁构件技术状况评分的计算方法,不管上部结构、下部结构还是桥面系所包括构件都是这样计算。
  2、桥梁部件的技術状况评分计算及需注意的问题
  (1)要计算桥梁某部件的技术状况评分,必须先按本文第1.1节的方法将该部件所包括全部构件技术状况得分计算出来,然后按照式(2)计算:
  PCCIi=PMCI-(100-PMCImin)/t.(2)
  公式中PCCIi为上部结构第i类部件,对于下部结构与桥面系,所用公式相同,其中t值按照评定标准表4.1.2查找得出。以某桥主梁为例,该桥共有10片梁,其技术状况得分分别为:75、65、54、65、62、75、75、55、63、53,查表得t值为8.1,则该桥上部结构承重构件(梁)的技术状况得分为:
  PCCIi=64.2-(100-53)/8.1=58.4分。
  (2)需要特别注意的是,在计算上部结构与下部结构主要部件技术状况得分时,如果该部件所包括全部构件得分都在[40,100]范围时,采用本文1.2中的a)的方法进行计算,但当该部件某一构件评分值PMCIl在(0,40)范围时,则该部件技术状况得分不再按本文公式(2)计算,其部件得分直接为最差构件技术状况得分。区分各种结构形式桥梁的主要部件与次要部件应参照评定标准中表2的规定。
  (3)对于桥面系各部件以及上部结构、下部结构的次要部件,不管该部件所包括构件得分值在什么范围,都按照本文1.2中a)所述计算方法进行计算。
  3、桥梁上部结构、下部结构、桥面系的技术状况评分计算及需注意的问题
  (1)桥梁上部结构、下部结构、桥面系的技术状况评分采用分层加权的方法,计算公式相同,以某梁式桥上部结构为例,上部承重构件(T梁)、上部一般构件(湿接缝、横隔板)、支座的技术状况得分分别为58.7、72.4、64.0,其计算结果如表1。
  对于各种结构形式桥梁部件分类及权重值参照评定标准第4.2条的内容,此处不再详述。
  (2)需要进一步说明的是,在实际当中,有许多桥梁未设置表中列出的部件,例如某桥为单跨桥,桥下无河流,对照梁式桥各部件分类与权重值(详见评定标准表1),该桥无桥墩、河床、调治构造物,未设置人行道,则各既有部件需重新分配权重,见表2。
  对于上部结构,其包括的3种部件该桥都有,因此权重不需要调整,对于下部结构,该桥未设置河床与调治构造物,因此需将其占有的0.3+0.07+0.02=0.39的权重重新分配到下部结构包括的其他部件,计算方法如下:
  对于桥面系,该桥未设置人行道,需将其0.10的权重分配到桥面系包括的其他部件,计算方法如下:   重新设置权重后,再按照本文3中的(1)的计算方法计算结构得分。
  4、桥梁总体的技术状况评分计算与需注意的问题
  某桥上部结构、下部结构、桥面系的评分分别为61.8、81.9、91.6,按照评定标准中表4.2.5查出各部位权重分别为0.40、0.40、0.20,则该桥总体技术状况评分计算:
  Dr=61.8×0.40+81.9×0.40+91.6×0.20=76.(5)
  按照评定标准中表4.1.5的规定,该桥评为3类。另外当主要部件评分达到4类或5类且影响桥梁安全时,可按照桥梁主要部件最差的缺损状况评定。例如某桥梁上部结构评分为58.1分,下部结构评分为70分,桥面系评分为100分,若按照本文公式(5)计算Dr=58.1×0.40+70×0.40+100×0.20=71.24,属于3类桥,但该桥主要部件主梁评分达到4类,且主梁缺损情况影响桥梁安全,所以桥梁评定时按照主要部件最差的缺损状况可评为4类桥。
  5、桥梁技术状况评定及需注意的问题
  (1)桥梁总体技术状况评定一般按照技术状况评分Dr划分桥梁的技术状况等级,需要注意的是评定标准中的划分界限与养护规范中的划分界限不同,见表3。
  因此在桥梁管理与养护工作中应注意两本在用标准在等级划分时的区别,在判断是否需要维修、进行什么程度的维修以及选择采取的养护措施时,应仔细分析桥梁的实际缺损情况,不能简单地只看桥梁技术状况评定等级。
  (2)在桥梁技术状况评定时,还应注意在评定标准中针对不同结构形式桥梁列出了14种情况,当某座桥梁经现场检测有其中一种情况时,整座桥直接评为5类桥。
  (3)另外,當上部结构和下部结构技术状况等级为3类、桥面系技术状况等级为4类,而且桥梁总体技术状况评分为40≤Dr<60时,桥梁总体技术状况等级评为3类,而不按照分类界限评为4类。
  结语
  综上所述,科学而有效的公路桥梁技术评定方法能够在很大程度上推进我国路桥施工技术的完善与升级,为全面推进路桥施工,建设高质高量的路桥工程奠定了重要的基础,建设单位应注重路桥施工技术评定方法的科学有效应用,为全面提升路桥施工技术水平做出重要的努力。
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