路慶

摘 要：在橋梁工程建設(shè)中，橋梁的承載能力是衡量工程質(zhì)量的一個(gè)非常重要的指標(biāo)，因此這項(xiàng)指標(biāo)的檢測評(píng)定就是項(xiàng)目管理中的一項(xiàng)關(guān)鍵性工作事項(xiàng)，結(jié)合橋梁加固的各項(xiàng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來綜合衡量其承載能力，各項(xiàng)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求，檢測評(píng)定工作才能宣告圓滿完成。而檢測評(píng)定的相關(guān)技術(shù)方法的應(yīng)用就受到了工程人員和技術(shù)人員的高度關(guān)注，本文也由此展開深入的分析，對(duì)其技術(shù)應(yīng)用的具體情況進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：橋梁；承載能力；檢測評(píng)定；橋梁加固

一、前言

橋梁的承載能力在很大程度上決定了其能夠承受交通荷載和負(fù)荷的能力，不可否認(rèn)的是，盡管我國目前的橋梁建造技術(shù)水平較高，但是因?yàn)闃蛄撼休d能力的缺陷引發(fā)的交通安全事故在近幾年來有所上升，這一方面是由于很多橋梁使用時(shí)間很長，交通運(yùn)輸?shù)膲毫Σ粩嗵嵘酝脑O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)無法滿足當(dāng)期的交通運(yùn)輸需求；而另一方面也可以說明當(dāng)前在橋梁加固的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中還存在很多不足之處需要加強(qiáng)和優(yōu)化。

二、橋梁承載能力系數(shù)的影響因素

橋梁的承載能力強(qiáng)弱和具體的系數(shù)變化與其自身結(jié)構(gòu)和主體部分出現(xiàn)的問題息息相關(guān)，首先從其結(jié)構(gòu)來分析，在橋梁投入運(yùn)營后的相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，其結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)一些損傷或者缺陷，使得整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了薄弱環(huán)節(jié)，其整體性就受到了損害，因此某些部位承載能力的下降就會(huì)導(dǎo)致整體性能下降；其次，橋梁的某些主體結(jié)構(gòu)施工所使用的材料大多是以混凝土這種混合型材料為主，但是這種材料由于多種影響因素很容易出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，導(dǎo)致局部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部或者表面的強(qiáng)度和承載能力雙雙下降，難以支撐大橋龐大的體量，而且這類問題如果不及時(shí)進(jìn)行修復(fù)和處理，還會(huì)造成承載性能的持續(xù)下降；再次，鋼筋結(jié)構(gòu)由于長期受到外界影響而出現(xiàn)的銹蝕也會(huì)影響到承載能力；最后，由于異常原因而導(dǎo)致的變形，并且已經(jīng)超過了工程設(shè)計(jì)和使用標(biāo)準(zhǔn)范圍，那么這種變形情況就會(huì)引發(fā)整體承載性能的下降。

三、橋梁承載能力檢測的評(píng)定方法

1、經(jīng)驗(yàn)法

這種方法主要是根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查資料獲取橋梁存在的裂縫、撓度、橋臺(tái)沉陷及水平位移等病害及缺陷，由具有豐富工程經(jīng)驗(yàn)的專家引入不大于1.2的檢算系數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的檢算。這種方法是我國“十二五”之前主要采用的評(píng)定方法，依據(jù)為1988年交通部第二公路勘察設(shè)計(jì)院主編的《公路舊橋承載能力鑒定方法（試行）》。該方法受評(píng)定專家主觀因素影響較大，檢算系數(shù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)難以把握，檢測結(jié)果無法定量化應(yīng)用，且檢算方法等方面規(guī)定的過于原則，評(píng)定指標(biāo)單一，可操作性差，缺乏統(tǒng)一的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。

2、承載能力衰減時(shí)變模型法

該方法考慮混凝土強(qiáng)度、碳化深度、鋼筋銹蝕程度等結(jié)構(gòu)耐久性參數(shù)的時(shí)變模型，建立了不同損傷程度的橋梁承載能力的衰減模型，為評(píng)定舊橋的承載能力和預(yù)測橋梁的剩余壽命提供了依據(jù)。同時(shí)，該方法對(duì)于碳化深度、混凝土強(qiáng)度、鋼筋強(qiáng)度以及與混凝土的粘結(jié)性能等取值范圍較粗糙，且對(duì)不同地區(qū)、不同橋型結(jié)構(gòu)的適用性尚有待進(jìn)一步研究。

3、荷載試驗(yàn)方法

該方法的優(yōu)點(diǎn)是客觀、準(zhǔn)確，能夠直接得出橋梁在荷載作用下的結(jié)構(gòu)校驗(yàn)系數(shù)，從而推斷出橋梁的安全儲(chǔ)備區(qū)間。但該方法通常規(guī)模較大，耗費(fèi)時(shí)間較長，資金較大，需要較長時(shí)間封閉交通，甚至有可能對(duì)結(jié)構(gòu)造成新的損傷。且其反映的是結(jié)構(gòu)的短期行為，結(jié)構(gòu)的極限性能、疲勞特性、耐久性檢測指標(biāo)等因素的作用不能通過該方法獲取。

4、基于動(dòng)測參數(shù)的評(píng)定法

這種方法通過測試結(jié)構(gòu)在荷載、激振或脈動(dòng)作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，如振幅、自振頻率、振型等來評(píng)定結(jié)構(gòu)的承載能力。動(dòng)測法接近橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際運(yùn)營狀態(tài)，能夠較好的反映結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下的力學(xué)性能和受力狀況。然而目前在動(dòng)測評(píng)定法上還沒有比較完善、合理、簡潔的方法。也沒有建立起動(dòng)測特征參數(shù)與承載能力相關(guān)的計(jì)算模型。

5、基于檢測結(jié)果定量化的評(píng)定法

該方法在原《公路舊橋承載能力鑒定方法（試行）》的基礎(chǔ)上全面修訂編制了《公路橋梁承載能力檢測評(píng)定規(guī)程》（JTG/TJ21-2011）。相比而言，該種方法在檢算系數(shù)Z1取值上同時(shí)考慮缺損狀況、材質(zhì)強(qiáng)度、自振頻率的影響，對(duì)配筋混凝土橋梁亦考慮耐久性的作用而引入承載能力惡化系數(shù)及截面折減系數(shù)的影響，提高了橋梁承載能力評(píng)定的客觀性和操作性，且這些系數(shù)直接來源于檢測結(jié)果，具體、量化、明確、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。同時(shí)，該方法亦存在明顯不足：①構(gòu)件的材質(zhì)強(qiáng)度的判定，采用回彈法、超聲回彈法、鉆取芯樣法等得到的結(jié)果往往差異較大。②考慮檢算系數(shù)Z1的評(píng)定標(biāo)度時(shí)，通過實(shí)測自振頻率與理論計(jì)算頻率的比值確定該分項(xiàng)標(biāo)度，而由于施工原因及計(jì)算模型的幾何尺寸、邊界條件和實(shí)際結(jié)構(gòu)的差異，自振頻率的理論值往往大于實(shí)測值。③活荷載影響修正系數(shù)精確計(jì)算操作起來比較困難，且需耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力進(jìn)行交通流量調(diào)查與分析。④考慮耐久性影響而檢測的構(gòu)件強(qiáng)度、碳化深度、鋼筋銹蝕程度、鋼筋保護(hù)層厚度、氯離子含量、電阻率所選取的測區(qū)能否真實(shí)代表整個(gè)構(gòu)件的情況有待商榷。⑤規(guī)程主要是針對(duì)鋼筋混凝土橋梁，對(duì)鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)，如鋼管混凝土拱橋、斜拉橋、懸索橋等尚有諸多未明確的地方。

6、基于原始指紋評(píng)定法

所謂的原始指紋，其是指是在竣工后在這一關(guān)鍵階段搜集整理而得到的各種施工信息材料和信息資源，它已經(jīng)成為了當(dāng)前檢測評(píng)定工作的重要依據(jù)和參考指標(biāo)，如果開展檢測評(píng)定的相關(guān)工作，就會(huì)利用這些原始的信息資料對(duì)照當(dāng)前的檢測結(jié)論信息進(jìn)行核對(duì)和檢查，這種鮮明的對(duì)比檢測方式可以很明確的發(fā)展問題所在，并分析橋梁的承載能力下降的真正原因所在，借此就可以判斷并且斷定到底是哪個(gè)部位或者可以追溯到哪一道施工程序出現(xiàn)了問題，這種方式可獲得更為清晰的調(diào)查范圍和目標(biāo)，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患和問題。

四、結(jié)束語

對(duì)橋梁承載能力的評(píng)估是橋梁加固設(shè)計(jì)應(yīng)用中重要的組成部分。因此，在橋梁加固設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)該充分考慮橋梁承載能力系數(shù)的影響因素、檢測評(píng)定方法等，這樣才能合理的選擇橋梁加固的設(shè)計(jì)方案和措施，以保證橋梁的結(jié)構(gòu)安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫學(xué)峰.公路橋梁承載能力評(píng)定方法探討[J].遼寧省交通高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2014，16（1）：28-30.

[2]徐小林，李國芬等.對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)承載能力評(píng)定方法的思考[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2011，（10）.

[3]張宏斌.特載橋梁的主梁承載能力設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[J].北方交通，2015，（12）.