熊玲妮
(常德市遠程公路工程建設(shè)監(jiān)理有限公司,湖南 常德 415000)
截止2019年年末,全國城市道路459304.44km,城市橋梁76157座,其中大橋及特大橋9320座,立交橋5430座。通過上述數(shù)據(jù)可以看出,我國的在役城市橋梁數(shù)量多,而且大多處在交通流量大,重荷載等復雜運營環(huán)境之中,橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和正常的使用功能長期受到以上多重因素的影響。橋梁功能狀態(tài)隨時間變化如圖1所示,表明橋梁投入運營后,由于交通荷載、環(huán)境因素等作用,橋梁性能不斷退化。退化的累積可能導致無法實現(xiàn)設(shè)計壽命,只有通過適當?shù)酿B(yǎng)護、維修實現(xiàn)其使用壽命。然而養(yǎng)護、維修的重要依據(jù)就是檢測評定。
圖1 橋梁功能狀態(tài)隨時間變化圖
目前,我國在役橋梁的定期檢查中,現(xiàn)行的技術(shù)狀況評定方法主要有兩種:一是作為公路橋梁技術(shù)狀況評定依據(jù)的《公路橋梁技術(shù)狀況評定標準》(JTG/T H21-2011)與《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》(JTG H11-2019);二是作為城市橋梁技術(shù)狀況評定依據(jù)的《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)標準》(CJJ99-2017)。
橋梁技術(shù)狀況評定流程總體分為三大部分:制訂計劃、現(xiàn)場檢查及技術(shù)狀況的評定。
《公路橋梁技術(shù)狀況評定標準》中規(guī)定公路橋梁技術(shù)狀況的評定包括橋梁構(gòu)件、部件、橋面系、下部結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu),以及全橋評定,采用分層綜合評定與14項“5類”橋梁單項控制指標相結(jié)合的方法。
公路斜拉橋評價部件及權(quán)重見表1取值,橋梁技術(shù)狀況等級及評分執(zhí)行表4.1.5的規(guī)定,(詳見表2),根據(jù)技術(shù)狀況評分 Dr(SPCI、SBCI、BDCI) 0~100 分值劃分對應(yīng)技術(shù)等級 Dj為 1類、2類、3類、4類和5類。
《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》中規(guī)定:全橋總體技術(shù)狀況等級的評定可采用以下兩種方法進行評定:考慮橋梁各部件權(quán)重或按重要部件最差的缺損狀況的綜合評定法;對照橋梁技術(shù)狀況評定標準進行評定。
《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)標準》則是首先根據(jù)城市橋梁在本道路系統(tǒng)中的地位,將城市橋梁養(yǎng)護類別分為“Ⅰ類~V類”五類,其中Ⅰ類養(yǎng)護橋梁完好狀態(tài)分為兩個等級:合格級和不合格級。Ⅱ類~V類養(yǎng)護的城市橋梁,橋梁技術(shù)狀況是由橋梁完好程度和結(jié)構(gòu)狀況等級綜合確定。橋梁完好程度根據(jù)橋梁狀況指數(shù)BCI值確定,橋梁不同組成部位結(jié)構(gòu)狀況則通過橋梁結(jié)構(gòu)指數(shù)BSI值來確定。評估時應(yīng)采用“分層加權(quán)法”根據(jù)橋梁的定期檢測記錄,對橋面系、下部構(gòu)造以及上部構(gòu)造按標準“附錄D”的評分等級和扣分表分別進行,最后綜合評估出整座橋梁的技術(shù)狀況?!冻鞘袠蛄吼B(yǎng)護技術(shù)標準》技術(shù)狀況等級適用于Ⅱ類~V類養(yǎng)護的城市橋梁,其依據(jù)養(yǎng)護橋梁完好狀態(tài)分為5個等級:A級、B級、C級、D 級、E級,分別對應(yīng)《公路橋梁技術(shù)狀況評定標準》中1類、2類、3類、4類、5類,每級(類)對應(yīng)的分值范圍會有所差別,見表2。
表2 評定等級劃分表
然而《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)標準》中缺少斜拉橋的評判標準。此外,還規(guī)定了不合格級15項單項控制指標或D級城市橋梁的單項控制指標,沒有E級城市橋梁的單項控制指標,這些單項指標之中,多數(shù)與斜拉橋相關(guān)。
某橋主橋的上部結(jié)構(gòu)為雙塔、雙索面預應(yīng)力混凝土漂浮體系斜拉橋,橋長528.0m,跨徑布置為132m+264m+132m。主梁標準段和中跨合攏段為雙邊箱斷面,索塔區(qū)梁段斷面為單箱三室。漸變段由標準梁段的雙邊箱斷面向索塔區(qū)梁段的單箱三室斷面過渡。斜拉索為扇形布置的空間雙斜索面,全橋共66對,采用“PES(C)7”熱擠聚乙烯高強鋼絲拉索(Ⅱ級松弛鍍鋅鋼絲或Ⅱ級松弛環(huán)氧涂層鋼絲),“PESM7”冷鑄鐓頭錨固體系。索塔下塔柱為單箱單室截面,上塔柱為單箱單室截面。索塔基礎(chǔ)設(shè)計采用19根D220cm鉆孔灌注樁群樁基礎(chǔ)。
根據(jù)《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)標準》,該橋養(yǎng)護類別為I類I等養(yǎng)護。經(jīng)過現(xiàn)場檢測,該橋主要病害見表3。
表3 主要病害一覽表
根據(jù)表1與《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)標準》的評定標準可得,橋梁主要部件整體狀況較好,個別橋梁構(gòu)件有損傷,但不影響橋梁的安全,因此該橋技術(shù)狀況為合格級。
某橋為90m+90m獨塔雙索面PC斜拉橋,正交布置,橋長188.31m。橋梁總寬40.0m。主梁截面采用預應(yīng)力混凝土雙邊肋主梁斷面,橋面板設(shè)2%的雙向橫坡。索塔采用矩形混凝土實體斷面,橋塔的下塔柱采用“倒Y”造型,在側(cè)面分為兩肢,索塔和基礎(chǔ)固結(jié),橋塔的橫向采用拱形造型。橋墩墩身為矩形立柱,與承臺固結(jié),橋臺為下設(shè)帶承臺樁基的組合式橋臺,基礎(chǔ)均為摩擦群樁基礎(chǔ)。
根據(jù)《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)標準》,該橋養(yǎng)護類別為Ⅲ類I等養(yǎng)護。經(jīng)過現(xiàn)場檢測,該橋主要病害見表4。
表4 主要病害一覽表
由于《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)標準》沒有關(guān)于斜拉橋技術(shù)狀況評定的內(nèi)容,同時本橋索塔現(xiàn)狀良好,斜拉索現(xiàn)狀基本良好,故以梁橋作為參考依據(jù),進行評定,具體評定結(jié)果見表5。同時,對比《公路橋梁技術(shù)狀況評定標準》評定結(jié)果(見表6),說明兩者之間的異同點。
表5 《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)標準》橋梁技術(shù)狀況評分表
表6 《公路橋梁技術(shù)狀況評定標準》橋梁技術(shù)狀況評分表
技術(shù)狀況評分計算時,同一構(gòu)件存在多種病害時,需要按照病害扣分值由大到小的順序計算。
根據(jù)表5~表6結(jié)果可知,無論是橋梁上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和橋面系的評分與等級,還是橋梁的總體技術(shù)狀況的評分與等級,《公路橋梁技術(shù)狀況評定標準》都低于《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)標準》。
針對城市斜拉橋的技術(shù)狀況評定,《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)標準》沒有關(guān)于斜拉橋技術(shù)狀況評定的內(nèi)容,這塊規(guī)范有待進一步完善。
同時,通過案例的公路橋梁和城市橋梁技術(shù)狀況評定分析和比較,兩種評定方法有其自身的特點,多數(shù)情況下,前者的評定結(jié)果低于后者的評定結(jié)果,即《公路橋梁技術(shù)狀況評定標準》的評定方法更加嚴格。