劉永超

摘 要：本文結(jié)合公路橋梁養(yǎng)護(hù)實際情況，對橋梁材質(zhì)狀況與狀態(tài)參數(shù)的采集及承載能力評定時材料參數(shù)的選取、計算結(jié)果的修正等方面進(jìn)行系統(tǒng)說明，使評定結(jié)果能夠真實反映橋梁實際承載能力，對橋梁承載能力評定具有現(xiàn)實指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：公路橋梁;承載能力;檢測;評定

新中國成立70年來，公路建設(shè)取得了巨大成就。至2019年底，全國公路通車?yán)锍桃殉^501.3萬公里，其中，高速公路達(dá)15萬公里，居世界第一[1]。公路建設(shè)突飛猛進(jìn)的同時，無疑也帶來了管理和養(yǎng)護(hù)的新需求和新要求。本文，結(jié)合現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，從檢測與評定兩個角度出發(fā)，說明應(yīng)該注意的事項，為最大程度反映橋梁真實情況提供技術(shù)支撐，進(jìn)而指導(dǎo)維修方案能夠科學(xué)合理的制定。

1 橋梁缺損狀況檢查評定

對于不同橋梁結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)該依據(jù)其受力特點有重點的進(jìn)行檢測。對于梁板橋，注意跨中及支點附近截面是否存在豎向裂縫或斜向裂縫，連續(xù)墩頂處主梁是否存在豎向裂縫;拱橋跨中附近截面是否存在豎向裂縫，拱腳附近主拱圈頂部是否存在豎向裂縫等。

要重點把握影響結(jié)構(gòu)受力性能的結(jié)構(gòu)性病害，并結(jié)合上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)及橋面系病害情況在現(xiàn)場進(jìn)行病害成因分析。比如，結(jié)構(gòu)的橫向聯(lián)系是否削弱，削弱程度如何，為什么削弱。橋梁病害多由上到下產(chǎn)生，或由下到上產(chǎn)生。對于隱蔽部位的檢測，也應(yīng)引起足夠的重視，特別是對支座的檢查。應(yīng)該準(zhǔn)確檢查支座的移位、脫空情況，檢查是否因此產(chǎn)生相應(yīng)病害。另外，支座的功能是否與原設(shè)計相符，若與設(shè)計不符或不利于結(jié)構(gòu)受力，在建模分析時應(yīng)該給予考慮。

綜上，檢測過程中應(yīng)注意橋面系與上、下部結(jié)構(gòu)病害之間的聯(lián)系，整體的、全面的看待問題。

2 橋梁材質(zhì)狀況與狀態(tài)參數(shù)檢測評定

橋梁材質(zhì)狀況與狀態(tài)參數(shù)檢測應(yīng)該根據(jù)橋梁缺損狀況檢查情況進(jìn)行。選取具有代表性孔跨進(jìn)行檢測，重點關(guān)注最不利受力位置。

進(jìn)行各項檢測時，原始資料的搜集是非常重要的。在各項參數(shù)與原設(shè)計圖紙非常接近的情況下，可以采用原設(shè)計參數(shù)進(jìn)行承載能力評定。當(dāng)實際情況與原設(shè)計有明顯偏差時，應(yīng)該以現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)為準(zhǔn)進(jìn)行計算。對于缺乏設(shè)計資料的橋梁，可參考同線路、同年代、結(jié)構(gòu)形式相近的橋梁資料，結(jié)合現(xiàn)場測試的各項參數(shù)，進(jìn)行承載能力評定。

2.1 橋梁幾何狀態(tài)參數(shù)的檢測

橋梁線形的測量能夠反映坡度、超高、變位情況，是對橋梁整體狀況的把握。通過橋梁線形的測量能夠掌握橋梁線形是否平順（影響行車舒適度、汽車沖擊系數(shù)），是否存在結(jié)構(gòu)變形過大或失穩(wěn)的可能。

對于高墩橋梁，墩柱的偏位測量是重點。特別是縱坡較大的連續(xù)梁橋，簡支墩往往存在向上坡方向偏移的情況。若偏移過大，則可能發(fā)生支座局部受力甚至脫空現(xiàn)象，對結(jié)構(gòu)的安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

2.2 橋梁恒載變異狀況調(diào)查評估

橋梁恒載變異狀況調(diào)查包括總體尺寸、構(gòu)件尺寸、橋面鋪裝或拱上填料厚度的測量，調(diào)查是否存在設(shè)計時未考慮的附加荷載等[2]。在檢測過程中應(yīng)特別注意混凝土橋面鋪裝與梁體的結(jié)合情況。當(dāng)橋面鋪裝與梁體結(jié)合較好，且橋面鋪裝缺損狀況評定標(biāo)度小于3時，在檢算中可以考慮混凝土橋面鋪裝扣除表面2 cm磨耗層后參與梁體共同受力[2]。若結(jié)合差，則將橋面鋪裝按恒載考慮。

2.3 材質(zhì)強(qiáng)度的檢測

對于混凝土結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確測試其強(qiáng)度對承載能力評定很重要。常用的測試方法有回彈法、超聲回彈綜合法、取芯法。其中，回彈法和超聲回彈綜合法是測試混凝土表面強(qiáng)度，而取芯法能夠較為準(zhǔn)確的反映混凝土真實強(qiáng)度。對于采用回彈法測試發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度普遍較低或離散性較大時，應(yīng)該采取取芯法進(jìn)行驗證。取芯時，應(yīng)該選取主要承重構(gòu)件的次要部位或者次要承重構(gòu)件進(jìn)行，避免傷害主筋。

2.4 結(jié)構(gòu)自振頻率檢測

進(jìn)行結(jié)構(gòu)自振頻率檢測時，應(yīng)選取代表性部位，盡量減少干擾。例如，主梁自振頻率檢測，拾振器應(yīng)該放在橫橋向中間部位，避免放在護(hù)欄附近。所測試自振頻率能夠反映橋梁結(jié)構(gòu)實際狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)兩者存在矛盾，應(yīng)該現(xiàn)場分析原因，重新進(jìn)行測試。在進(jìn)行承載能力評定時，應(yīng)該注意采用實測自振頻率計算汽車沖擊系數(shù)。

3 橋梁承載能力評定

3.1 材料參數(shù)的選取

《橋規(guī)JTG 3362-2018》的混凝土強(qiáng)度等級與《橋規(guī)JTJ 023-85》的混凝土標(biāo)號應(yīng)按下列公式進(jìn)行換算[3]：

式中：——混凝土強(qiáng)度等級;

——混凝土標(biāo)號;

——混凝土的變異系數(shù)，可按表1采用。

混凝土強(qiáng)度等級與混凝土標(biāo)號也可按表2進(jìn)行變換[3]：

3.2 分析模型的建立

對于多孔橋梁，應(yīng)根據(jù)橋梁技術(shù)狀況評定情況，選取結(jié)構(gòu)形式上具有代表性、結(jié)構(gòu)受力上最不利的橋跨進(jìn)行承載能力評定。

正常情況下，荷載（或作用）及其組合應(yīng)按該橋原設(shè)計進(jìn)行選取。若業(yè)主要求進(jìn)行其他荷載等級的驗算，則可根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)整。此種情況，多適用于建成年代較久遠(yuǎn)，原設(shè)計荷載等級不能滿足現(xiàn)在及將來的使用要求的橋梁。需要注意的是，超靜定結(jié)構(gòu)收縮徐變時間應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)混凝土實際齡期進(jìn)行設(shè)置。

3.3 計算結(jié)果的折減

對于結(jié)構(gòu)簡支橋面連續(xù)橋梁，在建模時往往按不利情況考慮采用簡支結(jié)構(gòu)。這樣算出來的作用效應(yīng)較實際偏大，這時，若橋面工作狀態(tài)較好，則可以適當(dāng)考慮橋面連續(xù)對結(jié)構(gòu)受力的有利影響。

對于連續(xù)梁橋，計算中間支點處的負(fù)彎矩時，可以考慮支座寬度對彎矩的有利影響而進(jìn)行適當(dāng)折減[3]。

對于抗剪承載力，可以考慮結(jié)構(gòu)已有的裂縫情況通過Ψcs進(jìn)行相應(yīng)折減。對于鋼筋混凝土構(gòu)件，腹板未出現(xiàn)斜裂縫，

Ψcs=1.0，斜裂縫寬度小于0.2 mm，Ψcs=0.835，斜裂縫寬度大于0.2 mm，Ψcs=0.78[3]。

4 結(jié)語

（1）對于不同橋梁結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)該依據(jù)其受力特點有重點的進(jìn)行檢測，并注意橋面系與上、下部結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系，整體的、全面的進(jìn)行分析。

（2）在進(jìn)行材質(zhì)狀況與狀態(tài)參數(shù)檢測時，應(yīng)結(jié)合缺損狀況進(jìn)行，力爭反映橋梁實際狀況，為承載能力評定提供可靠依據(jù)。

（3）進(jìn)行承載能力評定時，充分利用現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)，進(jìn)行適當(dāng)分析和修正，最終得出合理的評定結(jié)果，指導(dǎo)后期養(yǎng)護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《中國交通的可持續(xù)發(fā)展》白皮書[M].國新網(wǎng)，2020.

[2]JTG/T J21-2011，公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程[S].北京：人民交通出版社，2011.

[3]JTG/T J22-2008，公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2008.