祝永勝

（貴州省公路局，貴州 貴陽 550001）

1 引言

隨著貴州省交通運(yùn)輸?shù)牟粩喟l(fā)展，農(nóng)村公路橋梁的建設(shè)、養(yǎng)護(hù)和管理在新的時(shí)期又有了更高的要求。貴州省多為山地，中小跨徑的橋梁數(shù)目居多，這些橋梁可能因?yàn)樵O(shè)計(jì)年代久遠(yuǎn)、施工操作不當(dāng)和養(yǎng)護(hù)不及時(shí)等因素導(dǎo)致橋梁的安全性能降低，同時(shí)由于橋梁服役時(shí)間較長(zhǎng)，加之管理人員對(duì)風(fēng)險(xiǎn)分析的認(rèn)識(shí)不夠全面，這將會(huì)加劇中小跨徑橋梁的病害形式和數(shù)量。因此，能夠根據(jù)貴州省本地交通情況，準(zhǔn)確地對(duì)農(nóng)村公路橋梁進(jìn)行病害分析和安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)農(nóng)村公路橋梁的安全和發(fā)展至關(guān)重要。

2 貴州省農(nóng)村公路橋梁現(xiàn)狀

貴州省處于我國(guó)西南內(nèi)陸區(qū)腹地，地勢(shì)西高東低，擁有諸多山脈和丘陵，其山高谷深的地理特點(diǎn)造就了低等級(jí)農(nóng)村公路橋梁為主體，中小跨徑橋梁的數(shù)量在目前統(tǒng)計(jì)的貴州省橋梁中占據(jù)多數(shù)，大跨徑橋梁占比較少的現(xiàn)象。中小跨徑橋梁的橋型一般為拱式橋（板拱、其他拱橋）和梁式橋（空心板梁和整體現(xiàn)澆板梁）較多?；谫F州省農(nóng)村公路橋梁以拱式橋和梁式橋?yàn)橹黧w的特點(diǎn)，本文選取數(shù)量較多的拱式橋和梁式橋?yàn)橹饕芯繉?duì)象。

3 橋梁安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

農(nóng)村公路橋梁在設(shè)計(jì)階段、施工階段、養(yǎng)護(hù)階段和管理階段對(duì)橋梁的安全都存在風(fēng)險(xiǎn)，這種不確定性的風(fēng)險(xiǎn)最終將影響結(jié)構(gòu)的安全，而這些風(fēng)險(xiǎn)因素可以歸納為橋梁安全風(fēng)險(xiǎn)。

橋梁安全風(fēng)險(xiǎn)可能存在橋梁的全生命周期的任何階段，由于交通運(yùn)輸?shù)牟粩喟l(fā)展，對(duì)于橋梁的使用荷載需求不斷增大，而相當(dāng)多的中小型老橋設(shè)計(jì)存在年代久遠(yuǎn)和年久失修等問題，其承載能力可能滿足不了現(xiàn)在的使用要求，其安全風(fēng)險(xiǎn)存在著較大的隱患，橋梁的整體穩(wěn)定性和耐久性大幅度下降，這將會(huì)對(duì)貴州省交通運(yùn)輸造成巨大的損失。因此，采取一種安全有效的風(fēng)險(xiǎn)分析方法將會(huì)對(duì)現(xiàn)役橋梁具有重要意義，可提前預(yù)警安全隱患，為貴州省農(nóng)村公路橋梁提供安全可靠的研究方法，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

農(nóng)村公路橋梁的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)流程如圖1所示，主要分為識(shí)別、判斷、評(píng)價(jià)和控制4個(gè)階段，即首先選取主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，其次建立評(píng)價(jià)體系，然后計(jì)算安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等級(jí)，最終選擇相應(yīng)的保護(hù)措施。

圖1 農(nóng)村公路橋梁安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)流程

貴州省農(nóng)村公路橋梁多為中小跨徑橋，且繁多的橋梁種類和跨徑造就了結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜多樣，這些不確定的因素勢(shì)必會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性造成負(fù)擔(dān)，同時(shí)橋梁的服役時(shí)間亦和耐久性和安全性存在一定的聯(lián)系。因此，亟需對(duì)農(nóng)村公路橋梁進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

上述已經(jīng)提到在橋梁的設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)和管理過程中都可能存在區(qū)域安全隱患，因此無法對(duì)所有可能存在風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析，這就需要選擇一種合理的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先，可選擇中小跨徑橋梁的典型病害進(jìn)行分析，橋梁的上、下部構(gòu)件和橋面系上經(jīng)常存在隱患，常見的病害有上部結(jié)構(gòu)泛堿和滲水，下部結(jié)構(gòu)開裂，橋面系破損等，根據(jù)這些構(gòu)件上的典型病害來建立貴州省農(nóng)村公路中小跨徑橋梁安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是基于可靠的指標(biāo)體系來開展的，在分析時(shí)應(yīng)綜合考慮實(shí)際工程中影響橋梁整體穩(wěn)定性、耐久性和適用性的因素。

通過分析貴州省中小跨徑農(nóng)村公路橋梁的隱患風(fēng)險(xiǎn)，再結(jié)合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，最終選取了基于拱式橋和梁式橋的安全性評(píng)價(jià)體系，如圖2和圖3所示。其影響的主要因素為上、下部結(jié)構(gòu)和橋面系的病害。

圖2 拱式橋橋梁安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

圖3 梁式橋橋梁安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

4 橋梁技術(shù)狀況評(píng)定

4.1 部件層權(quán)重構(gòu)建

根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》和《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，建立了適合于貴州省農(nóng)村公路小跨徑橋梁的權(quán)重分配方式，如表1所示。

表1 橋梁權(quán)重分配表

4.2 構(gòu)件層權(quán)重構(gòu)建

構(gòu)件層主要基于拱式橋和梁式橋進(jìn)行權(quán)重構(gòu)建，2個(gè)橋型的主要差異在上部結(jié)構(gòu)，拱式橋選取的上部部件為主拱圈、拱上結(jié)構(gòu)和橋面板，梁式橋選取的上部構(gòu)建為主梁、橫隔板和支座等部件，詳細(xì)信息見表2、表3。

表2 拱式橋梁構(gòu)建權(quán)重分配表

表3 梁式橋梁構(gòu)建權(quán)重分配表

4.3 評(píng)定等級(jí)

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，橋梁的評(píng)定等級(jí)由完好功能狀態(tài)直至處于危險(xiǎn)狀態(tài)主要分為5類，詳見表4和表5。

表4 橋梁總體評(píng)定等級(jí)

表5 橋梁技術(shù)狀況分類界限表

橋梁的技術(shù)狀況評(píng)定方式可按式（1）計(jì)算，主要分為橋梁上、下部結(jié)構(gòu)和橋面系3個(gè)部件。

式中：

BT為農(nóng)村公路橋梁的上部結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)，范圍為0～100；

BS為農(nóng)村公路橋梁下部結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)，范圍為0～100；

BD為農(nóng)村公路橋梁的橋面系評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)，范圍為0～100；

n為橋梁部件的種類個(gè)數(shù)；

Wi第i類部件的權(quán)重，按表2規(guī)定取值；橋梁總體評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)可按式（2）計(jì)算。

式中：

Br為農(nóng)村公路橋梁的總體評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)，范圍為0～100；

WD為農(nóng)村公路橋梁中橋面系與全橋的比重參照表3確定；

WT為農(nóng)村公路橋梁上部部件，在全橋中的比重參照表3確定；WS為農(nóng)村公路橋梁下部部件，在全橋中的比重參照表3確定。

5 結(jié)語

本文對(duì)貴州省農(nóng)村公路橋梁安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系進(jìn)行了研究，主要結(jié)論如下。

（1）根據(jù)貴州省農(nóng)村公路橋梁常見的病害和隱患，選取了對(duì)橋梁安全性影響較大的因素，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，建立了拱式橋和梁式橋中小跨徑橋梁安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

（2）基于貴州省農(nóng)村公路橋梁安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，分別對(duì)拱式橋和梁式橋的部件層和構(gòu)建層等重新劃分權(quán)重，建立了一套適合于貴州省內(nèi)農(nóng)村公路橋梁實(shí)際的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系。