王瑞，郝建偉

（1.榆林市公路局公路養(yǎng)護(hù)中心，陜西 榆林 719000；2.榆林四通工程監(jiān)理咨詢有限公司，陜西 榆林 719000）

1 規(guī)范的概述

公路橋梁技術(shù)狀況評定規(guī)范為JTG/T H21—2011《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》[1]。根據(jù)橋梁部件類型差異，細(xì)化了公路橋梁主要部件、次要部件與上、下部結(jié)構(gòu)以及橋面系的多層級評判確定標(biāo)準(zhǔn)。在標(biāo)準(zhǔn)中，橋梁總體技術(shù)狀況等級為5類，1類為全新完好，2類為輕微缺損無影響，3類為中等缺損基本維持，4類為大缺損嚴(yán)重影響，5類為嚴(yán)重缺損危險(xiǎn)狀態(tài)[2]。

2 公路橋梁技術(shù)狀況評判確定手段分析

由JTG/T H21—2011《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》可知，公路橋梁技術(shù)狀況評判確定手段為分層綜合評定+single index（單項(xiàng)指標(biāo)控制法）控制，評判確定過程按照一定的順序推進(jìn)，第一個(gè)環(huán)節(jié)為橋梁構(gòu)件特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和評判確定；第二個(gè)環(huán)節(jié)為橋梁部件特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和評判確定；第三個(gè)環(huán)節(jié)為橋梁上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)、橋面系特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和評判確定；第四個(gè)環(huán)節(jié)為全橋特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和評判確定。各個(gè)環(huán)節(jié)均可根據(jù)公路橋梁結(jié)構(gòu)重要部位的嚴(yán)重?fù)p傷控制需求，進(jìn)行single index分析。

1）橋梁構(gòu)件。橋梁構(gòu)件特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和評判確定主要是根據(jù)橋梁類型，結(jié)合規(guī)范指標(biāo)類別度與扣分值，進(jìn)行某一類別部件各個(gè)構(gòu)件的特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和計(jì)算。公式為式（1）：

式中，PMCI1為公路橋梁上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件1外觀性能參數(shù)，在[0，100]范圍內(nèi)；BMCI1為公路橋梁下部結(jié)構(gòu)構(gòu)件1外觀性能參數(shù)和，在[0，100]范圍內(nèi)；k為部件中構(gòu)件1扣分指標(biāo)類別；U為模型導(dǎo)入變量；x為模型導(dǎo)入變量[3]。

2）橋梁部件。公路橋梁部件技術(shù)狀況評定計(jì)算公式如式（2）：

式中，PCCIi為公路橋梁上部結(jié)構(gòu)中第i類部件的評分，在[0，100]范圍內(nèi)為公路橋梁上部結(jié)構(gòu)部件全部構(gòu)件評分的均值，在[0，100]范圍內(nèi)；PMCImin為公路橋梁上部結(jié)構(gòu)部件中重要構(gòu)件評分，在其處于[0，60]范圍內(nèi)時(shí)，公路橋梁上部結(jié)構(gòu)部件中重要構(gòu)件、部件的特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和相等。

3）橋梁結(jié)構(gòu)。橋梁上部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評分為公路橋梁上部結(jié)構(gòu)全部部件技術(shù)狀況評分與對應(yīng)部件權(quán)重值（0.4）的乘積，而橋梁下部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評分為公路橋梁下部結(jié)構(gòu)全部部件技術(shù)狀況評分與對應(yīng)部件權(quán)重值（0.4）的乘積，將兩者相加后可以得到橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評分。

4）橋梁總體。在獲得橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評分后，加入橋面系部件全部評分與權(quán)重的乘積，可以得到橋梁總體狀況評分，橋面系權(quán)重為0.2。進(jìn)而根據(jù)橋梁技術(shù)狀況分類界限表，確定公路橋梁技術(shù)狀況等級。

3 城市橋梁技術(shù)狀況評判確定手段分析

由CJJ/T 233—2015《城市橋梁檢測與評定技術(shù)規(guī)范》可知，城市橋梁特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和評判確定手段為算數(shù)平均法+single index控制法，主要是結(jié)合橋梁實(shí)地調(diào)查情況，確定橋梁結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)、構(gòu)件裂縫、構(gòu)件材料強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)自振頻率、索力、結(jié)構(gòu)線性與變位等。進(jìn)而檢測橋梁結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)、構(gòu)件裂縫與缺損狀況、支座與伸縮裝置狀況、索力等。根據(jù)各項(xiàng)結(jié)果均值，將橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件缺損程度劃分為完好、輕微、中等、嚴(yán)重、危險(xiǎn)幾個(gè)等級。

1）橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評定。橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況主要是依據(jù)橋梁跨徑、拱矢高、凈空、長度、鋪裝厚度以及其他結(jié)構(gòu)參數(shù)，單跨或斷面（跨徑4等分點(diǎn)、截面突變位置）布置3個(gè)及以上測點(diǎn)，逐點(diǎn)測量，計(jì)算算術(shù)平均值。同時(shí)，借助懸掛垂球法（或極坐標(biāo)法），進(jìn)行橋梁墩臺(tái)頂水平變位測量，在結(jié)構(gòu)變位影響結(jié)構(gòu)正常使用功能時(shí)，驗(yàn)算結(jié)構(gòu)承載能力。

2）橋梁構(gòu)件技術(shù)狀況評定。在檢測橋梁結(jié)構(gòu)線形與變位的基礎(chǔ)上，需對橋梁構(gòu)件材料強(qiáng)度、構(gòu)件裂縫與缺損情況進(jìn)行檢測。橋梁構(gòu)件材料強(qiáng)度檢測方法為無損檢測法（超聲回彈綜合法、回彈法等），結(jié)合GB 50917—2013《鋼-混凝土組合橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》關(guān)于鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值折減比例的規(guī)定以及橋梁施工檔案資料，選擇重要構(gòu)件的重點(diǎn)部位，進(jìn)行10個(gè)及以上測點(diǎn)設(shè)置。必要情況下，可以根據(jù)GB/T 50784—2013《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，鉆芯修正混凝土構(gòu)件強(qiáng)度與構(gòu)件裂縫檢測值?；炷翗?gòu)件裂縫可以劃分為完好、輕微、中等、嚴(yán)重、危險(xiǎn)幾個(gè)級別，分別表現(xiàn)為無裂縫、少量限值內(nèi)裂縫、大量限值內(nèi)受力裂縫、超限值沿主筋縱向裂縫、寬度超限值貫通裂縫。其中，與中等裂縫相應(yīng)的缺損程度為主梁與縱橫梁受拉翼緣（或焊接蓋板端部、腹桿接頭、縱橫梁連接下端）裂縫長度小于或等于3 mm；與嚴(yán)重裂縫對應(yīng)的缺損程度為主梁與縱橫梁受拉翼緣（或焊接蓋板端部、腹桿接頭、縱橫梁連接下端）裂縫長度大于3 mm、小于或等于5 mm；與危險(xiǎn)裂縫對應(yīng)的構(gòu)件缺損程度為在主梁與縱橫梁受拉翼緣（或焊接蓋板端部、腹桿接頭、縱橫梁連接下端）裂縫長度大于5 mm。

除裂縫外，還可以依據(jù)GB/T 50784—2013的相關(guān)規(guī)定，進(jìn)行橋梁構(gòu)件蜂窩、麻面狀況與剝落掉角狀況、空洞與孔洞情況的定量描述，具體見表1。根據(jù)表1，可以評定城市橋梁構(gòu)件缺損與否以及具體的欠缺、損壞程度對應(yīng)的級次。

表1 城市橋梁構(gòu)件缺損程度評定

3）橋梁整體。在特定時(shí)刻整體外觀性能參數(shù)和評定時(shí)，可以橋梁總體結(jié)構(gòu)體系、恒定荷載一定為前提，以既往實(shí)測自振頻率的最初數(shù)值為基準(zhǔn)，與實(shí)測橋梁總體自振頻率進(jìn)行對比，當(dāng)實(shí)測自振頻率低于基準(zhǔn)頻率值的90%，可判定城市橋梁總體剛度退化。同時(shí)，根據(jù)靜力荷載試驗(yàn)、動(dòng)力荷載試驗(yàn)結(jié)果，確定橋梁總體動(dòng)力性能。

4 城市與公路橋梁技術(shù)狀況評判確定手段對比

對比城市橋梁與公路橋梁特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和評判確定手段，得出結(jié)果見表2。

表2 城市橋梁與公路橋梁特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和評判確定手段對比

由表2可知，公路橋梁特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和的評判確定、城市橋梁特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和的評判確定標(biāo)準(zhǔn)各異。前者提煉并融合了原有JTG 5120—2021《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》、CJJ 99—2017《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》經(jīng)驗(yàn)，在描述不同橋梁類型損害表現(xiàn)的同時(shí)，綜合運(yùn)用了Analytic Hierarchy Process（層次分解法）、single index控制手段，可以為橋梁特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和的審核提供充足支持。同時(shí)，公路橋梁特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和審核與決議視線聚焦點(diǎn)是橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件與部件、單元、整體兩兩之間的關(guān)系與作用，注重依據(jù)既有部件權(quán)重進(jìn)行缺失部件權(quán)重值的二次分配，提高了部件技術(shù)狀況評定準(zhǔn)確性。若公路橋梁無“人行道”構(gòu)件，則依據(jù)一定權(quán)重比例將其劃分到其他部分，在抑制技術(shù)狀況評分虛增的同時(shí)，切實(shí)反映對應(yīng)部件的技術(shù)狀況。

相較于公路橋梁技術(shù)狀況評判確定手段來說，城市橋梁技術(shù)狀況評判確定手段未劃分橋梁類型，且對單個(gè)橋梁構(gòu)件關(guān)注度較低，大多數(shù)情況下需要依賴橋梁工程師經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行城市橋梁技術(shù)狀況評定，加之其并未將病害定位到具體的橋梁構(gòu)件上，影響了橋梁技術(shù)狀況評定工作的精細(xì)化開展。但是，在具體應(yīng)用過程中，城市橋梁技術(shù)狀況評判確定手段從定性評價(jià)與定量評價(jià)結(jié)合視角進(jìn)行了橋梁構(gòu)件裂縫與破損描述，可以滿足橋梁構(gòu)件病害分析以及針對性修復(fù)需求。

從單項(xiàng)控制指標(biāo)來看，公路橋梁技術(shù)狀況評判確定手段規(guī)定了多項(xiàng)不合格級的指標(biāo)，在橋梁主要構(gòu)件等級為嚴(yán)重或危險(xiǎn)級時(shí)，可以依據(jù)主要部件最差的缺失狀態(tài)、損傷情況進(jìn)行評定。較之公路橋梁特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和的評判確定手段而言，城市橋梁特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和的評判確定手段較為寬松。特別是在橋梁結(jié)構(gòu)永久變形程度超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，公路橋梁特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和的審核精細(xì)度在城市橋梁特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和審核精細(xì)度以上。

從橋梁結(jié)構(gòu)組成權(quán)重來看，公路橋梁技術(shù)狀況評判確定手段明確了橋梁上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、橋面系的權(quán)重，并規(guī)定了不同部件名稱重新分配權(quán)重。而城市橋梁技術(shù)狀況評判確定手段則未明確橋梁權(quán)重，在一定程度上影響了橋梁技術(shù)狀況評定準(zhǔn)確程度。

5 結(jié)語

綜上所述，公路橋梁特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和的評判確定手段涉及參數(shù)較多，偏重于定性評價(jià)，操作流程明了，可以根據(jù)規(guī)范指導(dǎo)有序開展橋梁各模塊評判并做出決定；而城市橋梁特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和的評判確定手段應(yīng)用范圍較小，偏重于定量評價(jià)與定性評價(jià)整合。負(fù)責(zé)人可以根據(jù)具體情況，選擇適宜的特定時(shí)刻外觀性能參數(shù)和的評判確定手段，獲得全面且精準(zhǔn)的評定結(jié)果，為橋梁技術(shù)方案改進(jìn)提供充足支持。