高速公路橋梁技術(shù)狀況評定問題探討

宋曉寶

摘 要：高速公路的大力發(fā)展伴隨著高速公路橋梁建設(shè)的繁榮，隨著運(yùn)營年限的增長，橋梁的各項(xiàng)技術(shù)狀況指標(biāo)也在發(fā)生著變化。由于高速公路橋梁與一般城市道路橋梁在結(jié)構(gòu)上有一定的區(qū)別，因此在橋梁評定方法上也有一些不同。該文依據(jù)現(xiàn)行的《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTG H11-2004）和《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/T H21-2011），列舉了在高速公路橋梁技術(shù)狀況評定應(yīng)用中遇到的一些問題，并對這些疑問的解決方法進(jìn)行探討，為高速公路橋梁技術(shù)狀況評定方法提供一定參考。

關(guān)鍵詞：高速公路 橋梁技術(shù)狀況 評定 問題探討

中圖分類號：U446.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）05（c）-0063-02

近年來，隨著高速公路交通量的不斷增加和超重車輛的不斷影響，高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理受到了越來越高的重視。為了保證橋梁養(yǎng)護(hù)決策管理工作的科學(xué)性、高效性和可靠性，必須準(zhǔn)確地對現(xiàn)役橋梁各部件和橋梁整體的技術(shù)狀況進(jìn)行定性、定量化的評定。由于高速公路采用了全封閉、全立交、雙向隔離、同向分速分道行駛的運(yùn)營模式，作為高速公路的一部分，高速公路橋梁也具有著鮮明的特征。目前，高速公路橋梁技術(shù)狀況評定主要依據(jù)《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTG H11-2004）和《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/T H21-2011）兩個(gè)橋梁規(guī)范，下面就這兩本規(guī)范在實(shí)際應(yīng)用中遇到的一些問題進(jìn)行探討。

1 橋梁技術(shù)狀況評定中遇到的問題與建議

高速公路橋梁的技術(shù)狀況主要通過將橋梁定期檢查獲得的病害數(shù)據(jù)按照相關(guān)規(guī)范要求經(jīng)計(jì)算獲得。《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》自2004年頒布執(zhí)行以來，在高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作中發(fā)揮了主導(dǎo)的作用。為了適應(yīng)新形勢的要求，2011年交通運(yùn)輸部發(fā)布了《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》。在現(xiàn)行規(guī)范體系內(nèi)，《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》屬于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》屬于行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)，因此，在現(xiàn)階段日常橋梁評定工作中，可根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況及業(yè)主要求，對于兩本規(guī)范可任選其一使用[1]。

《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》采用三種評定方法，推薦采用考慮各部件缺損程度、缺損對結(jié)構(gòu)的影響、缺損發(fā)展變化的量化評定方法，其他兩種方法是以重要部件最差的缺損狀況評定，或按技術(shù)狀況標(biāo)準(zhǔn)的描述憑經(jīng)驗(yàn)判斷[2]。這三種方法具有簡單實(shí)用、適用范圍廣、計(jì)算簡單等優(yōu)點(diǎn)，但在長期應(yīng)用過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題。

第一，計(jì)算模型層次只細(xì)化到部件，不能反應(yīng)部件下各構(gòu)件的具體情況。第二，評價(jià)主觀性較大，由于不同人員對橋梁病害輕重程度的理解不同，導(dǎo)致部件評分標(biāo)度的不同，最終導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果及橋梁評定等級的差異。第三，對不同橋型沒有進(jìn)行劃分，所有橋型都按一種方法和權(quán)重進(jìn)行計(jì)算，只考慮橋梁的同一性，沒有考慮橋梁的特殊性，評定過程缺乏針對性。第四，在實(shí)際工作中存在某座橋梁沒有設(shè)置某些部件，如單跨橋梁無橋墩、高速公路橋梁無人行道等情況時(shí)，沒有規(guī)定該部件權(quán)重的修正方法，導(dǎo)致評定結(jié)果與實(shí)際狀況存在偏差。第五，《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》四類、五類橋梁的評分均為，而實(shí)際評定中由于分?jǐn)?shù)很難扣下，很少有采用綜合評定法評定出四類五類橋，絕大部分的四類五類橋都是采用最差部件評定法及專家評定法評定得出[3]。因此，為了準(zhǔn)確地做出橋梁養(yǎng)護(hù)決策，橋梁工程師除了參考評定結(jié)果，還要把橋梁具體的病害數(shù)量統(tǒng)計(jì)作為主要依據(jù)。

2011年發(fā)布的《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》在橋梁的劃分和各個(gè)組成部分的評價(jià)方法上有較大的改進(jìn)，基本解決了上述《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》所列的幾個(gè)問題。該標(biāo)準(zhǔn)按不同橋型進(jìn)行橋梁評定分類，并細(xì)化不同橋型的部件分類；根據(jù)不同橋型的部件類型制定評定細(xì)則，將評定指標(biāo)進(jìn)行細(xì)分并提出了量化標(biāo)準(zhǔn)；提出了5類橋梁技術(shù)狀況單項(xiàng)控制指標(biāo)；改進(jìn)了橋梁技術(shù)狀況模型 [4]。作為最新也是最全面的公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)，其在高速公路橋梁評定工作中出現(xiàn)的一些疑問主要存在以下幾個(gè)方面。

（1）關(guān)于梁式橋上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件滲水、泛白吸附、鉸縫脫落問題。

在高速公路橋梁定期檢查過程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)梁式橋上部承重構(gòu)件，主要是在鉸縫、組合箱梁濕接縫會出現(xiàn)滲水白化，大多情況下呈白色結(jié)晶，嚴(yán)重時(shí)會伴有黃褐色，個(gè)別連續(xù)箱梁底板裂縫也會伴有此種現(xiàn)象。在新的評定規(guī)范中，梁式橋上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件技術(shù)狀況評定并未列出“滲水”這一病害的評定項(xiàng)目，此時(shí)該病害應(yīng)如何評定則取決于對該病害現(xiàn)象成因進(jìn)行分析。通常梁式橋滲水、泛白吸附現(xiàn)象都伴隨混凝土開裂、不密實(shí)，建議從鉸縫連接、混凝土裂縫方面評定；鉸縫脫落則從混凝土剝落方面評定。

（2）關(guān)于構(gòu)件被煙熏火燒痕跡。

由于高速公路橋梁多經(jīng)過農(nóng)村鄉(xiāng)野，經(jīng)常有村民將收割下來的秸稈、柴草以及其他一些易燃雜物堆放在橋下，或者由于交通事故引發(fā)的火情，導(dǎo)致橋梁上部、下部構(gòu)件（如梁底板、鉸縫、橫隔板、濕接縫、立柱、橋臺前墻）保護(hù)層被熏黑，嚴(yán)重時(shí)會造成構(gòu)件表面混凝土保護(hù)層剝落。該種情況下，橋梁構(gòu)件評定的方法則需要按照火損具體程度進(jìn)行，依據(jù)長期定期檢查經(jīng)驗(yàn)，如果混凝土大面積剝落、鋼筋外露、銹蝕，應(yīng)進(jìn)行特殊檢查，判斷火燒溫度、混凝土過火面積、深度，以及對鋼筋的影響；如果混凝土保護(hù)層表面熏黑、局部剝落，可簡單評價(jià)，不用測混凝土強(qiáng)度，但要求進(jìn)行封閉處治。

（3）關(guān)于板式橡膠支座老化變質(zhì)、開裂問題。

《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》中“表5.3.1-1板式支座老化變質(zhì)、開裂”的定量描述中，“相應(yīng)邊長”未做具體說明，由于板式支座平面大多以圓形或矩形為主，從檢查時(shí)的觀察角度看，“相應(yīng)邊長”建議采用圓形支座的周長或矩形支座相應(yīng)邊長。定量描述同一標(biāo)度中關(guān)于裂縫寬度、長度為是“且”關(guān)系，需二者同時(shí)滿足；若二者只滿足其一，則建議以裂縫寬度標(biāo)定為準(zhǔn)。當(dāng)遇到支座實(shí)際情況滿足定量描述，但未造成同級標(biāo)度的定性描述，例如支座裂縫長度大于相應(yīng)邊長的25%，但并未造成其他構(gòu)件產(chǎn)生嚴(yán)重病害，此時(shí)建議適當(dāng)放寬一級。

（4）關(guān)于支座位置串動、脫空問題。

對于《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》中“表5.3.1-3板式支座位置串動、脫空或剪切超限”標(biāo)度4、5未對“相應(yīng)邊長”具體說明，對于圓板式橡膠支座，其“相應(yīng)邊長”建議取該圓板支座的直徑。對于脫空現(xiàn)象，該表未單獨(dú)做具體定量說明，建議參照支座串動定量描述，脫空縫隙寬度≤相應(yīng)邊長的25%為四級病害，脫空縫隙>相應(yīng)邊長的25%至完全脫空為五級病害。

（5）關(guān)于盆式支座聚四氟乙烯滑板缺陷問題。

在檢查中發(fā)現(xiàn)，部分連續(xù)箱梁盆式橡膠支座的聚四氟乙烯滑板出現(xiàn)部分破裂被擠出、變形的情況。該種情況下，支座病害描述在《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》中“表5.3.1-4盆式支座組件損壞”中未找到相應(yīng)定性、定量描述。由于這種支座病害主要是由于橋梁豎向壓縮超限破壞造成四氟滑板與橡膠板錯(cuò)位脫離，那么在實(shí)際評定工作中建議參考“表5.3.1-3板式支座位置串動、脫空或剪切超限”標(biāo)度5“支座錯(cuò)位、串動、變形嚴(yán)重，已失去正常支撐功能”評為五類，一旦發(fā)現(xiàn)建議及時(shí)更換相應(yīng)支座。

另外，還有部分盆式支座四角連桿未拆除、支座滑動受限，該種情況下，建議支座病害根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》表5.3.1-4，按照標(biāo)度4“受異常約束”評定。

（6）關(guān)于高速公路橋梁左右幅評定細(xì)則問題。

由于高速公路主線橋梁為左右幅隔離通行，梁式橋的上部結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件、下部結(jié)構(gòu)蓋梁、橋面系等都是分左右幅獨(dú)立受力工作，橋臺的臺帽臺身有沉降縫隔開，錐坡護(hù)坡是將左右幅橋臺臺帽下部連成一個(gè)整體，保護(hù)橋臺下部基礎(chǔ)填土的穩(wěn)定性。在橋梁技術(shù)狀況評定計(jì)算時(shí)，是否應(yīng)該將橋梁左幅或者右幅分開來單獨(dú)評定？在計(jì)算上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、橋面系第類部件各構(gòu)件得分的平均值、、時(shí)，構(gòu)件的數(shù)量取半幅的數(shù)量還是取全橋的數(shù)量？如果是分開評定，那么全橋的技術(shù)狀況等級如何確定，例如左幅一類，右幅二類，那么全橋是否就定為二類？這些問題在《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》中并沒有明確規(guī)定。在橋梁評定工作中，根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)特征，為保證橋梁評定結(jié)果的準(zhǔn)確性和客觀性，建議先將橋梁左幅、右幅分開來單獨(dú)評定，左幅和右幅各單獨(dú)計(jì)算出一個(gè)評定結(jié)果，最終以評分等級低的半幅作為全橋的評定結(jié)果。

（7）橋梁構(gòu)件數(shù)值的計(jì)算與確定問題

《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》采用分層綜合評定與5類橋梁單項(xiàng)控制指標(biāo)相結(jié)合的方法，其中分層綜合評定方法的計(jì)算共分4步，第1步是對橋梁各構(gòu)件評定，第2步是對橋梁各部件評定，第3步是對上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)及橋面系分別進(jìn)行評定，第4步進(jìn)行橋梁總體技術(shù)狀況評定。其中在第2步橋梁各部件評定過程中有引入變量值的參與計(jì)算，并且值的取值由橋梁構(gòu)件數(shù)來確定，所以橋梁構(gòu)件數(shù)的取值大小直接關(guān)系到橋梁部件的計(jì)算得分[5]。關(guān)于值的取值計(jì)算方法，規(guī)范中并沒有具體說明，由于橋梁構(gòu)件是橋梁結(jié)構(gòu)的最小單元，建議對于橋梁主要部件的構(gòu)件數(shù)量按照構(gòu)件的自然單位數(shù)量進(jìn)行取值，如上部承重構(gòu)件、橋墩、橋臺、基礎(chǔ)、支座等；對于橋梁次要部件及附屬設(shè)施，根據(jù)實(shí)際情況可以化零為整，如防撞墻、排水設(shè)施、標(biāo)志燈。由于《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》計(jì)算復(fù)雜、計(jì)算量巨大，目前仍以手算為主，為提高計(jì)算準(zhǔn)確率和計(jì)算效率，建議開發(fā)統(tǒng)一的專用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)語

高速公路橋梁評定作為橋梁養(yǎng)護(hù)決策的主要依據(jù)之一，需要依據(jù)現(xiàn)行橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算方法，結(jié)合高速公路橋梁的構(gòu)造特點(diǎn)和病害特征，計(jì)算出橋梁的技術(shù)狀況評分，最終確定橋梁的技術(shù)狀況等級。該文依據(jù)高速公路橋梁特點(diǎn)，分析總結(jié)了《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》和《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》在橋梁評定實(shí)際應(yīng)用中遇到的一些問題，并結(jié)合橋梁檢測工作的實(shí)際情況對相關(guān)問題提出了一些建議，以供在橋梁檢測工作中借鑒參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭建交.《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGT H21-2011）與04 版橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范的差異與不同[J].中國水運(yùn)，2012，12（11）：210.

[2] JTG H11-2004公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[3] 任曉輝，裴育.橋梁技術(shù)狀況評定方法分析與比較[J].四川建筑科學(xué)研究，2014，40（4）：134.

[4] JTG/T H21-2011公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：人民交通出版社，2011.

[5] 宋永煥，韓帥.《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于橋梁構(gòu)件數(shù)n值的計(jì)算確定[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2013（2）：174.