鄭 彪
(山西省交通科學研究院 橋梁工程防災減災山西省重點實驗室,山西 太原 030006)
隨著山西省公路交通的不斷建設,安全運營與養護難度日益加大。從1996年山西省第一條高速公路——太原至舊關高速公路建成通車以來,截至2017年底,全省高速公路和普通干線公路橋梁合計8 000 多座,梁式橋占到一半以上,且持續快速增長。隨著運營時間的增加、自然環境的侵蝕以及重載車輛的通行,大部分公路已進入維修養護階段,公路養護工作顯得越來越重要。橋梁在公路交通中起著紐帶的作用,使其處于安全狀態運營是公路交通管理部門的一項重要工作。
隨著橋梁使用年限的增加,老化橋梁數量、病害類型及損傷程度均呈現快速增長的趨勢,而地方管理養護部門受人力、物力、財力等因素的制約,不能在有限時間內對所有橋梁及時進行維修養護;準確判定橋梁技術狀況等級及關鍵影響因素,已成為首要任務。這就要求準確掌握橋梁的技術狀況等級,并對其進行精準維修養護。
通過大量的國省干線及高速公路梁式橋梁定期檢查,在運用《公路橋梁技術狀況評定標準》中,存在著以下幾個問題,并結合經驗及實際情況,提出自己的看法。
在梁式橋梁中,經常見到滲水現象,且滲水處伴有白色晶體析出,隨著水的不斷侵蝕,會造成鋼筋銹脹,混凝土剝落,嚴重影響橋梁的耐久性。
在梁式橋梁上部結構構件技術狀況評定中應加入滲水這一病害類型,并結合圬工拱橋、鋼筋混凝土拱橋中關于滲水的評定標準,考慮到梁式橋梁的滲水所能達到的最高標度類別,作出如表1 所示滲水評定標準。

表1 梁式橋梁滲水評定標準
在大量的定期檢查過程中,經常發現存在一些修補現象,而修補質量的好與差,直接關系到該病害的后續發展。在實際檢測過程中,工作人員應結合實際情況,對修補效果作出評定,加入修補這一病害類型,具體評定標準如表2所示。

表2 梁式橋梁修補評定標準
在大量的定期檢查過程中,經常發現橋梁下部空間堆積較多秸稈或者果木樹枝,容易引起火災,造成梁體混凝土被熏黑,嚴重的造成混凝土保護層剝落,鋼筋受熱變形,嚴重影響橋梁的承載能力,建議加入災害隱患這一病害類型,具體評定標準如表3所示。

表3 火災隱患評定標準
梁式橋梁的病害類型蜂窩、麻面、剝落、掉角、空洞、孔洞均為混凝土的表觀缺陷,將其分為不同的病害類型,且在技術狀況評定時進行疊加,會使一些構件的得分較低,影響橋梁的總體等級,建議將其合并為混凝土表觀缺陷這一病害類型,具體評定標準如表4。

表4 混凝土表觀缺陷
在梁式橋梁支座的病害類型中,支座脫空是一種常見的病害,但關于支座脫空的評定,根據《公路橋梁技術狀況評定標準》(JTG/T H21—2011)中表5.3.1-3“板式支座位置串動、脫空或剪切超限”,若支座一旦出現脫空,標度則直接評為4 度,未將脫空的多少范圍進行描述,導致支座的分值較低,若出現脫空,支座整體將評定為4 類,較不合理。建議將支座脫落按范圍占比進行評定相應的標度,具體評定標準如表5。

表5 板式支座脫空
在《公路橋梁技術狀況評定標準》(JTG/T H21—2011)中,關于構件數量n值未給出明確的解釋,只是提出n值為第i類部件的構件總數,并列出了與n值相應的t值的對應關系表,而t值則直接影響橋梁部件的技術狀況評分。
因此,n的取值不同,造成評分的計算也不同。例如:若將1 跨整體現澆箱梁當成1 個構件來評定,假設其蜂窩麻面標度為2,剝落掉角標度為2,裂縫標度為2,則該整體現澆箱梁的最終評分為47.33;若將該整體現澆箱梁按模板節段劃分為10個構件,假設其蜂窩麻面位于第1 節段且標度為2,剝落掉角位于第5 節段且標度為2,裂縫位于第8節段且標度為2,則該整體現澆箱梁的最終評分為87.68[1]。
由以上所舉示例,不難看出n的取值對構件最終評分的影響,因此合理的選擇n值就特別重要,建議關于梁式橋梁構件數n的取值見表6[2]。

表6 構件數n值
《公路橋梁技術狀況評定標準》(JTG/T H21—2011)將橋梁總體技術狀況評定等級分為5 類:1 類分數區間為[95,100],2 類分數區間為[80,95),3 類分數區間為[60,80),4 類區間為[40,60),5 類區間為[0,40)[3]。
可以看出,3 類橋相對1 類、2 類的分數區間較廣,而4 類、5 類橋則存在較大或嚴重的缺損,需要及時進行加固維修處置,因此3 類橋的缺損情況或者評定分值的情況,將是養護部門關注的一個重點問題[4]。
為使養護工作者關注點更加具有針對性,建議將3 類的分數區間再細分為3 個區間,分為:3-Ⅰ分數區間為[75,80),3-Ⅱ分數區間為[65,75),3-Ⅲ分數區間為[60,65)。通過上述分數區間的再劃分,使分數在60~65 區間段即3-Ⅲ類的橋梁能更加引起重視,成為養護工作的重點。
在關于裂縫評定標準中,多次提到裂縫超限、裂縫未超限,建議在橋梁技術狀況評定部分加入關于裂縫限值的規定。
由于橋梁技術狀況評定中大多數為運營期橋梁,考慮到回彈強度及保護層厚度測試、碳化深度測試均需采用儀器測量,且屬于橋梁承載能力評定中的項目,建議去掉這3 個病害類型,在技術狀況評定中不進行上述3 個項目的評定。
在類比構件面積、截面尺寸時,不能明確到底是針對哪一個面積,例如一片預制箱梁,構件面積是指所有面展開的面積,還是指病害所在的腹板、底板或者是翼板的面積,建議明確構件面積、截面尺寸為病害對應面上的面積和尺寸。
橋梁技術狀況評定等級作為養護工作者決策的主要依據,需要更加準確地進行評定打分,以上是在大量的定期檢查過程中,應用《公路橋梁技術狀況評定標準》(JTG/T H21—2011)對梁式橋梁進行技術狀況等級評定時的一些建議,供檢測工作者借鑒參考。