城市斜拉橋技術(shù)狀況評(píng)定探討

熊玲妮

（常德市遠(yuǎn)程公路工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，湖南 常德 415000）

截止2019年年末，全國(guó)城市道路459304.44km，城市橋梁76157座，其中大橋及特大橋9320座，立交橋5430座。通過上述數(shù)據(jù)可以看出，我國(guó)的在役城市橋梁數(shù)量多，而且大多處在交通流量大，重荷載等復(fù)雜運(yùn)營(yíng)環(huán)境之中，橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和正常的使用功能長(zhǎng)期受到以上多重因素的影響。橋梁功能狀態(tài)隨時(shí)間變化如圖1所示，表明橋梁投入運(yùn)營(yíng)后，由于交通荷載、環(huán)境因素等作用，橋梁性能不斷退化。退化的累積可能導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)壽命，只有通過適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)、維修實(shí)現(xiàn)其使用壽命。然而養(yǎng)護(hù)、維修的重要依據(jù)就是檢測(cè)評(píng)定。

圖1 橋梁功能狀態(tài)隨時(shí)間變化圖

1.斜拉橋技術(shù)狀況評(píng)定概述

目前，我國(guó)在役橋梁的定期檢查中，現(xiàn)行的技術(shù)狀況評(píng)定方法主要有兩種：一是作為公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定依據(jù)的《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/T H21-2011）與《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTG H11-2019）；二是作為城市橋梁技術(shù)狀況評(píng)定依據(jù)的《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ99-2017）。

橋梁技術(shù)狀況評(píng)定流程總體分為三大部分：制訂計(jì)劃、現(xiàn)場(chǎng)檢查及技術(shù)狀況的評(píng)定。

《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定公路橋梁技術(shù)狀況的評(píng)定包括橋梁構(gòu)件、部件、橋面系、下部結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)，以及全橋評(píng)定，采用分層綜合評(píng)定與14項(xiàng)“5類”橋梁?jiǎn)雾?xiàng)控制指標(biāo)相結(jié)合的方法。

公路斜拉橋評(píng)價(jià)部件及權(quán)重見表1取值，橋梁技術(shù)狀況等級(jí)及評(píng)分執(zhí)行表4.1.5的規(guī)定，（詳見表2），根據(jù)技術(shù)狀況評(píng)分 Dr(SPCI、SBCI、BDCI) 0～100 分值劃分對(duì)應(yīng)技術(shù)等級(jí) Dj為 1類、2類、3類、4類和5類。

《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》中規(guī)定：全橋總體技術(shù)狀況等級(jí)的評(píng)定可采用以下兩種方法進(jìn)行評(píng)定：考慮橋梁各部件權(quán)重或按重要部件最差的缺損狀況的綜合評(píng)定法；對(duì)照橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定。

《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》則是首先根據(jù)城市橋梁在本道路系統(tǒng)中的地位，將城市橋梁養(yǎng)護(hù)類別分為“Ⅰ類～V類”五類，其中Ⅰ類養(yǎng)護(hù)橋梁完好狀態(tài)分為兩個(gè)等級(jí)：合格級(jí)和不合格級(jí)。Ⅱ類～V類養(yǎng)護(hù)的城市橋梁，橋梁技術(shù)狀況是由橋梁完好程度和結(jié)構(gòu)狀況等級(jí)綜合確定。橋梁完好程度根據(jù)橋梁狀況指數(shù)BCI值確定，橋梁不同組成部位結(jié)構(gòu)狀況則通過橋梁結(jié)構(gòu)指數(shù)BSI值來確定。評(píng)估時(shí)應(yīng)采用“分層加權(quán)法”根據(jù)橋梁的定期檢測(cè)記錄，對(duì)橋面系、下部構(gòu)造以及上部構(gòu)造按標(biāo)準(zhǔn)“附錄D”的評(píng)分等級(jí)和扣分表分別進(jìn)行，最后綜合評(píng)估出整座橋梁的技術(shù)狀況。《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》技術(shù)狀況等級(jí)適用于Ⅱ類～V類養(yǎng)護(hù)的城市橋梁，其依據(jù)養(yǎng)護(hù)橋梁完好狀態(tài)分為5個(gè)等級(jí)：A級(jí)、B級(jí)、C級(jí)、D 級(jí)、E級(jí)，分別對(duì)應(yīng)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中1類、2類、3類、4類、5類，每級(jí)（類）對(duì)應(yīng)的分值范圍會(huì)有所差別，見表2。

表2 評(píng)定等級(jí)劃分表

然而《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中缺少斜拉橋的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。此外，還規(guī)定了不合格級(jí)15項(xiàng)單項(xiàng)控制指標(biāo)或D級(jí)城市橋梁的單項(xiàng)控制指標(biāo)，沒有E級(jí)城市橋梁的單項(xiàng)控制指標(biāo)，這些單項(xiàng)指標(biāo)之中，多數(shù)與斜拉橋相關(guān)。

2.Ⅰ類Ⅰ等養(yǎng)護(hù)案例技術(shù)狀況評(píng)定

某橋主橋的上部結(jié)構(gòu)為雙塔、雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土漂浮體系斜拉橋，橋長(zhǎng)528.0m，跨徑布置為132m+264m+132m。主梁標(biāo)準(zhǔn)段和中跨合攏段為雙邊箱斷面，索塔區(qū)梁段斷面為單箱三室。漸變段由標(biāo)準(zhǔn)梁段的雙邊箱斷面向索塔區(qū)梁段的單箱三室斷面過渡。斜拉索為扇形布置的空間雙斜索面，全橋共66對(duì)，采用“PES(C)7”熱擠聚乙烯高強(qiáng)鋼絲拉索（Ⅱ級(jí)松弛鍍鋅鋼絲或Ⅱ級(jí)松弛環(huán)氧涂層鋼絲），“PESM7”冷鑄鐓頭錨固體系。索塔下塔柱為單箱單室截面，上塔柱為單箱單室截面。索塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用19根D220cm鉆孔灌注樁群樁基礎(chǔ)。

根據(jù)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，該橋養(yǎng)護(hù)類別為I類I等養(yǎng)護(hù)。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，該橋主要病害見表3。

表3 主要病害一覽表

根據(jù)表1與《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)可得，橋梁主要部件整體狀況較好，個(gè)別橋梁構(gòu)件有損傷，但不影響橋梁的安全，因此該橋技術(shù)狀況為合格級(jí)。

3.Ⅲ類Ⅰ等養(yǎng)護(hù)案例技術(shù)狀況評(píng)定

某橋?yàn)?0m+90m獨(dú)塔雙索面PC斜拉橋，正交布置，橋長(zhǎng)188.31m。橋梁總寬40.0m。主梁截面采用預(yù)應(yīng)力混凝土雙邊肋主梁斷面，橋面板設(shè)2%的雙向橫坡。索塔采用矩形混凝土實(shí)體斷面，橋塔的下塔柱采用“倒Y”造型，在側(cè)面分為兩肢，索塔和基礎(chǔ)固結(jié)，橋塔的橫向采用拱形造型。橋墩墩身為矩形立柱，與承臺(tái)固結(jié)，橋臺(tái)為下設(shè)帶承臺(tái)樁基的組合式橋臺(tái)，基礎(chǔ)均為摩擦群樁基礎(chǔ)。

根據(jù)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，該橋養(yǎng)護(hù)類別為Ⅲ類I等養(yǎng)護(hù)。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，該橋主要病害見表4。

表4 主要病害一覽表

由于《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》沒有關(guān)于斜拉橋技術(shù)狀況評(píng)定的內(nèi)容，同時(shí)本橋索塔現(xiàn)狀良好，斜拉索現(xiàn)狀基本良好，故以梁橋作為參考依據(jù)，進(jìn)行評(píng)定，具體評(píng)定結(jié)果見表5。同時(shí)，對(duì)比《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》評(píng)定結(jié)果（見表6），說明兩者之間的異同點(diǎn)。

表5 《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》橋梁技術(shù)狀況評(píng)分表

表6 《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》橋梁技術(shù)狀況評(píng)分表

技術(shù)狀況評(píng)分計(jì)算時(shí)，同一構(gòu)件存在多種病害時(shí)，需要按照病害扣分值由大到小的順序計(jì)算。

根據(jù)表5～表6結(jié)果可知，無論是橋梁上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和橋面系的評(píng)分與等級(jí)，還是橋梁的總體技術(shù)狀況的評(píng)分與等級(jí)，《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》都低于《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。

4.結(jié)語

針對(duì)城市斜拉橋的技術(shù)狀況評(píng)定，《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》沒有關(guān)于斜拉橋技術(shù)狀況評(píng)定的內(nèi)容，這塊規(guī)范有待進(jìn)一步完善。

同時(shí)，通過案例的公路橋梁和城市橋梁技術(shù)狀況評(píng)定分析和比較，兩種評(píng)定方法有其自身的特點(diǎn)，多數(shù)情況下，前者的評(píng)定結(jié)果低于后者的評(píng)定結(jié)果，即《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》的評(píng)定方法更加嚴(yán)格。