城市與公路橋梁技術狀況評判確定方法對比分析

王瑞，郝建偉

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

1 規范的概述

公路橋梁技術狀況評定規范為JTG/T H21—2011《公路橋梁技術狀況評定標準》[1]。根據橋梁部件類型差異，細化了公路橋梁主要部件、次要部件與上、下部結構以及橋面系的多層級評判確定標準。在標準中，橋梁總體技術狀況等級為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類為大缺損嚴重影響，5類為嚴重缺損危險狀態[2]。

2 公路橋梁技術狀況評判確定手段分析

由JTG/T H21—2011《公路橋梁技術狀況評定標準》可知，公路橋梁技術狀況評判確定手段為分層綜合評定+single index（單項指標控制法）控制，評判確定過程按照一定的順序推進，第一個環節為橋梁構件特定時刻外觀性能參數和評判確定；第二個環節為橋梁部件特定時刻外觀性能參數和評判確定；第三個環節為橋梁上部結構與下部結構、橋面系特定時刻外觀性能參數和評判確定；第四個環節為全橋特定時刻外觀性能參數和評判確定。各個環節均可根據公路橋梁結構重要部位的嚴重損傷控制需求，進行single index分析。

1）橋梁構件。橋梁構件特定時刻外觀性能參數和評判確定主要是根據橋梁類型，結合規范指標類別度與扣分值，進行某一類別部件各個構件的特定時刻外觀性能參數和計算。公式為式（1）：

式中，PMCI1為公路橋梁上部結構構件1外觀性能參數，在[0，100]范圍內；BMCI1為公路橋梁下部結構構件1外觀性能參數和，在[0，100]范圍內；k為部件中構件1扣分指標類別；U為模型導入變量；x為模型導入變量[3]。

2）橋梁部件。公路橋梁部件技術狀況評定計算公式如式（2）：

式中，PCCIi為公路橋梁上部結構中第i類部件的評分，在[0，100]范圍內為公路橋梁上部結構部件全部構件評分的均值，在[0，100]范圍內；PMCImin為公路橋梁上部結構部件中重要構件評分，在其處于[0，60]范圍內時，公路橋梁上部結構部件中重要構件、部件的特定時刻外觀性能參數和相等。

3）橋梁結構。橋梁上部結構技術狀況評分為公路橋梁上部結構全部部件技術狀況評分與對應部件權重值（0.4）的乘積，而橋梁下部結構技術狀況評分為公路橋梁下部結構全部部件技術狀況評分與對應部件權重值（0.4）的乘積，將兩者相加后可以得到橋梁結構技術狀況評分。

4）橋梁總體。在獲得橋梁結構技術狀況評分后，加入橋面系部件全部評分與權重的乘積，可以得到橋梁總體狀況評分，橋面系權重為0.2。進而根據橋梁技術狀況分類界限表，確定公路橋梁技術狀況等級。

3 城市橋梁技術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規范》可知，城市橋梁特定時刻外觀性能參數和評判確定手段為算數平均法+single index控制法，主要是結合橋梁實地調查情況，確定橋梁結構幾何參數、構件裂縫、構件材料強度、結構自振頻率、索力、結構線性與變位等。進而檢測橋梁結構幾何參數、構件裂縫與缺損狀況、支座與伸縮裝置狀況、索力等。根據各項結果均值，將橋梁結構構件缺損程度劃分為完好、輕微、中等、嚴重、危險幾個等級。

1）橋梁結構技術狀況評定。橋梁結構技術狀況主要是依據橋梁跨徑、拱矢高、凈空、長度、鋪裝厚度以及其他結構參數，單跨或斷面（跨徑4等分點、截面突變位置）布置3個及以上測點，逐點測量，計算算術平均值。同時，借助懸掛垂球法（或極坐標法），進行橋梁墩臺頂水平變位測量，在結構變位影響結構正常使用功能時，驗算結構承載能力。

2）橋梁構件技術狀況評定。在檢測橋梁結構線形與變位的基礎上，需對橋梁構件材料強度、構件裂縫與缺損情況進行檢測。橋梁構件材料強度檢測方法為無損檢測法（超聲回彈綜合法、回彈法等），結合GB 50917—2013《鋼-混凝土組合橋梁設計規范》關于鋼材強度設計值折減比例的規定以及橋梁施工檔案資料，選擇重要構件的重點部位，進行10個及以上測點設置。必要情況下，可以根據GB/T 50784—2013《混凝土結構現場檢測技術標準》，鉆芯修正混凝土構件強度與構件裂縫檢測值。混凝土構件裂縫可以劃分為完好、輕微、中等、嚴重、危險幾個級別，分別表現為無裂縫、少量限值內裂縫、大量限值內受力裂縫、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；與嚴重裂縫對應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；與危險裂縫對應的構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GB/T 50784—2013的相關規定，進行橋梁構件蜂窩、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。根據表1，可以評定城市橋梁構件缺損與否以及具體的欠缺、損壞程度對應的級次。

表1 城市橋梁構件缺損程度評定

3）橋梁整體。在特定時刻整體外觀性能參數和評定時，可以橋梁總體結構體系、恒定荷載一定為前提，以既往實測自振頻率的最初數值為基準，與實測橋梁總體自振頻率進行對比，當實測自振頻率低于基準頻率值的90%，可判定城市橋梁總體剛度退化。同時，根據靜力荷載試驗、動力荷載試驗結果，確定橋梁總體動力性能。

4 城市與公路橋梁技術狀況評判確定手段對比

對比城市橋梁與公路橋梁特定時刻外觀性能參數和評判確定手段，得出結果見表2。

表2 城市橋梁與公路橋梁特定時刻外觀性能參數和評判確定手段對比

由表2可知，公路橋梁特定時刻外觀性能參數和的評判確定、城市橋梁特定時刻外觀性能參數和的評判確定標準各異。前者提煉并融合了原有JTG 5120—2021《公路橋涵養護規范》、CJJ 99—2017《城市橋梁養護技術標準》經驗，在描述不同橋梁類型損害表現的同時，綜合運用了Analytic Hierarchy Process（層次分解法）、single index控制手段，可以為橋梁特定時刻外觀性能參數和的審核提供充足支持。同時，公路橋梁特定時刻外觀性能參數和審核與決議視線聚焦點是橋梁結構構件與部件、單元、整體兩兩之間的關系與作用，注重依據既有部件權重進行缺失部件權重值的二次分配，提高了部件技術狀況評定準確性。若公路橋梁無“人行道”構件，則依據一定權重比例將其劃分到其他部分，在抑制技術狀況評分虛增的同時，切實反映對應部件的技術狀況。

相較于公路橋梁技術狀況評判確定手段來說，城市橋梁技術狀況評判確定手段未劃分橋梁類型，且對單個橋梁構件關注度較低，大多數情況下需要依賴橋梁工程師經驗進行城市橋梁技術狀況評定，加之其并未將病害定位到具體的橋梁構件上，影響了橋梁技術狀況評定工作的精細化開展。但是，在具體應用過程中，城市橋梁技術狀況評判確定手段從定性評價與定量評價結合視角進行了橋梁構件裂縫與破損描述，可以滿足橋梁構件病害分析以及針對性修復需求。

從單項控制指標來看，公路橋梁技術狀況評判確定手段規定了多項不合格級的指標，在橋梁主要構件等級為嚴重或危險級時，可以依據主要部件最差的缺失狀態、損傷情況進行評定。較之公路橋梁特定時刻外觀性能參數和的評判確定手段而言，城市橋梁特定時刻外觀性能參數和的評判確定手段較為寬松。特別是在橋梁結構永久變形程度超出設計標準值時，公路橋梁特定時刻外觀性能參數和的審核精細度在城市橋梁特定時刻外觀性能參數和審核精細度以上。

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

5 結語

綜上所述，公路橋梁特定時刻外觀性能參數和的評判確定手段涉及參數較多，偏重于定性評價，操作流程明了，可以根據規范指導有序開展橋梁各模塊評判并做出決定；而城市橋梁特定時刻外觀性能參數和的評判確定手段應用范圍較小，偏重于定量評價與定性評價整合。負責人可以根據具體情況，選擇適宜的特定時刻外觀性能參數和的評判確定手段，獲得全面且精準的評定結果，為橋梁技術方案改進提供充足支持。