桥梁养护评定中存在问题及改进措施

杜 磊 谷 雨 王 勇

(1.河北省电力建设第一工程公司，河北 石家庄 050000；2.石家庄城市职业学院，河北 石家庄 050000；3.宣化科技职业学院，河北 张家口 075000)

0 引 言

随着我国经济的高速发展，公路建设呈现超常快速发展的局面，为了适应新形势的要求，根据新公路工程标准规范体系的要求，2004年颁布了《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)(以下简称《规范》).《规范》自颁布执行以来，在指导我国公路养护管理工作中发挥了很大作用，但是该规范在桥梁养护评估中也存在着问题和不足之处，本文将结合国内外研究现状，探讨性的提出桥梁养护的评估方法以期指导工程实际.

1 目前桥梁养护评估中相关的问题

1.1 粗略的评估模型

现有的评估模型大多是基于中小桥梁的，且结构形式单一，采用定级评估方法，围绕结构的外观状态和正常使用性能进行定性的、粗浅的安全评估.评估模型的粗略主要体现在以下几点：

1.1.1 不同的桥型有不同的结构组成形式和不同的典型病害，同一类构件相同病害对不同型式的桥的总体使用状况的影响也是不同的，因此用一种类型的评估模型来评估所有型式的桥梁是不恰当的.《规范》中推荐的评估方法即是以一种类型的评估模型来评估各种型式的桥梁.《规范》推荐评估方法简单易于操作，但是评估较为粗略.

1.1.2 现有桥梁多数为几种桥梁的组合结构型式，例如主桥是系杆拱桥、引桥是简支梁桥.不同的桥型有不同的结构组成以及相应的权重组成，用《规范》中推荐的综合评估方法不能客观地反映这种多种桥梁结构型式组合的桥梁的使用状况.

1.1.3 《规范》中推荐的评估方法，没有区分缺损对桥梁安全性和使用性影响的不同.桥梁非承重构件严重缺损将对桥梁的使用性产生较大影响，但不影响安全，如栏杆缺失、桥面破坏严重，这些严重影响了桥梁的外观以及行车舒适，但不会对桥梁安全性构成较大的影响.

1.2 正确、有效地确立桥梁评估的权重和指标评语量化

1.2.1 在桥梁结构评估中，评估的重点和难点之一就是如何科学、客观地确定正确反映评估指标的权重.《规范》中推荐的桥梁各部件权重是考虑全国范围的自然条件由专家评定的，需根据桥梁实际情况对桥梁各部件的权重进行调整.各指标权重应与桥型、桥梁上下部结构形式、跨径布置、所处环境、交通量、所用材料等因素有关.

1.2.2 在《规范》中表3.5.2-2给出了推荐的桥梁各部件权重及综合评估方法，在表中列举了桥梁各部件名称及推荐权重，然而在实际的桥梁检测中，经常出现所评价的桥梁中各构件与规范中所列的部件不同的情况，例如表中列出了桥墩及基础(权重是24)，而检测的桥梁是单跨简支梁桥的话，就没桥墩及基础，只有桥台及基础(权重是23)，如果仍然按规范给的推荐权重去进行桥梁评估就很不合理.

1.2.3 桥梁养护评估具有很大的主观性，评估的结果往往与工程技术人员或专家的经验和认识程度有关.而目前的桥梁养护评价中缺乏科学详细的底层指标评价的量化标准.

2 桥梁养护评估建议

通过前面提出现行桥梁养护规范中的不足以及桥梁养护评价实践中存在的问题，探讨性地提出桥梁养护评估方法，旨在建立我国既有桥梁的客观合理且实用的评价方法.现针对前述的问题提出一些桥梁养护评估的建议如下：

2.1 评估方法

桥梁评估方法应能反映构件缺损对桥梁的使用性和安全性的不同影响，以便对桥梁的维护和加固做出决策.桥梁养护评估中有很大的模糊性和不确定性，因此在桥梁评价方法不能反映这种模糊性和不确定性.例如按照《规范》推荐的方法进行桥梁评估，得到桥梁的综合评定分数，评定分数是90还是92，这意义并不大，并不能说明分数92的桥梁就比分数为90的桥梁要完好.桥梁评估过程中有很多不确定性因素，例如评价人的心理因素.即使是同一个评价工作人员，对同一对象在不同时间的评价也可能给出不同的结果.量变引起质变，桥梁评估等级则反映了桥梁的质变，因此桥梁的评估等级更能反映桥梁所处的状态.采用隶属度代替分数，利用隶属度来判断桥梁的状态更合理，而且也符合人的思维模式.

关于模糊评估结果的处理方法，采用加权平均法和非对称贴近度法能较好地反映评估等级向量中各个隶属度对评估结果的贡献，相比最大隶属度法，更具合理性.

2.2 评估模型

桥梁养护评估模型应该是面向目标和面向过程相统一的，除了最终可以得到桥梁结构总体的模糊综合评价等级外，在由低到高的逐级评价过程中，还应依次得到结构构件各影响因素的评估等级和各结构构件的评估等级等信息.桥梁存在的问题很多与结构体系或使用材料选择不合理及结构细节处理不当有关，规范中推荐的方法未能很好考虑有关细节问题，而只是针对一般情况，因此住建立评价模型时，应尽可能多的考虑全部因素，以便使评价结果更为准确.不同的桥型有不同的结构组成，如果采用一种评估模型很难将不同桥型的不同结构组成包含进去，这样得到的评估结果将是比较笼统的、不全面的，例如《规范》推荐的桥梁各部件没有缆索、吊杆、立柱这些部件，而是采用的上部主要承重构件和上部一般承重构件来代替，这样将很难从评估过程中得到桥梁下级的评估等级，如裂缝宽度等级、缆索、吊杆等的评估等级.因此对于不同的桥型应采用不同的评估模型，这样并不影响不同桥型桥梁之间的可比性，因为桥梁结构总体评价等级具有可比性.但是评估模型不能过多，因为这将给评估带来困难，不利于养护、维修加同决策.

2.3 权重调整

对于实际桥梁和评估模型不一致的情况，可以通过增减元素和调整权重来解决.例如一座单跨的简支梁桥，没有桥墩，而简支梁桥的评估模型中有桥墩，这时实际桥梁和评估模型是不一致的，这种情况可以通过删除桥墩这个元素，并将桥墩对应的权重按其他元素的权重比例分摊给其他元素的方法来解决.

2.4 采用变权

为了反映不重要的构件严重损坏对桥梁总体使用状况的较大影响，在桥梁养护评价过程中应采用变权原理.变权原理考虑了各因素的均衡性，即在评价中只要有一个单因素评价值太低，哪怕该因素在总体中是最不重要的，总体评价将迅速接近零.变权综合评估法能够更好地反映个别部件情况.

2.5 评估量化及标准

对构件缺损的形态、程度及原因的描述力求规范化和定量化.

指标的评语量化应具体问题具体分析，在桥梁养护评价过程中评语的量化应能反映病害所处的阶段及可能造成的后果，同时还应能区分同一种病害类型在不同情况下的对桥梁的不同损坏后果.

底层指标的评分标准需要细化，这是为降低评估过程中的主观性，同时评分标准采用隶属度函数来反映底层指标评估的模糊性.评估标准是养护人员进行评估量化的依据，建立详细客观合理的评估标准是建立在对桥梁的养护及研究基础之上，因此需要积累桥梁养护资料，不断研究.

2.6 对于一座桥有主桥和引桥的情况，应分别对主桥和引桥进行评估

因为主桥和引桥的结构型式往往是不同的，结构体系相对独立，这样可以采用相应的评估模型进行评估；而且主桥和引桥是串联的，无论是主桥还是引桥出现问题都将影响全桥的安全性和使用性，分开评估可以使最终结果不受主桥和引桥两者的相互影响(例如主桥的状态优，而引桥的状态差，如果不分开评估，将可能使全桥的最终评估状态为良，这可能掩盖了引桥的问题)，这样对全桥的安全性和使用性有更明确的判断，从而更合理地进行全桥养护.

3 结 语

随着桥梁的大规模建设，其养护评估是一项复杂艰巨的任务，结合目前的研究现状，其很多评估问题还有待进一步深入研究.本文提出以上建议可以为桥梁养护评估的研究者与实践者提供参考，以便更为有效的进行桥梁养护评估工作.