宋晓宝
摘 要:高速公路的大力发展伴随着高速公路桥梁建设的繁荣,随着运营年限的增长,桥梁的各项技术状况指标也在发生着变化。由于高速公路桥梁与一般城市道路桥梁在结构上有一定的区别,因此在桥梁评定方法上也有一些不同。该文依据现行的《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)和《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011),列举了在高速公路桥梁技术状况评定应用中遇到的一些问题,并对这些疑问的解决方法进行探讨,为高速公路桥梁技术状况评定方法提供一定参考。
关键词:高速公路 桥梁技术状况 评定 问题探讨
中图分类号:U446.2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)05(c)-0063-02
近年来,随着高速公路交通量的不断增加和超重车辆的不断影响,高速公路桥梁养护管理受到了越来越高的重视。为了保证桥梁养护决策管理工作的科学性、高效性和可靠性,必须准确地对现役桥梁各部件和桥梁整体的技术状况进行定性、定量化的评定。由于高速公路采用了全封闭、全立交、双向隔离、同向分速分道行驶的运营模式,作为高速公路的一部分,高速公路桥梁也具有着鲜明的特征。目前,高速公路桥梁技术状况评定主要依据《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)和《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011)两个桥梁规范,下面就这两本规范在实际应用中遇到的一些问题进行探讨。
1 桥梁技术状况评定中遇到的问题与建议
高速公路桥梁的技术状况主要通过将桥梁定期检查获得的病害数据按照相关规范要求经计算获得。《公路桥涵养护规范》自2004年颁布执行以来,在高速公路桥梁养护管理工作中发挥了主导的作用。为了适应新形势的要求,2011年交通运输部发布了《公路桥梁技术状况评定标准》。在现行规范体系内,《公路桥涵养护规范》属于行业标准,《公路桥梁技术状况评定标准》属于行业推荐性标准,因此,在现阶段日常桥梁评定工作中,可根据项目实际情况及业主要求,对于两本规范可任选其一使用[1]。
《公路桥涵养护规范》采用三种评定方法,推荐采用考虑各部件缺损程度、缺损对结构的影响、缺损发展变化的量化评定方法,其他两种方法是以重要部件最差的缺损状况评定,或按技术状况标准的描述凭经验判断[2]。这三种方法具有简单实用、适用范围广、计算简单等优点,但在长期应用过程中也发现了一些问题。
第一,计算模型层次只细化到部件,不能反应部件下各构件的具体情况。第二,评价主观性较大,由于不同人员对桥梁病害轻重程度的理解不同,导致部件评分标度的不同,最终导致计算结果及桥梁评定等级的差异。第三,对不同桥型没有进行划分,所有桥型都按一种方法和权重进行计算,只考虑桥梁的同一性,没有考虑桥梁的特殊性,评定过程缺乏针对性。第四,在实际工作中存在某座桥梁没有设置某些部件,如单跨桥梁无桥墩、高速公路桥梁无人行道等情况时,没有规定该部件权重的修正方法,导致评定结果与实际状况存在偏差。第五,《公路桥涵养护规范》四类、五类桥梁的评分均为,而实际评定中由于分数很难扣下,很少有采用综合评定法评定出四类五类桥,绝大部分的四类五类桥都是采用最差部件评定法及专家评定法评定得出[3]。因此,为了准确地做出桥梁养护决策,桥梁工程师除了参考评定结果,还要把桥梁具体的病害数量统计作为主要依据。
2011年发布的《公路桥梁技术状况评定标准》在桥梁的划分和各个组成部分的评价方法上有较大的改进,基本解决了上述《公路桥涵养护规范》所列的几个问题。该标准按不同桥型进行桥梁评定分类,并细化不同桥型的部件分类;根据不同桥型的部件类型制定评定细则,将评定指标进行细分并提出了量化标准;提出了5类桥梁技术状况单项控制指标;改进了桥梁技术状况模型 [4]。作为最新也是最全面的公路桥梁技术状况评定标准,其在高速公路桥梁评定工作中出现的一些疑问主要存在以下几个方面。
(1)关于梁式桥上部结构构件渗水、泛白吸附、铰缝脱落问题。
在高速公路桥梁定期检查过程中,经常发现梁式桥上部承重构件,主要是在铰缝、组合箱梁湿接缝会出现渗水白化,大多情况下呈白色结晶,严重时会伴有黄褐色,个别连续箱梁底板裂缝也会伴有此种现象。在新的评定规范中,梁式桥上部结构构件技术状况评定并未列出“渗水”这一病害的评定项目,此时该病害应如何评定则取决于对该病害现象成因进行分析。通常梁式桥渗水、泛白吸附现象都伴随混凝土开裂、不密实,建议从铰缝连接、混凝土裂缝方面评定;铰缝脱落则从混凝土剥落方面评定。
(2)关于构件被烟熏火烧痕迹。
由于高速公路桥梁多经過农村乡野,经常有村民将收割下来的秸秆、柴草以及其他一些易燃杂物堆放在桥下,或者由于交通事故引发的火情,导致桥梁上部、下部构件(如梁底板、铰缝、横隔板、湿接缝、立柱、桥台前墙)保护层被熏黑,严重时会造成构件表面混凝土保护层剥落。该种情况下,桥梁构件评定的方法则需要按照火损具体程度进行,依据长期定期检查经验,如果混凝土大面积剥落、钢筋外露、锈蚀,应进行特殊检查,判断火烧温度、混凝土过火面积、深度,以及对钢筋的影响;如果混凝土保护层表面熏黑、局部剥落,可简单评价,不用测混凝土强度,但要求进行封闭处治。
(3)关于板式橡胶支座老化变质、开裂问题。
《公路桥梁技术状况评定标准》中“表5.3.1-1板式支座老化变质、开裂”的定量描述中,“相应边长”未做具体说明,由于板式支座平面大多以圆形或矩形为主,从检查时的观察角度看,“相应边长”建议采用圆形支座的周长或矩形支座相应边长。定量描述同一标度中关于裂缝宽度、长度为是“且”关系,需二者同时满足;若二者只满足其一,则建议以裂缝宽度标定为准。当遇到支座实际情况满足定量描述,但未造成同级标度的定性描述,例如支座裂缝长度大于相应边长的25%,但并未造成其他构件产生严重病害,此时建议适当放宽一级。
(4)关于支座位置串动、脱空问题。
对于《公路桥梁技术状况评定标准》中“表5.3.1-3板式支座位置串动、脱空或剪切超限”标度4、5未对“相应边长”具体说明,对于圆板式橡胶支座,其“相应边长”建议取该圆板支座的直径。对于脱空现象,该表未单独做具体定量说明,建议参照支座串动定量描述,脱空缝隙宽度≤相应边长的25%为四级病害,脱空缝隙>相应边长的25%至完全脱空为五级病害。
(5)关于盆式支座聚四氟乙烯滑板缺陷问题。
在检查中发现,部分连续箱梁盆式橡胶支座的聚四氟乙烯滑板出现部分破裂被挤出、变形的情况。该种情况下,支座病害描述在《公路桥梁技术状况评定标准》中“表5.3.1-4盆式支座组件损坏”中未找到相应定性、定量描述。由于这种支座病害主要是由于桥梁竖向压缩超限破坏造成四氟滑板与橡胶板错位脱离,那么在实际评定工作中建议参考“表5.3.1-3板式支座位置串动、脱空或剪切超限”标度5“支座错位、串动、变形严重,已失去正常支撑功能”评为五类,一旦发现建议及时更换相应支座。
另外,还有部分盆式支座四角连杆未拆除、支座滑动受限,该种情况下,建议支座病害根据《公路桥梁技术状况评定标准》表5.3.1-4,按照标度4“受异常约束”评定。
(6)关于高速公路桥梁左右幅评定细则问题。
由于高速公路主线桥梁为左右幅隔离通行,梁式桥的上部结构承重构件、下部结构盖梁、桥面系等都是分左右幅独立受力工作,桥台的台帽台身有沉降缝隔开,锥坡护坡是将左右幅桥台台帽下部连成一个整体,保护桥台下部基础填土的稳定性。在桥梁技术状况评定计算时,是否应该将桥梁左幅或者右幅分开来单独评定?在计算上部结构、下部结构、桥面系第类部件各构件得分的平均值、、时,构件的数量取半幅的数量还是取全桥的数量?如果是分开评定,那么全桥的技术状况等级如何确定,例如左幅一类,右幅二类,那么全桥是否就定为二类?这些问题在《公路橋梁技术状况评定标准》中并没有明确规定。在桥梁评定工作中,根据桥梁的结构特征,为保证桥梁评定结果的准确性和客观性,建议先将桥梁左幅、右幅分开来单独评定,左幅和右幅各单独计算出一个评定结果,最终以评分等级低的半幅作为全桥的评定结果。
(7)桥梁构件数值的计算与确定问题
《公路桥梁技术状况评定标准》采用分层综合评定与5类桥梁单项控制指标相结合的方法,其中分层综合评定方法的计算共分4步,第1步是对桥梁各构件评定,第2步是对桥梁各部件评定,第3步是对上部结构、下部结构及桥面系分别进行评定,第4步进行桥梁总体技术状况评定。其中在第2步桥梁各部件评定过程中有引入变量值的参与计算,并且值的取值由桥梁构件数来确定,所以桥梁构件数的取值大小直接关系到桥梁部件的计算得分[5]。关于值的取值计算方法,规范中并没有具体说明,由于桥梁构件是桥梁结构的最小单元,建议对于桥梁主要部件的构件数量按照构件的自然单位数量进行取值,如上部承重构件、桥墩、桥台、基础、支座等;对于桥梁次要部件及附属设施,根据实际情况可以化零为整,如防撞墙、排水设施、标志灯。由于《公路桥梁技术状况评定标准》计算复杂、计算量巨大,目前仍以手算为主,为提高计算准确率和计算效率,建议开发统一的专用软件进行数据处理。
2 结语
高速公路桥梁评定作为桥梁养护决策的主要依据之一,需要依据现行桥梁技术状况评定标准的计算方法,结合高速公路桥梁的构造特点和病害特征,计算出桥梁的技术状况评分,最终确定桥梁的技术状况等级。该文依据高速公路桥梁特点,分析总结了《公路桥涵养护规范》和《公路桥梁技术状况评定标准》在桥梁评定实际应用中遇到的一些问题,并结合桥梁检测工作的实际情况对相关问题提出了一些建议,以供在桥梁检测工作中借鉴参考。
参考文献
[1] 郑建交.《公路桥梁技术状况评定标准》(JTGT H21-2011)与04 版桥涵养护规范的差异与不同[J].中国水运,2012,12(11):210.
[2] JTG H11-2004公路桥涵养护规范[S].北京:人民交通出版社,2004.
[3] 任晓辉,裴育.桥梁技术状况评定方法分析与比较[J].四川建筑科学研究,2014,40(4):134.
[4] JTG/T H21-2011公路桥梁技术状况评定标准[S].北京:人民交通出版社,2011.
[5] 宋永焕,韩帅.《公路桥梁技术状况评定标准》中关于桥梁构件数n值的计算确定[J].公路交通科技:应用技术版,2013(2):174.