城市斜拉桥技术状况评定探讨

2021-05-27 06:46熊玲妮
科技经济导刊 2021年13期
关键词:索塔斜拉桥技术标准

熊玲妮

(常德市远程公路工程建设监理有限公司,湖南 常德 415000)

截止2019年年末,全国城市道路459304.44km,城市桥梁76157座,其中大桥及特大桥9320座,立交桥5430座。通过上述数据可以看出,我国的在役城市桥梁数量多,而且大多处在交通流量大,重荷载等复杂运营环境之中,桥梁结构的安全性和正常的使用功能长期受到以上多重因素的影响。桥梁功能状态随时间变化如图1所示,表明桥梁投入运营后,由于交通荷载、环境因素等作用,桥梁性能不断退化。退化的累积可能导致无法实现设计寿命,只有通过适当的养护、维修实现其使用寿命。然而养护、维修的重要依据就是检测评定。

图1 桥梁功能状态随时间变化图

1.斜拉桥技术状况评定概述

目前,我国在役桥梁的定期检查中,现行的技术状况评定方法主要有两种:一是作为公路桥梁技术状况评定依据的《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011)与《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2019);二是作为城市桥梁技术状况评定依据的《城市桥梁养护技术标准》(CJJ99-2017)。

桥梁技术状况评定流程总体分为三大部分:制订计划、现场检查及技术状况的评定。

《公路桥梁技术状况评定标准》中规定公路桥梁技术状况的评定包括桥梁构件、部件、桥面系、下部结构和上部结构,以及全桥评定,采用分层综合评定与14项“5类”桥梁单项控制指标相结合的方法。

公路斜拉桥评价部件及权重见表1取值,桥梁技术状况等级及评分执行表4.1.5的规定,(详见表2),根据技术状况评分 Dr(SPCI、SBCI、BDCI) 0~100 分值划分对应技术等级 Dj为 1类、2类、3类、4类和5类。

《公路桥涵养护规范》中规定:全桥总体技术状况等级的评定可采用以下两种方法进行评定:考虑桥梁各部件权重或按重要部件最差的缺损状况的综合评定法;对照桥梁技术状况评定标准进行评定。

《城市桥梁养护技术标准》则是首先根据城市桥梁在本道路系统中的地位,将城市桥梁养护类别分为“Ⅰ类~V类”五类,其中Ⅰ类养护桥梁完好状态分为两个等级:合格级和不合格级。Ⅱ类~V类养护的城市桥梁,桥梁技术状况是由桥梁完好程度和结构状况等级综合确定。桥梁完好程度根据桥梁状况指数BCI值确定,桥梁不同组成部位结构状况则通过桥梁结构指数BSI值来确定。评估时应采用“分层加权法”根据桥梁的定期检测记录,对桥面系、下部构造以及上部构造按标准“附录D”的评分等级和扣分表分别进行,最后综合评估出整座桥梁的技术状况。《城市桥梁养护技术标准》技术状况等级适用于Ⅱ类~V类养护的城市桥梁,其依据养护桥梁完好状态分为5个等级:A级、B级、C级、D 级、E级,分别对应《公路桥梁技术状况评定标准》中1类、2类、3类、4类、5类,每级(类)对应的分值范围会有所差别,见表2。

表2 评定等级划分表

然而《城市桥梁养护技术标准》中缺少斜拉桥的评判标准。此外,还规定了不合格级15项单项控制指标或D级城市桥梁的单项控制指标,没有E级城市桥梁的单项控制指标,这些单项指标之中,多数与斜拉桥相关。

2.Ⅰ类Ⅰ等养护案例技术状况评定

某桥主桥的上部结构为双塔、双索面预应力混凝土漂浮体系斜拉桥,桥长528.0m,跨径布置为132m+264m+132m。主梁标准段和中跨合拢段为双边箱断面,索塔区梁段断面为单箱三室。渐变段由标准梁段的双边箱断面向索塔区梁段的单箱三室断面过渡。斜拉索为扇形布置的空间双斜索面,全桥共66对,采用“PES(C)7”热挤聚乙烯高强钢丝拉索(Ⅱ级松弛镀锌钢丝或Ⅱ级松弛环氧涂层钢丝),“PESM7”冷铸镦头锚固体系。索塔下塔柱为单箱单室截面,上塔柱为单箱单室截面。索塔基础设计采用19根D220cm钻孔灌注桩群桩基础。

根据《城市桥梁养护技术标准》,该桥养护类别为I类I等养护。经过现场检测,该桥主要病害见表3。

表3 主要病害一览表

根据表1与《城市桥梁养护技术标准》的评定标准可得,桥梁主要部件整体状况较好,个别桥梁构件有损伤,但不影响桥梁的安全,因此该桥技术状况为合格级。

3.Ⅲ类Ⅰ等养护案例技术状况评定

某桥为90m+90m独塔双索面PC斜拉桥,正交布置,桥长188.31m。桥梁总宽40.0m。主梁截面采用预应力混凝土双边肋主梁断面,桥面板设2%的双向横坡。索塔采用矩形混凝土实体断面,桥塔的下塔柱采用“倒Y”造型,在侧面分为两肢,索塔和基础固结,桥塔的横向采用拱形造型。桥墩墩身为矩形立柱,与承台固结,桥台为下设带承台桩基的组合式桥台,基础均为摩擦群桩基础。

根据《城市桥梁养护技术标准》,该桥养护类别为Ⅲ类I等养护。经过现场检测,该桥主要病害见表4。

表4 主要病害一览表

由于《城市桥梁养护技术标准》没有关于斜拉桥技术状况评定的内容,同时本桥索塔现状良好,斜拉索现状基本良好,故以梁桥作为参考依据,进行评定,具体评定结果见表5。同时,对比《公路桥梁技术状况评定标准》评定结果(见表6),说明两者之间的异同点。

表5 《城市桥梁养护技术标准》桥梁技术状况评分表

表6 《公路桥梁技术状况评定标准》桥梁技术状况评分表

技术状况评分计算时,同一构件存在多种病害时,需要按照病害扣分值由大到小的顺序计算。

根据表5~表6结果可知,无论是桥梁上部结构、下部结构和桥面系的评分与等级,还是桥梁的总体技术状况的评分与等级,《公路桥梁技术状况评定标准》都低于《城市桥梁养护技术标准》。

4.结语

针对城市斜拉桥的技术状况评定,《城市桥梁养护技术标准》没有关于斜拉桥技术状况评定的内容,这块规范有待进一步完善。

同时,通过案例的公路桥梁和城市桥梁技术状况评定分析和比较,两种评定方法有其自身的特点,多数情况下,前者的评定结果低于后者的评定结果,即《公路桥梁技术状况评定标准》的评定方法更加严格。

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