論公路橋梁的評估方法

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公路橋梁技術狀況評定是建構在對公路橋梁現場實施檢查的基礎上，對公路橋梁利用性能和安全可靠性能實行評定的過程。目的是為未來公路橋梁的養護與維修以及穩固改造的方案創造依據上的支持。1）評定的方法：a.依據外觀檢查結果實行直接評定。b.根據外觀檢查和分析運算相互結合的評定。c.通過實橋荷載試驗實行評定。d.采取專家系統評定的方法。2）評定的標準：也就是對技術狀況的分類分級，目前我國公路橋梁技術狀況檢測共分五類。標準依據不同橋型實行公路橋梁評估分類，細化了具備不同的橋型的部分結構的分類，量化評估標準，指出單項控制指標，有效地明確公路橋梁技術狀況，科學地評估公路橋梁利用狀態。依據評定標準，公路橋梁總體技術狀況評定按等級劃分為五類：一類公路橋梁為整體居新狀態，功能完善；二類公路橋梁帶有輕量缺損現象，對公路橋梁運行功能沒有影響；三類公路橋梁為帶有中等缺損現象，尚且還能維系正常利用功能；四類公路橋梁為出現主要結構有較大的缺損現象，給公路橋梁利用功能及承載能力帶來嚴重影響，無法保證正常運用；五類公路橋梁為主要結構存有嚴重缺損的現象，無法正常使用，危及公路橋梁的安全使用，公路橋梁處在危險狀態。

我國擁有公路橋梁數量多、大體技術狀況不是十分的樂觀是現階段我國公路橋梁的主要特征。具體表現在如下幾個方面：1）公路路網中尚存許多具有半永久性質的公路橋梁和具有臨時性質的公路橋梁，它們的承載能力大都偏低，很難適應現階段交通運輸的需要，同時克服自然災害的能力差，安全隱患突出，亟待實行“永久化”改造。2）一九五零年至一九八零年期間，依照一九八一年以前頒發的各種版本的技術標準建設的公路橋梁，設計荷載標準很低、橋面寬度也比較狹窄。這部分公路橋梁經過二十多年的重載交通繁忙運用，均已呈現老化、衰退的現象，絕大部分公路橋梁處在“帶病”工作狀態。3）上個世紀八十年代以前建設的少筋混凝土公路橋梁、桁、鋼架拱橋、以及預應力混凝土T型鋼構橋等，因為它們構建與施工方面的特點以及結構體系上的弱性，導致它們不能適應現階段的頻繁重載交通，存有沖剪和壓潰破壞及至公路橋梁結構部件脫落的險情。4）上個世紀八十年代建設的預應力混凝土斜拉橋和中、下承式吊桿拱橋，因為受當時公路橋梁設計理念的限制，拉索與吊桿的防腐保護層紛紛呈現老化損壞和鋼束及錨頭銹蝕情況；加之當時對錨固區的設計理念欠合理，安全系數偏小，造成拉索同吊桿較易發生疲勞破壞現象。

目前我國包含香港等地已經建造了一百多座大型橋梁，而保障大型橋梁竣工后的正常使用已成為公路橋梁建設者們尤其是公路橋梁主管部門關切的重要問題之一。江蘇省東部的蘇通長江公路大橋位于連結南通與蘇州兩地之間，從通啟高速的小海立交橋開始，截止于蘇嘉杭高速董浜立交橋。是我國建橋歷史上建設規模最大、綜合工程條件最為繁瑣的大型公路橋梁。并且在世界稱得上連續長度距離最遠的雙塔斜拉橋；此外，還有上海的南浦大橋，其也是上海市區首座橫跨黃浦江的公路大橋；再有江陰的長江大橋，位于江蘇的江陰與靖江兩地之間，系沿海南北主干線橫跨長江的重要部位。現階段我國已建造的大型公路橋梁在結構損傷與功能退化層面已凸顯出許多問題，例如斜拉索或者預應力索中鋼絲腐爛銹蝕及斷裂等。因為大形橋梁跨度都很大，主要得建筑材料是混凝土與鋼筋，其穩定性包括抗風振，抗地震，等等。系一個頗為嚴重的問題。其問題解決應當主要從兩個方面去考慮，即建設工程所需的材料和結構。

既有公路橋梁的評估方法

現階段，許多評估方法、理論均被嘗試于公路橋梁結構技術狀態的評估中，而且都相應的建構了公路橋梁結構的評估模型，而總的來說當前公路橋梁評估可分為如下幾種方法：

規范評估方法。規范評價法比較適用于規模較大的整個公路或者整體區域的橋梁管養工作，在國內外一直被廣泛推廣運用。其構建主要是以《公路橋涵養護規范》為依據。首先對公路橋梁的外觀實行現場和重點指定期及特殊等檢測，對公路橋梁各組成部件逐級評定，進而利用權重指標體系，實施對公路橋梁的整個評定。當結構驗算無法來確認公路橋梁的承載力時，則可實施靜載與動載試驗以鑒定公路橋梁的承載力。

基于可靠度的評估方法現階段可靠度學說在公路橋梁技術狀態評估中的運用還處在初級階段，應當把重點放在對公路橋梁承載力評定方面，此法對于各結構部件的失效評定效果較好，可對于整個結構的失效評定還不成熟，對于結構失效形式的確認也有待深入研究。

系統可靠度研究的評估方法。是基于人工智能的評定。模糊綜合評定方法是以模糊數學的部分概念，對實際問題實行綜合評定的方法。其以模糊數學為基礎，運用模糊關系形成的原理，把部分邊界不清、不好定量的元素定量化實行評估。較好地克服了事物模糊性和算法確定性之間的沖突，較好地反映了客觀事物的實質，可是，怎樣選擇模糊運算方法，怎樣合理確認隸屬函數模式等問題還做不到根本性的解決。

對公路橋梁的結構整體評估方法

公路橋梁檢測和承載能力評價技術是評價公路橋梁安全性的措施和根據，是公路橋梁評價的中心內容，其牽連檢測、荷載試驗、評定方法及檢測儀器設施等諸多領域內容。該研究攻克了公路橋梁承載能力檢測評價的重要技術難題，促進公路橋梁的承載能力檢測評價工作做到有法可依。

橋梁承載力評定方面。根據我國公路橋梁本身及其利用特點，基于檢測狀況的公路橋梁承載能力多參數矯正檢算分析方法。此方法的特點是：在進一步分析舊橋承載能力不利因素與系統研究國內外現有評價方法的基礎上，利用對橋梁技術狀況實行檢測評估，結合橋梁質量狀況和耐久性參數、結構固有模態等參數測試及利用荷載檢測結果，實施舊橋檢算、承載能力降低等多系數影響研究的方法，基于接近概率理論，建構了承載能力評價方法和參數體系；利用對許多實橋檢測、荷載試驗鑒定結果的分析及實體建設試驗驗證分析，基于模糊數學評價理論和專家評價方法，實行影響因素敏感研究、層次分析研究及數理統計研究等方法，建構了公路橋梁承載能力評價參數的理論模式與計算方法；按橋型研究確立了以荷載試驗鑒定公路橋梁承載能力的評價指標、限制范圍評價方法及標準等。

檢測技術與設備研發方面。為適應檢測市場需求，先后開發利用了超聲波、混凝土保護層、鋼筋銹蝕等一些公路橋梁質量狀況測試裝置及其測試研究方法與評定指標標準；靜態應力應變試驗裝置，動態應力應變試驗裝置、檢測數據無線傳輸設施、光纖、弦式等傳感器等先進的檢測設施都已經達到國產化先進水平。

公路橋梁評估領域存在的問題及研究展望

檢測中存在的問題分析。公路橋梁管養檢測中存在的問題主要表現在如下幾個方面的問題：年久修問題。主要模式的毛病表現為混凝土結構遭到破壞，混凝土剝離而造成鋼筋裸露，非結構性裂縫，鋼筋腐蝕等等，包含因為支持伸縮與擴展導致的損害間接引發混凝土結構的局部呈非結構化的病害。設計理念問題。對力學性能的公路橋梁結構的真正認知需有一段過程。受當前的分析手法及技術手段的局限，也會出現部分后期無法確定的不規范的設計與施工缺陷。工程技術存儲能力不夠問題。基礎研究不扎實，設計建構的階段中對于一些問題的認識達不到全面系統，整體掌控能力缺乏，例如：混凝土溫度的影響因素，鋼結構的老化作用，混凝土添加劑的副面效應，混凝土性能減低退化等。工程施工質量方面問題。好的設計理念一定借助嚴格的施工和質量管理來促成的，因為建筑沒有辦法促成的設計意圖而發生病害的狀況亦存在。

檢測管理對策。搞好公路橋梁管養護檢測管理工作應當注重如下幾個方面：1）建立完善組織管理機構，強化制度建構與隊伍建設，提升公路橋梁管養工作檢測的管理水準。公路橋梁管養是一項比較系統的工程，其結構繁瑣，對有關管理者的專業性方面、技術性方面等均有很高的要求。2）嚴格遵循公路橋梁維護修理工程監理制度機制，各級公路橋梁養管單位應當建構公路橋梁維護修理工程監理制度，同時認真行使公路橋梁維護修理工程監理職責。實行公路橋梁管養檢查體系是提升公路橋梁管養工作的重要環節，其直接關系影響到公路橋梁結構的利用功效。3）切實落實國家交通部《關于車輛超限超載治理方案》文件指示精神，以建構完善長效機制為重點，強化治理超限超載的力度，大力開展宣傳教育工作，杜絕超限超載車輛在公路橋梁上行駛的現象。4）增強技術投入，實行現有公路橋梁結構的性能評定與實時監測，借助現代管理技術與結構診斷方法針對公路橋梁結構實施行之有效的檢測，以及結構評定與投資意向管理。5）建構全部橋梁數據管控系統，公路橋梁管理系統是一系列包含數據分類，采集，輸入，測試設備的運用，存放處理，狀態評估等的綜合管理系統。6）對重要及大型橋梁建構健康與安全的監控體系，健康與安全監測體系應當及時對關鍵位置的重要與性能等參數引起重視，同時對手動難進入的結構部件監測部分實行檢查。7）應急處理管理。建構和實行重大與大型公路橋梁的安全預警應急預案，以致事故發生時能夠及時采取救援行動，此是有效預防、有效及時控制及有效消除突發危害事件，降低事故到來嚴重損失的主要手段，是公路橋梁維護管理工作中的中心任務之一。

結語

我國疆域遼闊，各地經濟發展水平差距不同，經濟整體水平的不強，導致公路橋梁發展趨向主要是以量大、面廣的大、中型橋梁的建設為主，而此類公路橋梁的建設仍舊按預應力混凝土結構為模式。此外，公路橋梁的管養也需消耗許多技術與財力，如何最大程度的發掘我國現存橋梁結構的承載潛能，進而收效最佳的經濟效果是擺在我們專家學者眼前的一項重要任務。怎樣對現役公路橋梁結構狀態做到精確評估，不但是公路橋梁管養部門實行管護措施的依據，也是公路橋梁建設可持續發展的一項關鍵技術。所以，我們應當著重抓多樣化與標準化管理，進一步總結經驗，不斷提升公路橋梁建設者的建橋水準，以實現高標準、高質量建橋事業的順利發展。（本文作者：梁聰 單位：梧州市交通投資開發有限公司）