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城市橋梁技術(shù)狀況評估方法及過程

2023-08-10 18:17:16  作者：中鋼國檢
城市橋梁在城市的建設(shè)和發(fā)展過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用，在對城市橋進行技術(shù)狀況評定時，為了得到科學(xué)準確的數(shù)據(jù)，需要依據(jù)一定的原則和方法。
 
評定原則
按照《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)標準》(CJJ 99-2017)橋梁評定的相關(guān)要求，采用考慮橋梁各部件權(quán)重的綜合評定方法或重要部件最差的缺損狀況對全橋總體技術(shù)狀況等級進行評定。
 
I類~V類養(yǎng)護的城市橋梁技術(shù)狀況評估應(yīng)包括：橋面系，上部結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)和全橋評估。應(yīng)采用先構(gòu)件后部位再綜合及單項直接控制指標相結(jié)合的辦法評估。

II類~V類養(yǎng)護的城市橋梁應(yīng)以橋梁狀況指數(shù)BCI確定橋梁技術(shù)狀況，應(yīng)以橋梁結(jié)構(gòu)指數(shù)BSI確定不同組成部位的結(jié)構(gòu)狀況，應(yīng)按分層加權(quán)法根據(jù)橋梁定期檢測記錄，對橋面系、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)進行評分扣分進行評估，再綜合得出整座橋梁技術(shù)狀況的評估。
 
橋梁狀況評估方法
 
本次檢測的橋梁技術(shù)狀況評估方法按照《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)標準》（CJJ 99-2017）的相關(guān)內(nèi)容進行。橋面系的技術(shù)狀況應(yīng)采用橋面系狀況指數(shù)BCIm表示；橋面系的結(jié)構(gòu)狀況應(yīng)采用橋面系結(jié)構(gòu)指數(shù)BSIm表示。根據(jù)橋面鋪裝、橋頭平順、伸縮裝置、排水系統(tǒng)、人行道和欄桿等要素的損壞扣分值，BCIm和BSIm應(yīng)按下列公式計算：

式中：

h——橋面系的評價要素，包括橋面鋪裝、橋頭平順、伸縮裝置、排水系統(tǒng)、人行道和欄桿；
a——橋面系評價要素的總數(shù)；
MDPh——橋面系第h類要素中損壞的綜合扣分值；當MDPh<max(DPhi)時，取值為max(DPhi)；當MDPh>100時，取值為100；

ωh——橋面系第h類要素的權(quán)重；

DPhi——橋面系第h類要素中第i項損壞的扣分值；

ωhi——橋面系第h類要素中第i項損壞的權(quán)重；

μhi——橋面系第h類要素中第i項損壞的扣分值占橋面系第h類要素中所有損壞扣分值的比例。

 

表1 橋面系各要素權(quán)重值

評估要素

權(quán)重

評估要素

權(quán)重

橋面鋪裝

0.30

排水系統(tǒng)

0.10

橋頭平順

0.15

人行道

0.10

伸縮裝置

0.25

欄桿或護欄

0.10

 

注：在計算BCIm時，未出現(xiàn)的要素其權(quán)重應(yīng)按剩余要素權(quán)重的比例關(guān)系重新分配給剩余要素。

橋梁上部結(jié)構(gòu)狀況的評估應(yīng)逐跨進行，然后再計算整座橋梁上部結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況指數(shù)。橋梁上部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)狀況應(yīng)采用上部結(jié)構(gòu)狀況指數(shù)表示。和應(yīng)按下列公式計算：
 

式中：
BCIsi——第i跨上部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況指數(shù)；
 
b——橋梁跨數(shù)；
SDPij——第i號墩（臺）上部結(jié)構(gòu)中第j類構(gòu)件的綜合扣分值；MDPh<max(DPhi)時，取值為max(DPhi)；當MDPh>100時，取值為100；
 
ωij——第i跨上部結(jié)構(gòu)中第j類構(gòu)件的權(quán)重，按表5取值；
DPijk——第i跨上部結(jié)構(gòu)中第j類構(gòu)件第k項損壞的扣分值；
ωijk——第i跨上部結(jié)構(gòu)中第j類構(gòu)件第k項損壞的權(quán)重；
μijk——第i跨上部結(jié)構(gòu)中第j類構(gòu)件第k項損壞的扣分值占第j類構(gòu)件所有損壞扣分值的比例。

 

表2 上部結(jié)構(gòu)各要素權(quán)重值

構(gòu)件類型

權(quán)重

構(gòu)件類型

權(quán)重

主梁

0.60

橫向聯(lián)系

0.40

 

注：在計算BCIs時，未出現(xiàn)的構(gòu)件類型其權(quán)重應(yīng)按剩余構(gòu)件類型權(quán)重的比例關(guān)系重新分配給剩余構(gòu)件類型。
 
橋梁下部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況的評估應(yīng)逐墩（臺）進行，然后再計算整座橋梁下部結(jié)構(gòu)你的技術(shù)狀況指數(shù)BCIx；橋梁下部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)狀況采用下部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)狀況指數(shù)BSIx表示，按下列公式計算BCIx、BSIx值：

 

式中：BCIxj——第j號（墩）臺下部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況指數(shù)；
b——橋梁跨數(shù)；
SDPjk——第j號（墩）臺下部結(jié)構(gòu)中第k類構(gòu)件的綜合扣分值；當SDPjk<max(DPhi)時，取值為max(DPjkl)；當SDPjk>100時，取值為100；
ωjk——第j號墩（臺）下部結(jié)構(gòu)中第k類構(gòu)件的權(quán)重；
d——第j號墩（臺）下部結(jié)構(gòu)的構(gòu)件類型數(shù)；
DPjkl——第j號（墩）臺下部結(jié)構(gòu)中第k類構(gòu)件第l項損壞的扣分值；
ωjkl——第j號墩（臺）下部結(jié)構(gòu)中第k類構(gòu)件第l項損壞的權(quán)重；
μjkl——第j號墩（臺）下部結(jié)構(gòu)中第k類構(gòu)件第l項損壞的扣分值占第k類構(gòu)件所有損壞扣分值的比例。
 
 

表3 梁式橋下部結(jié)構(gòu)各要素權(quán)重值

部位

構(gòu)件類型

權(quán)重

部位

構(gòu)件類型

權(quán)重

橋墩

蓋梁

0.15

橋臺

臺帽

0.15

墩身

0.30

臺身

0.20

基礎(chǔ)

0.40

基礎(chǔ)

0.40

支座

0.15

耳墻（翼墻）

0.10

/

/

支座

0.15
注：在計算BCIx時，未出現(xiàn)的構(gòu)件類型其權(quán)重應(yīng)按剩余構(gòu)件類型權(quán)重的比例關(guān)系重新分配給剩余構(gòu)件類型。

 

表4 梁式橋組成部分的權(quán)重值

橋梁部位

權(quán)重

橋梁部位

權(quán)重

橋梁部位

權(quán)重

橋面系

0.15

上部結(jié)構(gòu)

0.40

下部結(jié)構(gòu)

0.45

 

橋梁評估等級與養(yǎng)護對策
橋梁上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、橋面系以及整座橋梁結(jié)構(gòu)的完好狀況可按表5進行評估。

 

表5 橋梁完好狀況評估標準

BCI*

［90，100］

［80，90）

［66，80）

［50，66）

［0，50）

評估等級

A

B

C

D

E
注：BCI*表示BCI、BCIm、BCIS或BCIx。
 
橋梁上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、橋面系的結(jié)構(gòu)狀況可按表6進行評估。

 

表6 橋梁結(jié)構(gòu)狀況評估標準

BSI*

［90，100］

［80，90）

［66，80）

［50，66）

［0，50）

評估等級

A

B

C

D

E
注：BSI*表示BSIm、BSIS或BSIx。
 
根據(jù)城市橋梁在道路系統(tǒng)中的地位，依據(jù)CJJ 99－2017《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》，Ⅱ～Ⅴ類城市橋梁完好狀態(tài)宜分為五個等級：
A級——完好狀態(tài)，BCI達到90～100，應(yīng)進行日常保養(yǎng)。
B級——良好狀態(tài)，BCI達到80～89，應(yīng)進行日常保養(yǎng)和小修。
C級——合格狀態(tài)，BCI以達到66～79，應(yīng)進行專項檢測后保養(yǎng)、小修。
D級——不合格狀態(tài)，BCI達到50～65，應(yīng)檢測后進行中修或大修工程。
E級——危險狀態(tài)，BCI小于50，應(yīng)檢測評估后進行大修、加固或改擴建工程。

 

單項控制指標

 
各種類型橋梁有下列情況之一時，即可直接評定為不合格級橋和D級橋：
1、Ⅲ、Ⅳ類環(huán)境下的預(yù)應(yīng)力梁產(chǎn)生受力裂縫且裂縫寬度超過規(guī)范限值；
2、拱橋的拱腳處產(chǎn)生水平位移或無鉸拱拱腳產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)動；
3、鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點板及連接鉚釘、螺栓損壞在20%以上、鋼箱梁開焊、鋼結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件有嚴重扭曲、變形、開焊，銹蝕削弱截面積10%以上；
4、墩、臺、樁基出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性斷裂縫，裂縫有開合現(xiàn)象，傾斜、位移、沉降變形危及橋梁安全時；
5、關(guān)鍵部位混凝土出現(xiàn)壓碎或壓桿失穩(wěn)、變形現(xiàn)象；
6、結(jié)構(gòu)永久變形大于設(shè)計規(guī)范值；
7、結(jié)構(gòu)剛度達不到設(shè)計標準要求；
8、支座錯位、變形、破損嚴重，已失去正常支承功能；
9、基底沖刷面達20%以上；
10、當通過橋梁驗算檢測，承載能力下降達25%以上；
11、人行道欄桿累計殘缺長度大于20%或單出大于2m；
12、上部結(jié)構(gòu)有落梁和脫空趨勢或梁、板斷裂；
13、預(yù)應(yīng)鋼筋錨頭嚴重銹蝕失效；
14、鋼-混凝土組合梁、橋面板發(fā)生縱向開裂，支座和兩端區(qū)域發(fā)生滑移或開裂；斜拉橋拉索、錨具損傷；懸索橋鋼索、錨具損傷；系桿拱橋鋼絲、吊桿和錨具損傷；
15、其他各種對橋梁結(jié)構(gòu)安全有較大影響的部件損壞。

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