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城市橋梁技術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和發展過程中發揮著舉足輕重的作用，在對城市橋進行技術狀況評定時，為了得到科學準確的數據，需要依據一定的原則和方法。
 
評定原則
按照《城市橋梁養護技術標準》(CJJ 99-2017)橋梁評定的相關要求，采用考慮橋梁各部件權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狀況等級進行評定。
 
I類~V類養護的城市橋梁技術狀況評估應包括：橋面系，上部結構，下部結構和全橋評估。應采用先構件后部位再綜合及單項直接控制指標相結合的辦法評估。

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

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、人行道和欄桿；
a——橋面系評價要素的總數；
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 橋面系各要素權重值

評估要素

權重

評估要素

權重

橋面鋪裝

0.30

排水系統

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，未出現的要素其權重應按剩余要素權重的比例關系重新分配給剩余要素。

橋梁上部結構狀況的評估應逐跨進行，然后再計算整座橋梁上部結構的技術狀況指數。橋梁上部結構的結構狀況應采用上部結構狀況指數表示。和應按下列公式計算：
 

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

 

表2 上部結構各要素權重值

構件類型

權重

構件類型

權重

主梁

0.60

橫向聯系

0.40

 

注：在計算BCIs時，未出現的構件類型其權重應按剩余構件類型權重的比例關系重新分配給剩余構件類型。
 
橋梁下部結構技術狀況的評估應逐墩（臺）進行，然后再計算整座橋梁下部結構你的技術狀況指數BCIx；橋梁下部結構的結構狀況采用下部結構的結構狀況指數BSIx表示，按下列公式計算BCIx、BSIx值：

 

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

表3 梁式橋下部結構各要素權重值

部位

構件類型

權重

部位

構件類型

權重

橋墩

蓋梁

0.15

橋臺

臺帽

0.15

墩身

0.30

臺身

0.20

基礎

0.40

基礎

0.40

支座

0.15

耳墻（翼墻）

0.10

/

/

支座

0.15
注：在計算BCIx時，未出現的構件類型其權重應按剩余構件類型權重的比例關系重新分配給剩余構件類型。

 

表4 梁式橋組成部分的權重值

橋梁部位

權重

橋梁部位

權重

橋梁部位

權重

橋面系

0.15

上部結構

0.40

下部結構

0.45

 

橋梁評估等級與養護對策
橋梁上部結構、下部結構、橋面系以及整座橋梁結構的完好狀況可按表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。
 
橋梁上部結構、下部結構、橋面系的結構狀況可按表6進行評估。

 

表6 橋梁結構狀況評估標準

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。
 
根據城市橋梁在道路系統中的地位，依據CJJ 99－2017《城市橋梁養護技術規范》，Ⅱ～Ⅴ類城市橋梁完好狀態宜分為五個等級：
A級——完好狀態，BCI達到90～100，應進行日常保養。
B級——良好狀態，BCI達到80～89，應進行日常保養和小修。
C級——合格狀態，BCI以達到66～79，應進行專項檢測后保養、小修。
D級——不合格狀態，BCI達到50～65，應檢測后進行中修或大修工程。
E級——危險狀態，BCI小于50，應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類環境下的預應力梁產生受力裂縫且裂縫寬度超過規范限值；
2、拱橋的拱腳處產生水平位移或無鉸拱拱腳產生較大的轉動；
3、鋼結構節點板及連接鉚釘、螺栓損壞在20%以上、鋼箱梁開焊、鋼結構主要構件有嚴重扭曲、變形、開焊，銹蝕削弱截面積10%以上；
4、墩、臺、樁基出現結構性斷裂縫，裂縫有開合現象，傾斜、位移、沉降變形危及橋梁安全時；
5、關鍵部位混凝土出現壓碎或壓桿失穩、變形現象；
6、結構永久變形大于設計規范值；
7、結構剛度達不到設計標準要求；
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、上部結構有落梁和脫空趨勢或梁、板斷裂；
13、預應鋼筋錨頭嚴重銹蝕失效；
14、鋼-混凝土組合梁、橋面板發生縱向開裂，支座和兩端區域發生滑移或開裂；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、其他各種對橋梁結構安全有較大影響的部件損壞。

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