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城市橋梁技術(shù)狀況評(píng)估方法及過(guò)程

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

II類(lèi)~V類(lèi)養(yǎng)護(hù)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(cè)記錄,對(duì)橋面系、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)分扣分進(jìn)行評(píng)估,再綜合得出整座橋梁技術(shù)狀況的評(píng)估。
 
橋梁狀況評(píng)估方法
 
本次檢測(cè)的橋梁技術(shù)狀況評(píng)估方法按照《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 99-2017)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)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(jì)算:

式中:

h——橋面系的評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)要素的總數(shù);
MDPh——橋面系第h類(lèi)要素中損壞的綜合扣分值;當(dāng)MDPh<max(DPhi)時(shí),取值為max(DPhi);當(dāng)MDPh>100時(shí),取值為100;

ωh——橋面系第h類(lèi)要素的權(quán)重;

DPhi——橋面系第h類(lèi)要素中第i項(xiàng)損壞的扣分值;

ωhi——橋面系第h類(lèi)要素中第i項(xiàng)損壞的權(quán)重;

μhi——橋面系第h類(lèi)要素中第i項(xiàng)損壞的扣分值占橋面系第h類(lèi)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(píng)估要素

權(quán)重

評(píng)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(hù)欄

0.10

 

注:在計(jì)算BCIm時(shí),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(píng)估應(yīng)逐跨進(jìn)行,然后再計(jì)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(jì)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(hào)墩(臺(tái))上部結(jié)構(gòu)中第j類(lèi)構(gòu)件的綜合扣分值;MDPh<max(DPhi)時(shí),取值為max(DPhi);當(dāng)MDPh>100時(shí),取值為100;
 
ωij——第i跨上部結(jié)構(gòu)中第j類(lèi)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(lèi)構(gòu)件第k項(xiàng)損壞的扣分值;
ωijk——第i跨上部結(jié)構(gòu)中第j類(lèi)構(gòu)件第k項(xiàng)損壞的權(quán)重;
μijk——第i跨上部結(jié)構(gòu)中第j類(lèi)構(gòu)件第k項(xiàng)損壞的扣分值占第j類(lèi)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(lèi)型

權(quán)重

構(gòu)件類(lèi)型

權(quán)重

主梁

0.60

橫向聯(lián)系

0.40

 

注:在計(jì)算BCIs時(shí),未出現(xiàn)的構(gòu)件類(lèi)型其權(quán)重應(yīng)按剩余構(gòu)件類(lèi)型權(quán)重的比例關(guān)系重新分配給剩余構(gòu)件類(lèi)型。
 
橋梁下部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況的評(píng)估應(yīng)逐墩(臺(tái))進(jìn)行,然后再計(jì)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(jì)算BCIx、BSIx值:

 

式中:BCIxj——第j號(hào)(墩)臺(tái)下部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況指數(shù);
b——橋梁跨數(shù);
SDPjk——第j號(hào)(墩)臺(tái)下部結(jié)構(gòu)中第k類(lèi)構(gòu)件的綜合扣分值;當(dāng)SDPjk<max(DPhi)時(shí),取值為max(DPjkl);當(dāng)SDPjk>100時(shí),取值為100;
ωjk——第j號(hào)墩(臺(tái))下部結(jié)構(gòu)中第k類(lèi)構(gòu)件的權(quán)重;
d——第j號(hào)墩(臺(tái))下部結(jié)構(gòu)的構(gòu)件類(lèi)型數(shù);
DPjkl——第j號(hào)(墩)臺(tái)下部結(jié)構(gòu)中第k類(lèi)構(gòu)件第l項(xiàng)損壞的扣分值;
ωjkl——第j號(hào)墩(臺(tái))下部結(jié)構(gòu)中第k類(lèi)構(gòu)件第l項(xiàng)損壞的權(quán)重;
μjkl——第j號(hào)墩(臺(tái))下部結(jié)構(gòu)中第k類(lèi)構(gòu)件第l項(xiàng)損壞的扣分值占第k類(lèi)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(lèi)型

權(quán)重

部位

構(gòu)件類(lèi)型

權(quán)重

橋墩

蓋梁

0.15

橋臺(tái)

臺(tái)帽

0.15

墩身

0.30

臺(tái)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(jì)算BCIx時(shí),未出現(xiàn)的構(gòu)件類(lèi)型其權(quán)重應(yīng)按剩余構(gòu)件類(lèi)型權(quán)重的比例關(guān)系重新分配給剩余構(gòu)件類(lèi)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(píng)估等級(jí)與養(yǎng)護(hù)對(duì)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(jìn)行評(píng)估。

 

表5 橋梁完好狀況評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

BCI*

[90,100]

[80,90)

[66,80)

[50,66)

[0,50)

評(píng)估等級(jí)

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(jìn)行評(píng)估。

 

表6 橋梁結(jié)構(gòu)狀況評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

BSI*

[90,100]

[80,90)

[66,80)

[50,66)

[0,50)

評(píng)估等級(jí)

A

B

C

D

E

注:BSI*表示BSIm、BSISBSIx
 
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(hù)技術(shù)規(guī)范》,Ⅱ~Ⅴ類(lèi)城市橋梁完好狀態(tài)宜分為五個(gè)等級(jí):
A級(jí)——完好狀態(tài),BCI達(dá)到90~100,應(yīng)進(jìn)行日常保養(yǎng)。
B級(jí)——良好狀態(tài),BCI達(dá)到80~89,應(yīng)進(jìn)行日常保養(yǎng)和小修。
C級(jí)——合格狀態(tài),BCI以達(dá)到66~79,應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)后保養(yǎng)、小修。
D級(jí)——不合格狀態(tài),BCI達(dá)到50~65,應(yīng)檢測(cè)后進(jìn)行中修或大修工程。
E級(jí)——危險(xiǎn)狀態(tài),BCI小于50,應(yīng)檢測(cè)評(píng)估后進(jìn)行大修、加固或改擴(kuò)建工程。

 

單項(xiàng)控制指標(biāo)

 
各種類(lèi)型橋梁有下列情況之一時(shí),即可直接評(píng)定為不合格級(jí)橋和D級(jí)橋:
1、Ⅲ、Ⅳ類(lèi)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(guò)規(guī)范限值;
2、拱橋的拱腳處產(chǎn)生水平位移或無(wú)鉸拱拱腳產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)動(dòng);
3、鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)板及連接鉚釘、螺栓損壞在20%以上、鋼箱梁開(kāi)焊、鋼結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件有嚴(yán)重扭曲、變形、開(kāi)焊,銹蝕削弱截面積10%以上;
4、墩、臺(tái)、樁基出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性斷裂縫,裂縫有開(kāi)合現(xiàn)象,傾斜、位移、沉降變形危及橋梁安全時(shí);
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(jì)規(guī)范值;
7、結(jié)構(gòu)剛度達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求;
8、支座錯(cuò)位、變形、破損嚴(yán)重,已失去正常支承功能;
9、基底沖刷面達(dá)20%以上;
10、當(dāng)通過(guò)橋梁驗(yàn)算檢測(cè),承載能力下降達(dá)25%以上;
11、人行道欄桿累計(jì)殘缺長(zhǎng)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(shì)或梁、板斷裂;
13、預(yù)應(yīng)鋼筋錨頭嚴(yán)重銹蝕失效;
14、鋼-混凝土組合梁、橋面板發(fā)生縱向開(kāi)裂,支座和兩端區(qū)域發(fā)生滑移或開(kāi)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(duì)橋梁結(jié)構(gòu)安全有較大影響的部件損壞。

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