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城市橋梁技術(shù)狀況評估方法及過程

時間：2023.08.10

作者：中鋼國檢上海分公司

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摘要：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(jìn)行技術(shù)狀況評定時，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(jìn)行評定。 I類~V類養(yǎng)護(hù)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(xiàng)直接控制指標(biāo)相結(jié)合的辦法評估。 ? II類~V類養(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)橋梁定期檢測記錄，對橋面系、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行評分扣分進(jìn)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(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ...

（圖：城市橋梁技術(shù)狀況評估方法及過程）

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(jìn)行技術(shù)狀況評定時，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(jìn)行評定。

I類~V類養(yǎng)護(hù)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(xiàng)直接控制指標(biāo)相結(jié)合的辦法評估。

城市橋梁1

II類~V類養(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)橋梁定期檢測記錄，對橋面系、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行評分扣分進(jìn)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(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)BCI_m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)BSI_m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，BCI_m和BSI_m應(yīng)按下列公式計(jì)算：

公式1

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)；

MDP_h——橋面系第h類要素中損壞的綜合扣分值；當(dāng)MDP_h<max(DP_hi)時，取值為max(DP_hi)；當(dāng)MDP_h>100時，取值為100；

ω_h——橋面系第h類要素的權(quán)重；

DP_hi——橋面系第h類要素中第i項(xiàng)損壞的扣分值；

ω_hi——橋面系第h類要素中第i項(xiàng)損壞的權(quán)重；

μ_hi——橋面系第h類要素中第i項(xiàng)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(hù)欄	0.10

注：在計(jì)算BCI_m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。

城市橋梁3

橋梁上部結(jié)構(gòu)狀況的評估應(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：

公式2 ?

式中：

BCI_si——第i跨上部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況指數(shù)；

b——橋梁跨數(shù)；

SDP_ij——第i號墩（臺）上部結(jié)構(gòu)中第j類構(gòu)件的綜合扣分值；MDP_h<max(DP_hi)時，取值為max(DP_hi)；當(dāng)MDP_h>100時，取值為100；

ω_ij——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；

DP_ijk——第i跨上部結(jié)構(gòu)中第j類構(gòu)件第k項(xiàng)損壞的扣分值；

ω_ijk——第i跨上部結(jié)構(gòu)中第j類構(gòu)件第k項(xiàng)損壞的權(quán)重；

μ_ijk——第i跨上部結(jié)構(gòu)中第j類構(gòu)件第k項(xiàng)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(jì)算BCI_s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(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)BCI_x；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)BSI_x表示，按下列公式計(jì)算BCI_x、BSI_x值：

公式3

式中：BCI_xj——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)；

SDP_jk——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(dāng)SDP_jk<max(DP_hi)時，取值為max(DP_jkl)；當(dāng)SDP_jk>100時，取值為100；

ω_jk——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)；

DP_jkl——第j號（墩）臺下部結(jié)構(gòu)中第k類構(gòu)件第l項(xiàng)損壞的扣分值；

ω_jkl——第j號墩（臺）下部結(jié)構(gòu)中第k類構(gòu)件第l項(xiàng)損壞的權(quán)重；

μ_jkl——第j號墩（臺）下部結(jié)構(gòu)中第k類構(gòu)件第l項(xiàng)損壞的扣分值占第k類構(gòu)件所有損壞扣分值的比例。

城市橋梁2

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(jì)算BCI_x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(hù)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(jìn)行評估。

表5 橋梁完好狀況評估標(biāo)準(zhǔn)

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、BCI_m、BCI_S或BCI_x。

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)行評估。

表6 橋梁結(jié)構(gòu)狀況評估標(biāo)準(zhǔn)

BSI*	［90，100］	［80，90）	［66，80）	［50，66）	［0，50）
評估等級	A	B	C	D	E

注：BSI*表示BSI_m、BSI_S或BSI_x。

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(dá)到90～100，應(yīng)進(jìn)行日常保養(yǎng)。

B級——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——合格狀態(tài)，BCI以達(dá)到66～79，應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)檢測后保養(yǎng)、小修。

D級——不合格狀態(tài)，BCI達(dá)到50～65，應(yīng)檢測后進(jìn)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(jìn)行大修、加固或改擴(kuò)建工程。

城市橋梁4

單項(xiàng)控制指標(biāo)

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(diǎn)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(yán)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(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)通過橋梁驗(yàn)算檢測，承載能力下降達(dá)25%以上；

11、人行道欄桿累計(jì)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(yán)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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