城市与公路桥梁技术状况评判确定方法对比分析

王瑞，郝建伟

（1.榆林市公路局公路养护中心，陕西 榆林 719000；2.榆林四通工程监理咨询有限公司，陕西 榆林 719000）

1 规范的概述

公路桥梁技术状况评定规范为JTG/T H21—2011《公路桥梁技术状况评定标准》[1]。根据桥梁部件类型差异，细化了公路桥梁主要部件、次要部件与上、下部结构以及桥面系的多层级评判确定标准。在标准中，桥梁总体技术状况等级为5类，1类为全新完好，2类为轻微缺损无影响，3类为中等缺损基本维持，4类为大缺损严重影响，5类为严重缺损危险状态[2]。

2 公路桥梁技术状况评判确定手段分析

由JTG/T H21—2011《公路桥梁技术状况评定标准》可知，公路桥梁技术状况评判确定手段为分层综合评定+single index（单项指标控制法）控制，评判确定过程按照一定的顺序推进，第一个环节为桥梁构件特定时刻外观性能参数和评判确定；第二个环节为桥梁部件特定时刻外观性能参数和评判确定；第三个环节为桥梁上部结构与下部结构、桥面系特定时刻外观性能参数和评判确定；第四个环节为全桥特定时刻外观性能参数和评判确定。各个环节均可根据公路桥梁结构重要部位的严重损伤控制需求，进行single index分析。

1）桥梁构件。桥梁构件特定时刻外观性能参数和评判确定主要是根据桥梁类型，结合规范指标类别度与扣分值，进行某一类别部件各个构件的特定时刻外观性能参数和计算。公式为式（1）：

式中，PMCI1为公路桥梁上部结构构件1外观性能参数，在[0，100]范围内；BMCI1为公路桥梁下部结构构件1外观性能参数和，在[0，100]范围内；k为部件中构件1扣分指标类别；U为模型导入变量；x为模型导入变量[3]。

2）桥梁部件。公路桥梁部件技术状况评定计算公式如式（2）：

式中，PCCIi为公路桥梁上部结构中第i类部件的评分，在[0，100]范围内为公路桥梁上部结构部件全部构件评分的均值，在[0，100]范围内；PMCImin为公路桥梁上部结构部件中重要构件评分，在其处于[0，60]范围内时，公路桥梁上部结构部件中重要构件、部件的特定时刻外观性能参数和相等。

3）桥梁结构。桥梁上部结构技术状况评分为公路桥梁上部结构全部部件技术状况评分与对应部件权重值（0.4）的乘积，而桥梁下部结构技术状况评分为公路桥梁下部结构全部部件技术状况评分与对应部件权重值（0.4）的乘积，将两者相加后可以得到桥梁结构技术状况评分。

4）桥梁总体。在获得桥梁结构技术状况评分后，加入桥面系部件全部评分与权重的乘积，可以得到桥梁总体状况评分，桥面系权重为0.2。进而根据桥梁技术状况分类界限表，确定公路桥梁技术状况等级。

3 城市桥梁技术状况评判确定手段分析

由CJJ/T 233—2015《城市桥梁检测与评定技术规范》可知，城市桥梁特定时刻外观性能参数和评判确定手段为算数平均法+single index控制法，主要是结合桥梁实地调查情况，确定桥梁结构几何参数、构件裂缝、构件材料强度、结构自振频率、索力、结构线性与变位等。进而检测桥梁结构几何参数、构件裂缝与缺损状况、支座与伸缩装置状况、索力等。根据各项结果均值，将桥梁结构构件缺损程度划分为完好、轻微、中等、严重、危险几个等级。

1）桥梁结构技术状况评定。桥梁结构技术状况主要是依据桥梁跨径、拱矢高、净空、长度、铺装厚度以及其他结构参数，单跨或断面（跨径4等分点、截面突变位置）布置3个及以上测点，逐点测量，计算算术平均值。同时，借助悬挂垂球法（或极坐标法），进行桥梁墩台顶水平变位测量，在结构变位影响结构正常使用功能时，验算结构承载能力。

2）桥梁构件技术状况评定。在检测桥梁结构线形与变位的基础上，需对桥梁构件材料强度、构件裂缝与缺损情况进行检测。桥梁构件材料强度检测方法为无损检测法（超声回弹综合法、回弹法等），结合GB 50917—2013《钢-混凝土组合桥梁设计规范》关于钢材强度设计值折减比例的规定以及桥梁施工档案资料，选择重要构件的重点部位，进行10个及以上测点设置。必要情况下，可以根据GB/T 50784—2013《混凝土结构现场检测技术标准》，钻芯修正混凝土构件强度与构件裂缝检测值。混凝土构件裂缝可以划分为完好、轻微、中等、严重、危险几个级别，分别表现为无裂缝、少量限值内裂缝、大量限值内受力裂缝、超限值沿主筋纵向裂缝、宽度超限值贯通裂缝。其中，与中等裂缝相应的缺损程度为主梁与纵横梁受拉翼缘（或焊接盖板端部、腹杆接头、纵横梁连接下端）裂缝长度小于或等于3 mm；与严重裂缝对应的缺损程度为主梁与纵横梁受拉翼缘（或焊接盖板端部、腹杆接头、纵横梁连接下端）裂缝长度大于3 mm、小于或等于5 mm；与危险裂缝对应的构件缺损程度为在主梁与纵横梁受拉翼缘（或焊接盖板端部、腹杆接头、纵横梁连接下端）裂缝长度大于5 mm。

除裂缝外，还可以依据GB/T 50784—2013的相关规定，进行桥梁构件蜂窝、麻面状况与剥落掉角状况、空洞与孔洞情况的定量描述，具体见表1。根据表1，可以评定城市桥梁构件缺损与否以及具体的欠缺、损坏程度对应的级次。

表1 城市桥梁构件缺损程度评定

3）桥梁整体。在特定时刻整体外观性能参数和评定时，可以桥梁总体结构体系、恒定荷载一定为前提，以既往实测自振频率的最初数值为基准，与实测桥梁总体自振频率进行对比，当实测自振频率低于基准频率值的90%，可判定城市桥梁总体刚度退化。同时，根据静力荷载试验、动力荷载试验结果，确定桥梁总体动力性能。

4 城市与公路桥梁技术状况评判确定手段对比

对比城市桥梁与公路桥梁特定时刻外观性能参数和评判确定手段，得出结果见表2。

表2 城市桥梁与公路桥梁特定时刻外观性能参数和评判确定手段对比

由表2可知，公路桥梁特定时刻外观性能参数和的评判确定、城市桥梁特定时刻外观性能参数和的评判确定标准各异。前者提炼并融合了原有JTG 5120—2021《公路桥涵养护规范》、CJJ 99—2017《城市桥梁养护技术标准》经验，在描述不同桥梁类型损害表现的同时，综合运用了Analytic Hierarchy Process（层次分解法）、single index控制手段，可以为桥梁特定时刻外观性能参数和的审核提供充足支持。同时，公路桥梁特定时刻外观性能参数和审核与决议视线聚焦点是桥梁结构构件与部件、单元、整体两两之间的关系与作用，注重依据既有部件权重进行缺失部件权重值的二次分配，提高了部件技术状况评定准确性。若公路桥梁无“人行道”构件，则依据一定权重比例将其划分到其他部分，在抑制技术状况评分虚增的同时，切实反映对应部件的技术状况。

相较于公路桥梁技术状况评判确定手段来说，城市桥梁技术状况评判确定手段未划分桥梁类型，且对单个桥梁构件关注度较低，大多数情况下需要依赖桥梁工程师经验进行城市桥梁技术状况评定，加之其并未将病害定位到具体的桥梁构件上，影响了桥梁技术状况评定工作的精细化开展。但是，在具体应用过程中，城市桥梁技术状况评判确定手段从定性评价与定量评价结合视角进行了桥梁构件裂缝与破损描述，可以满足桥梁构件病害分析以及针对性修复需求。

从单项控制指标来看，公路桥梁技术状况评判确定手段规定了多项不合格级的指标，在桥梁主要构件等级为严重或危险级时，可以依据主要部件最差的缺失状态、损伤情况进行评定。较之公路桥梁特定时刻外观性能参数和的评判确定手段而言，城市桥梁特定时刻外观性能参数和的评判确定手段较为宽松。特别是在桥梁结构永久变形程度超出设计标准值时，公路桥梁特定时刻外观性能参数和的审核精细度在城市桥梁特定时刻外观性能参数和审核精细度以上。

从桥梁结构组成权重来看，公路桥梁技术状况评判确定手段明确了桥梁上部结构、下部结构、桥面系的权重，并规定了不同部件名称重新分配权重。而城市桥梁技术状况评判确定手段则未明确桥梁权重，在一定程度上影响了桥梁技术状况评定准确程度。

5 结语

综上所述，公路桥梁特定时刻外观性能参数和的评判确定手段涉及参数较多，偏重于定性评价，操作流程明了，可以根据规范指导有序开展桥梁各模块评判并做出决定；而城市桥梁特定时刻外观性能参数和的评判确定手段应用范围较小，偏重于定量评价与定性评价整合。负责人可以根据具体情况，选择适宜的特定时刻外观性能参数和的评判确定手段，获得全面且精准的评定结果，为桥梁技术方案改进提供充足支持。