橋梁耐久性及安全性能檢測評價與加固關鍵技術研究
2015-06-01
隨著我國公路交通的迅速發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計，至2008年底，我國的公路橋梁已經(jīng)達到59.46萬座。但年代已久的橋梁，因受當時的技術水平所限，當時的標準、設計，施工水平已經(jīng)落后發(fā)展的需求，加上年代已久的橋梁缺乏有效的養(yǎng)護與維修，因此，不同程序存在一些損害或者橋梁承載力不足；近年新建設的橋梁，也暴露出種種問題，不實施加固則不能投入正常使用。
為提高我國公路橋梁的檢測、評定、加固的技術水平，筆者對橋梁安全性能評定和加固作出研究。
一，評估橋梁的各種方法
在橋梁的運營及維護價段，對橋梁定期檢測同時作出準確的評估，可對橋梁進行加固和維修，進而保證橋梁的耐久性。
目前對橋梁的耐久性評估方法如下：
?、倌繙y打分法
評估方法:分為（完好、良好）一類-五類（危險）共五個等級。
評估特色：僅限于有經(jīng)驗的技術人員，評估主觀性強、依賴評定人員的經(jīng)驗與判斷。
?、诜治鰴z算法
評估方法：涉及橋梁調(diào)查、檢測、檢算、分析承載能力，評定荷載試驗等各方面。
評估特色：目前系統(tǒng)、完整，通過簡單的方法或簡捷的理論公式得到承載能力的定量數(shù)值。
?、酆奢d試驗法
評估方法：對橋梁進行外觀調(diào)查、粗略評定，再進行荷載試驗。
評估特色：利用現(xiàn)場測試技術，可用于橋梁實際工作狀態(tài)不明確的評價和研究，能彌補主觀評價和分析計算方法的不足，進一步降低評價中的不確定性，成本高。
?、軐＜医?jīng)驗評定法
評估方法：計算機模擬專家的知識、經(jīng)驗、水準對舊橋進行評估。
評估特色：設計、施工、管理均存在不確定因素，及未涉及因素
⑤基于可靠理論法
評估方法：可靠度方法從結(jié)構(gòu)概率出發(fā)，以合適的荷載與抗力作為隨機模型，通過結(jié)構(gòu)抗力和負荷來評估可靠度。
評估特色：橋梁隨時間變化，使用期不同，可靠概率也不相同。荷載的增加與橋梁結(jié)構(gòu)的破損，橋梁系統(tǒng)可靠度時間逐漸縮小。近來認為，計算機系統(tǒng)失效概率和可靠度指標，均無法對承載能力進行準確評估。
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評估方法：評價模型與指標體系依靠它來建立。
評估特色：符合人們一般的定量與定性相結(jié)合的橋梁評估方法，然而存在一定缺陷和局限性。它僅僅只能在過往的方案中挑選，對方案粗略排序，無法創(chuàng)新新的思路，評估得出的結(jié)果主觀成份較大。
?、吣：C合評價法
評估方法：以模糊數(shù)學會概念基礎，將一些邊界不清、不易定量的因素定量化，進行綜合評價。
評估特色：客觀事物本身不明確，沒有準確的分類界限，可以考慮該方法評估，它的解決事物的模糊性，算法本身應存在準確性產(chǎn)生矛盾，它的隸屬性確定，參評人員主觀上不確定性存在問題。
?、嗷疑碚撛u價法
評估方法：將橋梁作作部份信息已知，部份信息未知，在無法用傳統(tǒng)方式建模，信息量不足時，可用灰色系統(tǒng)評估。
評估特色：然信息不足夠透明時，可以用該系統(tǒng)判斷得出較準確的結(jié)果。
?、崮：窠?jīng)網(wǎng)絡法
評估方法：使用模糊邏輯的推理機制與神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)相結(jié)合，（視網(wǎng)神經(jīng)與模糊系統(tǒng)相結(jié)合）。
評估特色：可靠性值得置疑，因它所決決定無法給出適當解適，它需學習大量樣本，資料性多少，影響分析準確率。
二、我國橋梁評定現(xiàn)狀
大型橋梁與中小型橋梁應當采取不同的辦法，因其大橋梁可在橋中建立結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，可對橋梁各部份參數(shù)進行全面監(jiān)測。中小型橋梁，數(shù)量多、范圍廣，只能對不定期的檢測手段評估中小橋梁的承載能力。
目前國內(nèi)外橋梁專家的研究成果，主要集中在中小橋梁，且僅對橋梁部份結(jié)構(gòu)做單獨評估，很少對大型橋梁作全面評估。單純使用一種方法進行評估，無法確保評做結(jié)果的可靠性。
就目前研究已知結(jié)果，可知橋量發(fā)生事故，主要有兩個原因：一個是自身因素，由于規(guī)程、規(guī)范、制度標準方面不完善，以至于在規(guī)劃與設計、施工與管理等階段都出現(xiàn)問題，乃至橋梁耐久度不夠；另一個原因是外部的因素，包括周圍環(huán)境變化、自然條件破壞、人為故事破壞，或操出現(xiàn)別的人為錯誤。
橋梁加固必須解決的問題。
?。ㄒ唬┙⑼晟频脑O計理論，完善結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系。
目前美國橋梁方面的規(guī)范，3至4年就會更新一次，我國卻幾乎多年不改。舊有的規(guī)范中，對風險估計不足，目前現(xiàn)有的問題沒有得到修定；橋梁范圍的適用范圍也沒有準確界定，目前的規(guī)范沒有區(qū)分不同特點的橋，不同跨度的橋，種種問題沒有針對性的說明。耐久性也不適合目前，單純片面依靠過去的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，沒有深入研究現(xiàn)在的設施工程，更沒有考慮未來橋梁需要的變化而作出長遠規(guī)劃，使得橋梁通常使用年限有限。
?。ǘ┨岣呤┕に?、管理水平。
橋梁施工缺乏嚴格的施工監(jiān)近代體系。
目前橋梁施工時偷工減料，使得混凝土達不到應有強度，鋼筋的保護層也達不到規(guī)范要求，構(gòu)件容易開裂；野蠻施工和管理腐敗也是目前橋梁施工中經(jīng)常出現(xiàn)的問題。
施工監(jiān)控不到位，那么每個步驟都無法得到應知的預報，也無法得到有交往的示警。最后，施工的預報與實測值相差極大。
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車量超載嚴重時候，能造成立校橋嚴重破損，比如會出現(xiàn)板橋開裂]拱圈裂縫、橋面破損，這些都給橋梁帶來毀滅性的損害，只好對橋量進行加固及重鋪等改造，這些對橋梁的安全耐久性帶來極大隱患。
?。ㄋ模┘有柽M行定期檢測和運營維護。
我國的橋梁養(yǎng)護、維修、檢測方面，目前太依賴工程師的判斷，這些舊的常規(guī)管理方法科學、精準的評估，沒有定期的檢查，沒有準確的檢測記錄……這些都給橋梁的評估又帶來麻煩，由此形成惡性循環(huán)。
總 結(jié)：橋梁作為城市建設中重要的一個組成部份，它是城市交通的樞紐，目前，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，目前城市的橋梁材料和結(jié)構(gòu)性能逐漸驅(qū)于老化、而且正均超負荷運轉(zhuǎn)，在災害條件中，這種反復荷載作用的疲勞與災害條件下的易損怕將更加嚴重。對橋梁的檢測評估標準與加因關鍵技術進行分析研究，能提出更新的評估與修復文法，它能提高城市橋梁結(jié)構(gòu)的評估水平，減少維修和加固費用，由此滿足城市道路交通日益增長的需求。
