桥梁耐久性及安全性能检测评价与加固关键技术研究
2015-06-01
随着我国公路交通的迅速发展，据统计，至2008年底，我国的公路桥梁已经达到59.46万座。但年代已久的桥梁，因受当时的技术水平所限，当时的标准、设计，施工水平已经落后发展的需求，加上年代已久的桥梁缺乏有效的养护与维修，因此，不同程序存在一些损害或者桥梁承载力不足；近年新建设的桥梁，也暴露出种种问题，不实施加固则不能投入正常使用。
为提高我国公路桥梁的检测、评定、加固的技术水平，笔者对桥梁安全性能评定和加固作出研究。
一，评估桥梁的各种方法
在桥梁的运营及维护价段，对桥梁定期检测同时作出准确的评估，可对桥梁进行加固和维修，进而保证桥梁的耐久性。
目前对桥梁的耐久性评估方法如下：
①目测打分法
评估方法:分为（完好、良好）一类-五类（危险）共五个等级。
评估特色：仅限于有经验的技术人员，评估主观性强、依赖评定人员的经验与判断。
②分析检算法
评估方法：涉及桥梁调查、检测、检算、分析承载能力，评定荷载试验等各方面。
评估特色：目前系统、完整，通过简单的方法或简捷的理论公式得到承载能力的定量数值。
③荷载试验法
评估方法：对桥梁进行外观调查、粗略评定，再进行荷载试验。
评估特色：利用现场测试技术，可用于桥梁实际工作状态不明确的评价和研究，能弥补主观评价和分析计算方法的不足，进一步降低评价中的不确定性，成本高。
④专家经验评定法
评估方法：计算机模拟专家的知识、经验、水准对旧桥进行评估。
评估特色：设计、施工、管理均存在不确定因素，及未涉及因素
⑤基于可靠理论法
评估方法：可靠度方法从结构概率出发，以合适的荷载与抗力作为随机模型，通过结构抗力和负荷来评估可靠度。
评估特色：桥梁随时间变化，使用期不同，可靠概率也不相同。荷载的增加与桥梁结构的破损，桥梁系统可靠度时间逐渐缩小。近来认为，计算机系统失效概率和可靠度指标，均无法对承载能力进行准确评估。
⑥层次分析法
评估方法：评价模型与指标体系依靠它来建立。
评估特色：符合人们一般的定量与定性相结合的桥梁评估方法，然而存在一定缺陷和局限性。它仅仅只能在过往的方案中挑选，对方案粗略排序，无法创新新的思路，评估得出的结果主观成份较大。
⑦模糊综合评价法
评估方法：以模糊数学会概念基础，将一些边界不清、不易定量的因素定量化，进行综合评价。
评估特色：客观事物本身不明确，没有准确的分类界限，可以考虑该方法评估，它的解决事物的模糊性，算法本身应存在准确性产生矛盾，它的隶属性确定，参评人员主观上不确定性存在问题。
⑧灰色理论评价法
评估方法：将桥梁作作部份信息已知，部份信息未知，在无法用传统方式建模，信息量不足时，可用灰色系统评估。
评估特色：然信息不足够透明时，可以用该系统判断得出较准确的结果。
⑨模糊神经网络法
评估方法：使用模糊逻辑的推理机制与神经网络结构相结合，（视网神经与模糊系统相结合）。
评估特色：可靠性值得置疑，因它所决决定无法给出适当解适，它需学习大量样本，资料性多少，影响分析准确率。
二、我国桥梁评定现状
大型桥梁与中小型桥梁应当采取不同的办法，因其大桥梁可在桥中建立结构状态监测系统，可对桥梁各部份参数进行全面监测。中小型桥梁，数量多、范围广，只能对不定期的检测手段评估中小桥梁的承载能力。
目前国内外桥梁专家的研究成果，主要集中在中小桥梁，且仅对桥梁部份结构做单独评估，很少对大型桥梁作全面评估。单纯使用一种方法进行评估，无法确保评做结果的可靠性。
就目前研究已知结果，可知桥量发生事故，主要有两个原因：一个是自身因素，由于规程、规范、制度标准方面不完善，以至于在规划与设计、施工与管理等阶段都出现问题，乃至桥梁耐久度不够；另一个原因是外部的因素，包括周围环境变化、自然条件破坏、人为故事破坏，或操出现别的人为错误。
桥梁加固必须解决的问题。
（一）建立完善的设计理论，完善结构构造体系。
目前美国桥梁方面的规范，3至4年就会更新一次，我国却几乎多年不改。旧有的规范中，对风险估计不足，目前现有的问题没有得到修定；桥梁范围的适用范围也没有准确界定，目前的规范没有区分不同特点的桥，不同跨度的桥，种种问题没有针对性的说明。耐久性也不适合目前，单纯片面依靠过去的统计数据，没有深入研究现在的设施工程，更没有考虑未来桥梁需要的变化而作出长远规划，使得桥梁通常使用年限有限。
（二）提高施工水平、管理水平。
桥梁施工缺乏严格的施工监近代体系。
目前桥梁施工时偷工减料，使得混凝土达不到应有强度，钢筋的保护层也达不到规范要求，构件容易开裂；野蛮施工和管理腐败也是目前桥梁施工中经常出现的问题。
施工监控不到位，那么每个步骤都无法得到应知的预报，也无法得到有交往的示警。最后，施工的预报与实测值相差极大。
（三）防止车量超载。
车量超载严重时候，能造成立校桥严重破损，比如会出现板桥开裂]拱圈裂缝、桥面破损，这些都给桥梁带来毁灭性的损害，只好对桥量进行加固及重铺等改造，这些对桥梁的安全耐久性带来极大隐患。
（四）加需进行定期检测和运营维护。
我国的桥梁养护、维修、检测方面，目前太依赖工程师的判断，这些旧的常规管理方法科学、精准的评估，没有定期的检查，没有准确的检测记录……这些都给桥梁的评估又带来麻烦，由此形成恶性循环。
总 结：桥梁作为城市建设中重要的一个组成部份，它是城市交通的枢纽，目前，随着经济的快速发展，目前城市的桥梁材料和结构性能逐渐驱于老化、而且正均超负荷运转，在灾害条件中，这种反复荷载作用的疲劳与灾害条件下的易损怕将更加严重。对桥梁的检测评估标准与加因关键技术进行分析研究，能提出更新的评估与修复文法，它能提高城市桥梁结构的评估水平，减少维修和加固费用，由此满足城市道路交通日益增长的需求。
