钢管混凝土拱桥技术状况检测与评定.pdf

第 2 8卷 第 3期 2 O 1 1年 9月 建筑科 学与工程 学报 J o u r n a l o f Ar c h i t e c t u r e a n d C i v i l E n g i n e e r i n g Vo 1 ． 2 8 S e pt ． NO ． 3 2 O1 1 文 章 编 号 ： 1 6 7 3 2 0 4 9 ( 2 0 1 1 ) 0 3 0 0 3 4 0 6 0 钢 管混凝 土拱桥技术状 况检测 与评定 黄 卿维 ( 1 ．福州 I 大学土木工 程学 院 ， 福建福州 ，余 印根 ， 韦建刚 ， 陈宝春 3 5 0 1 0 8 ； 2 ．福建省永正工程质量检测有 限公 司 ， 福建 福 州 3 5 0 0 l 2 ) 摘要 ： 以某钢管混凝土拱桥为研 究对象， 开展常规外观检查和桥位水质调查， 分别应用《 城市桥 梁养 护技 术规 范 》 ( C J J 9 9 2 ( ) ( ] 3 ) 和 《 公路 桥 涵 养护 规 范 》 ( J T G Hl l 2 () O 4 ) 对桥 梁 的 状 况进 行 评 估 。 结果表 明 ： 该桥 评 定状 况分别 属 于 D级 和三 类桥 ， 需要 进行 中修 ； 2个规 范 中缺 乏 与 钢 管 混凝 土 拱 桥 有 关 的专 门条款 ， 存在 着不足之 处 ； 虽 然 2个规 范对该桥 的评 定 结果 相近 ， 但是 在上 部 结构 、 下部 结构 和桥 面 系的状 况指数 、 权 重 方 面存 在 着一 定 的 差 异 ， 其 一 致性 方 面 的检 验 还 有待 更 多桥 例 的 验 证 。 关键 词 ： 钢 管 混凝 土 ； 拱桥 ； 外观 ； 检 测 ； 评 定标 准 中 图分类 号 ： U4 4 6 ． 3 文献标 志 码 ： A Te c hn i c a l De t e c t i o n a nd As s e s s me nt o f C0 n c r e t e — f i I l e d S t e e l Tu b u l a r Ar c h Br i d g e HUANG Qi n g — we i ．YU Yi n — g e n ～。W EI J i a n — g a n g 。CHEN B a o — c h u n ( 1 ．S c h o o l o f Ci v i l En g i n e e r i n g ，F u z h o u Un i v e r s i t y，Fu z h o u 3 5 0 1 0 8，Fu j i a n．Ch i n a ；2 ．F u j J a n Yo n g z h e n g Co n s t r u c t i o n Qu a l i t y I n s p e c t i o n Co ． ，L t d，Fu z h o u 3 5 0 0 1 2，Fu j i a n，Ch i n a ) Ab s t r a c t ：A de t e c t i o n f or a c o n c r e t e — f i l l e d s t e e l t u bul a r ( CFS T ) a r c h br i d ge wa s c a r r i e d o ut ， i n c l ud i n g ge ne r a l a p pe a r a nc e i ns pe c t i o n a n d i n — s i t u wa t e r q u a l i t y i n v e s t i ga t i o n． Two c r i t e r i a， 丁 h n i c ’ a l C o d e 0 ’ Ma i n t e n a n c e f o r C i t y B r i d g e( C J J 9 9 — 2 ( ) ( ) 3 )a n d C o d e J O r Ma i n t e n a n c e o ’ H i g h wa y Br i d g e s a n d Cu l v e r t s ( J TG H1 1 2 0 0 4) we r e a p p l i e d t o a p p r a i s e t h e t e c h n i q u e c on di t i o n of t h e br i d ge ． The r e s u l t s s ho w t ha t t h e b r i dg e i s i n gr a d e D a n d t he t hi r d l e v e l r e s pe c t i v e l y，wh i c h me a n s t ha t t he b r i d ge n e e d s a ge ne r a l r e pa i r ． Th e t wo a f or e s a i d c od e s ha v e l i mi t a t i o n i n t hi s pr oc e s s b e c a us e t he r e a r e n o s pe c i al i t e ms f or CFST a r c h b r i dg e s i n t he m ． Al t ho u gh t he a s s e s s me n t r e s u l t s b y t he t wo c o de s a r e s i m i l a r，t h e c o nd i t i on i nd e x a n d t he we i g ht o f s u Pe r s t r uc t ur e， s u bs t r uc t ur e a n d d e c k s y s t e m b y t he s e t wo c o de s a r e d i f f e r e nt ． The c o ns i S t e n c v o f t he s e t wo c o de s s h ou l d be c he c ke d b y m o r e a s s e s s m e n t of o t h e r b r i d g e s ． Ke y wo r ds ：c on c r e t e — f i l l e d s t e e l t u be；a r c h br i dg e；a p pe a r a nc e；d e t e c t i on；a s s e s s m e nt c r i t e r i o n 引 口 近 2 0年 来 钢管 混 凝 土拱 桥 在 中国得 到 了大 量 的应 用 。文 献[ 1 ] 中 以 2 0 1 0年 6月 为 截 止 时 间 ， 共 收集 3 2 7座 已建的跨径大于 5 O m 的钢管混凝土拱 桥 资料 。按行 业 ( 用途 ) 将 其分 为 4类 ： 公 路桥 梁 、 市 政桥 梁 、 铁 路 桥 梁 及 其 他 桥 梁 ( 人 行 桥 、 码 头 栈 桥 等 ) 。调 查桥 梁 的行 业 分 布情 况是 城 市 桥 梁 占总 数 收 稿 日期 ： 2 0 1 1 0 6 2 2 基金项 目： 国家 自然科 学基 金项 目( 5 0 7 7 8 0 4 3 ) ； 国家西部交通建设科技项 目( 2 0 0 8 3 1 8 0 0 0 1 3 ) ； 科技部国际科技合作项 目( 2 0 0 9 DF A7 2 2 2 0 ) 作者简介 ： 黄卿维( 1 9 8 2) ， 男 ， 福建惠安人 ， 助理研究员 ， 工学博士 ， E — ma i l ： h u a n g q i n g we i @f z u ． e d u ． c n 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 黄 卿维 ， 等 ： 钢 管混凝 土拱桥 技 术状 况检 测 与评 定 3 5 的 4 8 ． 2 ， 公 路桥 梁 占 3 9 ． 7 ， 铁 路 桥 梁 占 6 ． 2 ， 其他桥梁 占 5 ． 9 。可见 ， 公路 和城市桥梁 占总数 的 8 7 ． 9 ， 是 中国钢 管混凝 土拱 桥应 用 的 主体 。 在 中 国当前 的建 设 体 系 下 ， 公路 与 市 政 桥 梁从 建设 到使用 阶段 的管 理 均 隶 属 于 不 同 的行 政 部 门 ， 规 范体 系也 不相 同 。但 实 际上 ， 这 2种 桥 梁均 以承 担 汽车 荷载 为 主 ， 在 结 构 受 力 性 能 上 没 有太 大 的差 别 ， 在使 用功 能 上差别 也 不是很 大 。同时 ， 随着 中国 城市 规模 的扩大 、 城镇 化 进程 的加 速 ， 许 多 桥梁 同时 兼具 公路 与城 市桥 梁 的功 能 。为 此 ， 新 近颁 布 的福 建省 地 方 建 设 标 准 《 钢 管 混 凝 土 拱 桥 技 术 规 程 》 ( D B J ／ T 1 3 1 3 6 2 O 1 1 ) E 2 ： 同 时 包 括 了公 路 桥 梁 与 城市 桥梁 。该 规 程 的养 护 部分 中提 出城 市 和公路 钢 管混 凝 土拱桥 的评 定 分 别 按 《 城 市桥 梁 养 护 技 术 规 范 》 ( C J J 9 9 2 。 0 3 ) E s ： ( 以 下 简 称 C J J 9 9 — 2 O 0 3 ) 和 《 公路 桥 涵养 护 规 范 》 ( J TG H1 1 2 ( ) ( ) 4 ) ( 以下 简 称 J TG H1 1 — 2 ( ) ( ] 4 ) 考 虑 。实 际上 ， 现 有 的 2个 养 护技 术规 范 中有关 钢 管 混 凝 土 拱 桥 的 内容 并 不 多 ， 同时 对于 同一 座兼 具公 路 与城市 桥 梁功 能 的钢管 混 凝 土 拱桥 ， 用 不 同的 养 护 规 范进 行 评 定 是 否 会 出 现 不 同的结果 ， 也未 经过 考察 。 1 7 00 为 此 ， 本 文 中 笔者 以某 座 中 承式 钢 管 混凝 土 拱 桥 为背 景 ， 开 展 全面 的外 观检测 ， 包 括 常规外 观检 查 和 桥 位 水 质 调 查 ， 并 应 用 C J J 9 9 2 O 0 3和 J TG H1 1 — 2 O 0 4对桥 梁状 况进 行 评 价 ， 以期 达 到 全 面 了 解该 桥 实际状 况 的 目的 ， 并 对 钢 管混 凝 土 拱 桥 的评 定标 准进 行探 讨 。 1 工 程概 况 某拱 桥全 长 2 2 7 m， 共 3 跨 。主跨 为净 跨 9 0 m 中承 式 钢 管 混 凝 土 拱 桥 ， 净 矢 高 2 O m， 矢 跨 比为 1 ／ 4 ． 5 ， 拱轴线为二次抛 物线 ， 2片拱 肋肋 间距 1 0 ． 3 m， 每片 由 q ) 8 0 0 1 0钢 管 组 成 高 1 ． 9 m 的 哑 铃 型 截 面 ， 管 内灌 注 C 3 O混 凝 土 ； 桥 面 以上 拱 肋 之 间 设 3 道横 撑 联 系 ， 桥 面 以 下设 2道 K 横 撑 ， 所 有 横 撑 均 为钢 管构 件 。 拱桥 两 边跨 为上 承 式 钢 筋混 凝 土 肋 拱 ， 跨 径 为 4 8 m， 矢 跨 比 为 1 ／ 6 ， 拱 轴 线 采 用 拱 轴 系 数 m一 1 ． 5 4 3 的悬 链 线 ， 横 断 面 共 布置 3根 拱肋 ， 拱肋 为工 字 型 截 面 ， 高 1 ． 2 m， 宽 0 ． 8 m， 拱 上 建 筑 为 梁 式 腹 拱 ， 由立柱 、 横 梁 支 承 装 配 式 钢 筋 混 凝 土 简 支 板 组 成 ， 间距 4 ． 2 5 m， 其总体布置见图 1 。 图 1 某大 桥 总 体 布 置 ( 单 位 ： c m) F i g ． 1 Ge n e r a l Ar r a n g e me n t o f B r i d g e( Un i t ： c m) 该桥 于 1 9 9 4年 4月开 工 ， 1 9 9 5 年 7月竣工通 车 。 也 出现 了老化 、 反 锈现 象 。 在 经过 1 2 年 运 营后 ， 2 0 0 8年 2月 对 该 桥 进 行 了全 用铁 锤 敲击 钢管 的方 法进行 管 内混凝 土 密实 度 面 的外 观检 测 和评定 。 的检 测 ， 发现 大部 分 拱 肋 的 上下 弦管 与 管 内顶 部 混 2技术状况检 测 ． 。 2 ． 1 主跨钢 管 混凝 土拱 肋 大部 分 吊杆上 方 的盖板 和 浇筑孔 盖板 位置 也存 在着 经 过 细致 的外 观 检测 ， 发现 钢 管 混 凝 土拱 肋 对 空隙 。 接处 、 盖 板与 拱肋 处 可 见 明显 错 边 、 咬 边 、 焊 缝 过 渡 2 ． 2 主 跨横 撑 不均 匀等 现象 ， 错 边 范 围大 部 分 为 1 ～ 5 mm， 部 分 主跨 横撑 与拱 肋对接处 的焊缝 过渡不均 匀 ； 拱 顶 拱 肋 卷制 接缝 处具 有 明显 的 凹陷或 突起 现象 。 部 位 的 X撑 有部分 油漆 出现 反锈 、 起 皮现 象 ； 拱 脚部 钢 管混 凝 土 拱 肋 油漆 可 见 多 处 明显 老 化 变 色 、 位 的 K撑 的钢 管表面也 出现锈蚀 的现 象 。 发泡 、 起 皮 、 反锈 和剥 落 ， 主 要 出现 在 桥 面 系下 方 的 2 ． 3 主 跨 吊杆 与立柱 拱肋下弦管底部。此外， 受水库水位升降的影响 ， 拱 部分 吊杆套管表面有多处锈蚀 ， 少数套管交接 脚部位的拱肋外包钢管 干湿交替频繁 ， 其 防护油漆 处 出现错位 。大部分 吊杆套 管与人行 道板 的交接 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 3 6 建筑科学与工程学报 2 0 1 1 年 处 、 最 短 吊杆套 管与 横 梁 的交 接处 均发 现 有 开 裂 现 象 ， 雨 水渗 入可 能会 导 致 吊杆 导 管腐 蚀 和 吊杆 钢 丝 锈 蚀 。部分 拱上 立 柱 存 在露 筋 现 象 ， 部 分 钢 箱 与 混 凝土柱接头处的连接钢板有锈蚀现象。 2 ． 4主 跨横 梁 部 分 横 梁 混 凝 土 表 面 存 在 蜂 窝 麻 面 和露 筋 现 象 。吊杆横 梁 出现 竖 向 和斜 向裂 缝 ， 其 中竖 向裂 缝 主要 出现在 工字 型 截 面 处 的下 翼 缘 板 上 ， 最 大 宽 度 为 0 ． 1 8 mm， 部 分裂缝 延伸 至腹板 ； 斜 向裂缝 出现 在 吊杆 附近 区域的腹板中央位置 ， 最大 宽度为 0 ． 1 6 mm。 2种 裂缝 的 宽度 均 未 超 过 J T G H1 1 2 ( ) ( ] 4规 定 的 裂 缝 限值 。 图 2为 8 吊杆横 梁 的裂缝 分布 。 2 ． 5 主跨 桥面 系与下 部结构 桥 面 出现纵 横交 错裂 缝 ， 部分 桥面 出现磨 损 、 坑 ( a ) 市区 侧 ( b ) 县 城 侧 图 2 8 吊杆横梁裂缝分布 Fi g． 2 Cr a c k Di s t r i b ut i o ns o f Su s pe nde r Be a m No ．8 槽和露筋现象 。由于主跨为无系杆的 中承式拱桥 ， 其拱肋 和横梁单 独受力 ， 因此 横 向裂 缝主 要 出现 在横 梁 位置 ， 表现为 从 桥面 板延 伸 到人 行 道 的通 缝 ， 其 中 桥 面板裂缝 宽 度在 1 ． 1 0 ～ 2 ． 0 0 mm 之 间 ， 人 行道 板 裂缝 宽度在 0 ． 1 O ～2 ． 5 0 I l l m 之 间 。桥 面纵 向裂缝 在 1 0 吊杆横 梁 与 1 3 立 柱 横 梁 问 的 桥 面铺 装 形 成 通 缝 ， 宽度 为 0 ． 6 O ～1 ． 8 0 mi l l 。桥面 裂缝 分布见 图 3 。 上 游 图 3 主 跨 桥 面 结 构 裂 缝 分 布 ( 单 位 ： mm) F i g ． 3 Cr a c k Di s t r i b u t i o n s f o r De c k S t r u c t u r e o f Ma i n S p a n ( Un i t ： mm) 此外 ， 检测还发 现部 分行车道 板和人行 道纵 梁下 的支座 出现 滑移 和脱 空 现象 。大部 分 伸缩 缝槽 内橡 胶 老化破损 ， 橡 胶 表 面出现 横 向裂 缝 ， 个别 橡 胶 已剥 离 ， 伸缩缝病 害现 象 较 为严 重 。部 分 泄水 管 堵 塞 ， 造 成 桥面积水 。部分人行道 栏杆 出现开裂 ， 甚至破 损 。 主跨 2个 基础 受 溪 水 浸泡 影 响 ， 其 顶 面混 凝 土 碳 化深 度超 过 6 mm， 碳 化 严重 。 2 ． 6边跨 钢 筋混凝 土 拱肋 上 游 拱 肋在 拱 顶 处 呈 明显 折 线 ， 部 分拱 肋 存 在 蜂 窝麻 面 ， 拱肋 顶面 的混凝 土 凹 凸不平 ， 且存 在着 露 筋 的现 象 ( 图 4 ) 。部 分 横 系 梁 、 拱 上 立 柱 和 横 梁 表 面存在蜂窝、 孔洞， 个别位置有露筋现象 。在大部分 横 梁悬 臂端 ( 立 柱上 方 附 近 ) 位 置 发 现 裂 缝 存 在 ， 裂 缝 宽度 较大 ， 部 分 已达到 J TG H1 1 2 O O 4规 定 的裂 缝限值。桥 面系 检测 结果 与主跨 相 近， 在 此不 再 赘 述 。 交 界墩 受 到水 库 淹水 的影 响 ， 混 凝 土表 面 碳 化 严 重 ， 且 有 多条超 标 裂缝存 在 ， 部分 箍筋 外露且 锈 蚀 严 重 。西侧 桥 台基 础 有轻 微 冲刷 现 象 ， 出现 不 均 匀 沉 降 ， 在其 桥 台侧 面衬 层发 现大 量裂缝 ， 且 下游 侧顶 部混 凝土 受损 严重 。 图 4 边 跨 混 凝 土 拱 肋 露 筋 Fi g ． 4 Re v e a l o f Re i nf o r c e m e nt o f Si de - s p a n Co nc r e t e Ar c h Ri b 2 ． 7混凝 土 强度 回弹试 验 该桥的主跨桥面板、 边跨桥面板 、 横梁、 立柱 、 边 拱 肋混 凝 土 设 计 强 度 等 级 分 别 为 C 3 0 、 C 3 0 、 C 2 5 、 C 2 5 、 C 3 O ； 设 计 抗 压 强 度 分 别 为 1 7 ． 5 、 1 7 ． 5 、 1 4 ． 5 、 1 4． 5、 1 7 ． 5 M Pa E 。 按 照《 回 弹 法 检 测 混 凝 土 抗 压 强 度 技 术 规 程 》 ( J GJ ／ T 2 3 2 O 0 1 ) 一 钊对 上 述 构 件 进 行 ? 昆凝 土 强 度 回弹抽样 检测 。经 检测 ， 主跨 、 边 跨桥 面板 平均 抗 压 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 黄 卿 维 ， 等 ： 钢 管混凝 土拱 桥技 术状 况检 测 与评 定 3 7 强 度 最小值 分 别 为 3 4 ． 4 、 2 1 ． 5 MP a ； 吊杆 横 梁 的 平 均 抗 压强 度 约为 2 4 ． 7 MP a ； 立 柱 的平 均 抗压 强度 约 为 3 1 ． 8 MP a ； 边 拱 肋 的平 均 抗 压 强 度 最 小 值 约 为 3 2 ． 3 MP a 。各个构件混凝土强度测试值均大 于设 计 值 。 2 ． 8 水 质调 查 由于 在 该 桥 建成 之 后 下 游修 建 了水 库 ， 水 位 大 幅提 高 ， 主拱肋 拱脚 处 采用 了外 包钢 管 的防护 ， 而 边 跨 混凝 土拱 肋 未采取 防护措施 ， 拱 脚 长期 被水 淹没 。 为 此 ， 进 行 桥位 处 的水质 调查 ， 以判断 该位 置 的混凝 土受环境水 的腐蚀程度 。 水 样腐 蚀性 判定 按 照《 公 路 工程地 质 勘察 规范 》 ( J T J O 6 4 9 8 ) [ 7 中环 境 介 质 对 混 凝 土腐 蚀 评 价 标 准 进行 。通 过 对 水 中 的 C l 、 S ( ) 、 C ( ) j 、 H ) 、 C a 、 Mg 、 K一、 Na 。 。 等 离 子 的浓 度 和 水 的 p H 值 的检测 进行 判 断 。 两 拱脚 处样 本水 中各 成分 浓 度 的检测 数据 见表 1 。从 表 1可见 ， 所取 水样 中 S ( ) 质 量 浓 度 均小 于 1 0 0 mgI ， 故 环 境 水 对 混 凝 土 不存 在 结 晶 性 腐 蚀 问题 ； Mg 质 量浓 度最 大 为 2 ． 8 mgI ， C 1 和 S ( ) 一质量 浓度 最大 为 2 2 ． 5 5 mg I ， 故 环境水 也 不会 对 混 凝 土 构 成 结 晶 分 解 复 合 性 腐 蚀 ； 而 水 的 p H值 基本上 大于 6 ， HC O：~质量 浓度 在 5 0 m gI 左右 。 因此 ， 环境 水 对 混凝 土存 在 分 解性 腐 蚀 问 题 ， 但腐 蚀性 不 强 。 表 l 样本水各成 分质 量浓度检测 Ta b．1 De t e c t i o n s o f W at e r S a m pl e Co m p o s i t i on M a s s C0 nc e nt r a t i o n I l l g1 位置 w( ( 、 1 ) ( SO ) ut ( C( ) { ) u-( HC( ) ) j 游 5 3 5 l 7 ． 2 O 0 ． 0 0 5 0 ． 8 0 下游 5 ． 0 5 l 7 ． 1 0 O ． O O 5 0 ． 2 0 位置 u， ( CJI 。 ) u r( Mg ) u，( K ) ( Na 一) 上 游 2 ． 1 0 2 ． 8 O 4 ． 0 0 9 ． 6 0 F 游 2 ． 0 0 2 ． 7 O 3 ． 9 0 9 ． 3 0 注 ： u， () 表不 离于 质 量 浓 度 ； 上 、F游 PH 值 分 别 为 7 ． 5 4、 7 ． 1 4。 3桥梁状况评定 3 ． 1 应 用 CJ J 9 9 —2 0 0 3的评定 C J J 9 9 2 ( ) ( ) 3 是 按 分层 加 权 法 对 桥 面 系 、 上 部 结构和下部结构分别进行技术状况评定。由各部分 的评定 综合 得 出整 座桥 梁 的完好 状况 评定 标准 并依此 划 分为 5个 等级 ， 见 表 2 。 根据第 2节 中的调查结 果， 应用 C J J 9 9 —2 0 0 3 对 桥 梁 的上 部 结 构 、 桥 面 系和 下部 结 构 的状 况 指 数 表 2 c ． J J 9 9 --2 0 0 3桥梁完好状况评定标准 Ta b ．2 I n t a c t Con di t i o n As s e s s me nt Cr i t e r i o n f o r Br i dg e b y CI ． I 9 9— 2 00 3 j 1{【 ≥ 9 0 8 0～ 9 0 66 ～8 0 5 0～6 6 < 5 0 t 评 定 A B C D E 等 级 进 行评 定 ， 其 中桥 面 系分 为桥 面 铺 装 、 桥 头 平顺 、 伸 缩 缝 、 排水 系统 、 人 行 道 和 护栏 ； 上 部 结 构分 为主 拱 圈 和横 向联 系 ； 下 部结 构 分 为 台帽 盖 梁 、 墩 台身 、 支 座 、 耳背 翼墙 和 基础 ； 然后 汇总 计算 出桥 梁综 合状 况 评 定结 果 ， 如 表 3所示 。计 算 得 桥 梁结 构 综 合 状 况 指数为 6 o ． 5 3 。各分部的评定计算方法见 C J J 9 9 ～ 2 0 0 3 ， 其 中评 分 等级 与扣 分可 查 附录 D。 表 3 应 用 CJ J 9 9 -- 2 0 0 3的 评定 结 果 Ta b． 3 As s e s s me nt Re s ul t s b y CJ J 9 9— 2 O0 3 评定部件 权重 状况指 数 综 合状况指数 上部 结 构 0 ． 4 0 5 6 ． 9 1 桥 面系 0 ． 1 5 6 3 ． 5 3 6 0 ． 5 3 下部结构 0 ． 4 5 6 2 7 5 对 比表 2和表 3可知 ， 该 桥 现 阶段 完 好 状况 评 估 等 级 为 D级 ， 即不合 格状 态 ， 需 进行 中修 。 在进 行 评 定 时 发现 ， 钢管 混 凝 土拱 桥 桥 面 系 与 下部 结构 的 评 定 在 C J J 9 9 — 2 ( ) ( ) 3条 文 与 附 录 D 的 评分 等级 与 扣分 表 中 ， 均 有 较 好 的 反 映 。但 对 于 上 部结 构 ， 存 在着 以下不 足之处 ： ( 1 ) 在 C J J 9 9 2 ( ) ( ) 3的桥 梁上 部 结构 各 部件 权 重表 中列 出 了梁桥 、 悬 臂加挂 梁 、 桁架 桥 、 拱桥 、 刚构 桥等 桥型 ， 其 中拱桥 又 分 为 主 拱 圈 ( 桁 ) 与 横 向联 系 2个 部分 ， 显 然 只适 用 于桥 面 以拱 上 填 料 为基 础 的 传统 拱桥 ， 对 于现 代 拱 桥 中的 吊杆 、 立 柱 、 桥道 系横 梁 、 纵梁和桥 面板 等这 些主要 部件 ， C J J 9 9 2 ( ) ( ) 3 没 有 给 出系数 。 ( 2 ) 在 C J J 9 9 2 ( ) ( ] 3附录 D的评 分 等级与 扣分 表 中 ， 上部 结构 只列 出 了钢 结 构 物 、 P C与 R C梁 式 部 件 、 横 向联 系和 防落梁 装置 4项 ， 缺 乏拱 结构 的 内 容 ， 也没有组合结构的内容。钢管混凝 土拱桥如何 对 应查 找 ， 不 同的评 定人 员会 有不 同 的理解 ， 而且 一 些 钢管 混凝 土拱 桥 中的 特 殊 的 问题 ， 如 主拱 钢 管 与 混 凝土 的脱 粘 问题 ， 没 有 得 到反 映 。本 文 中在 评 定 时 ， 套用了钢结构物的内容。 3 ． 2 应用 J T G HI 1 — 2 0 O 4的评 定 J TG H1 卜一 2 0 0 4采 用 考 虑 桥 梁 各 部 件 权 重 的 综 合评 定方 法 。首先 进行 各部 件 的技术 状况 等级 评 定 ， 根 据缺 损程 度 ( 大 小 、 多 少 或 轻 重 ) 、 缺损 时结 构 使 用功 能等 方 面 因素 ， 以 累加 评 分 方 法对 各 部 件 缺 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 3 8 建筑科 学与工程 学报 2 0 1 1 血 损 状 况作 等级评 估 ， 然 后 综 合 得 出桥 梁 的评 定 等 级 标 准 ( 表 4 ) 。 表 4 J T G Hl l -- 2 0 0 4桥 梁 等 级 评 定 标 准 Ta b ．4 Gr a d e As s e s s me nt St a n da r ds f o r Br i d g e b y J TG H1 1 — 20 04 D ≥ 8 8 6 0 ～ 8 8 4 0 ～ 6 0 <40 评定等级 一类 二类 三类 四类 、 五类 注 ： D 为 桥 梁 结 构 技 术 状 况 衅 定 分 数 。 根据第 2节 中的检测结果 ， 对该桥进行技术评 定 ， 其结果见表 5 。其 中上部主要 承重评 定部件包 括 拱肋 、 吊杆 、 立 柱 和 横 梁 ， 缺 损 较 为严 重 的部 件 为 拱 肋 和横梁 ， 对 结构 使 用 功 能 影 响较 大 的钢 管 拱肋 和混凝 土拱 肋存 在 锈 蚀 和 露筋 现 象 ， 但 发 展 趋 势 缓 慢 ， 而 横梁 出 现 裂 缝 现 象 ， 但 其 不 超 过 规 范 规 定 限 值 ， 对 结构 受力性 能影 响 不大 ， 故 综 合评 定 标 度 为 2 级 ； 上 部一般 承 重评 定 部 件 有 桥 面板 、 横 撑 ， 桥 面 板 病 害缺 损较 为严 重 ， 对 结 构使用 功 能影 响较 大 ， 但 发 展 趋势 缓慢 ， 而 横撑 缺损 程度低 ， 故 综合评 定 标度 为 4级 。具 体评 定 计算 方 法见 J T G H1 1 — 2 ( ) ( ] 4 ， 其 中 技 术 状 况评 定 标 准 见 J TG Hi 1 — 2 O 0 4的各 部 件 权 重表 。 表 5 应 用 J TG Hl l -- 2 0 0 4的 评 定 结 果 T a b ． 5 As s e s s me n t Re s u l t s b y J T G H1 l 一 2 0 O 4 评定标度 对 应 部 件 名 称 权 重 w C J J 9 9 2 O O 3 D R 的部件 翼墙 、 耳墙 l O 锥坡 、 护坡 1 O 桥 台及基础 2 3 3 下部结构 桥墩及基础 2 4 4 地基 冲刷 8 O 支 座 3 3 上部 主要承重构件 2 O 2 上部结构 上部一般承重构件 5 4 桥面铺装 1 4 4 6 ． 6 桥头与路堤连接部 3 3 伸缩缝 3 4 人 行 道 l 4 栏杆 、 护栏 1 1 桥面系 灯具 、 标志 l l 排水设施 1 1 调治构造物 3 0 其他( 防撞设施) 1 1 比较表 3和表 4可 知 ， 该桥为“ 三类” 桥 ， 属于“ 较 差” 的桥梁范畴， 需进行中修， 并酌情进行交通管制。 与 C J J 9 9 — 2 O O 3相 似 ， J T G H1 1 — 2 0 O 4对 于 钢 管混 凝土 拱桥 ， 也 主 要 是 上 部结 构 方 面 的针 对 性 不 强 ： ( 1 ) 在 J T G H1 1 2 0 0 4的各 部 件 权 重 表 中 ， 上 部 结构 只有 “ 砖 、 石 、 混凝 土上 部结 构” 和“ 钢 结构 ” 两 大 类 ， 没 有 钢一 混 凝 土组 合 结 构 的 内容 ， 在 前 者 中有 关 拱桥 的 只有石 砌拱 桥 ， 无 其他 材 料 的拱 桥 。 ( 2 ) 对 于钢 管混凝 土拱 桥 ， 上部 结构 大致 可分 为 拱肋 、 吊杆 、 立柱 、 系杆 、 纵梁、 横梁 、 横向联系和桥面 板等构件 ， 这些构件哪些属于主要承重构件 ， 哪些属 于 一般 承重 构件 ， 各 个 构 件 的 权 重 和评 定 标 度 在 现 有 的标 准 中均未 明确 。对 于钢 管 混 凝 土 拱 桥 ， 同样 缺 乏针 对性 。本 文 的评 定 中 ， 将 主拱 肋 与 吊杆 定 为 主要 承 重构 件 ， 将 桥 面 横 梁 、 桥 面 板 、 立 柱 等 定 为 一 般 承重 构件 。 3 ． 3评定 结果 对 比 2个 规范评 定 的结果 均 是该 桥 属 于 需要 中等 维 修的桥梁， 结果相近。但评定的内容是否相一致 ， 以 下 进行 比较 。 将 表 5中 的 部 件 按 C J J 9 9 2 ( ) ( ] 3的 划 分 方 法 分 为上 部结 构 、 桥 面 系和 下 部 结 构 3个 部 分 。J TG H1 1 —2 O 0 4中评 定标 度 为 缺损 程 度 ， 结 构 最 差 状 态 的 R 为 5 ， 以 5减去 表 5中的评 定标 度 R 再 乘 以权 重 w ， 求得 3个 主 要部 分 的完 好值 A， 将各 部 件 的 权重与最差状态 ( 即 5 ) 乘积相加得缺损总值 B， 二 者 相 除 A／ B 即为完 好 率 C， 3个部 分 完 好 率 的平 均 值即为桥梁的评定结果。比较后， 进行上部结构 、 桥 面系 和下部 结 构 的权 重 计 算 ， 并 应 用 C J J 9 9 —2 O 0 3 所 得 出状况 指数 和 计算 方 法 进 行 桥 梁 评 定 ， 其 结 果 如 表 6所 示 。 比较 表 3和 表 6可 知 ， J TG H1 1 — 2 0 0 4的状 况指 数普 遍低 于 C J J 9 9 2 O 0 3的 相应值 。 表 6评 定 结 果对 比 Ta b ． 6 Co m pa r i s on s o f As s e s s m e nt Re s u l t s 评定部件 完 好值A 缺损总 值B 状况指数C ， ／ ∑w D i 上部结构 6 5 1 2 5 5 2 ． 0 0 0 ． 2 5 桥面系 3 2 7 5 4 2 ． 6 7 0 ． 1 5 4 6 ． 6 下部结构 1 2 6 2 8 O 4 5 ． 0 0 0 ． 6 0 同时 ， 表 6中给 出了表 5中 的各部 分权 重 和 与 全桥 的总权重 比值 ， 将其与表 3的权 重相 比可知 ， J TG H1 1 — 2 ( ) ( ) 4下 部 结 构 的权 重 达 0 ． 6 0 ， 明显 比 C J J 9 9 2 0 0 3的 o ． 4 5大 ， 桥 梁下 部结 构 的劣化 程度 对桥 梁状 况评 定 的影 响 比桥 梁整 体评 价结 果影 响较 大， 而对上部结构 的影响则较小。由于钢管混凝土 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 黄 卿维 ， 等 ： 钢 管 混凝 土拱桥技 术状 况检测 与评 定 3 9 拱桥的特殊性主要在桥梁的上部结构 ， 因此 ， 尽管对 [ 6 ] 于该 桥 采用 2个 规 范评 定 出来 的结 果 相 近 ， 但 2本 规范评定结果一致性的问题 ， 还需要更多桥例 的考 察与分析 ] 。 4 结语 ( 1 ) 对某 钢管 混 凝 土拱 桥 的技 术 状 况 进 行 了检 测 ， 并 应 用 《 城 市 桥 梁 养 护 技 术 规 范 》 ( C J J 9 9 ～ 2 O O 3 ) 和《 公路 桥 涵 养 护 规 范 》 ( J TG H1 1 —2 ( ) ( ] 4 ) 进 行 了技 术 状况评 定 ， 其评 定 结 果 分别 为 D级 和 三类 桥 ， 桥 梁现 状较 差 ， 需 进行 中修 。 ( 2 ) 应 用现 有 2个 规 范 进 行 钢 管 混凝 土拱 桥 技 术状况评定时 ， 桥面系和下部结构方面适用性较好 ， 但上部结构均存在针对性不 强的情况 ， 亟待制定适 用 于钢 管混凝 土 拱桥 的技 术状 况评 定方 法 。 ( 3 ) 应用 2 个 养 护 规 范 对 某 桥 的评 定 结 果 总 体 吻合 ， 但 这是 在缺 乏 上 部结 构针 对 性 内容 的情 况 下 做 出的 。2个规 范评 定 的三 大组 成 部 分 的状 况 指 数