我國公路橋梁建設(shè)走過了一條自力更生、以我為主到技術(shù)引進(jìn)、消化吸收再到注重原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新的技術(shù)發(fā)展道路,已逐步實(shí)現(xiàn)從最基本的注重強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的設(shè)計方法向注重全壽命周期成本及環(huán)保、景觀、品質(zhì)、耐久的現(xiàn)代設(shè)計理念轉(zhuǎn)變。本文擬淺析橋梁檢測評估的意義及其發(fā)展現(xiàn)狀,并對比中美
橋梁檢測評估的體系,希望中國橋梁檢測評估的發(fā)展可以借鑒國外的成果經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:橋梁;檢測評估;現(xiàn)狀;體系
1、引言
經(jīng)過改革開放30多年的發(fā)展,我國公路橋梁建設(shè)取得了舉世矚目的成就。截至2014年年底,我國公路橋梁總數(shù)已達(dá)75.71萬座,4257.89萬延米。目前,僅黃河上已建和在建的大橋已達(dá)228座,長江上達(dá)到162座。我國建成的
懸索橋、斜拉橋、
拱橋和梁橋這四類橋梁的跨徑均已居世界同類橋梁跨徑的前列。從發(fā)展歷程看,我國公路橋梁建設(shè)經(jīng)歷了從平原區(qū)向山嶺重丘區(qū)、從一般江河湖泊到大江大河再向海灣及聯(lián)島工程建設(shè)的發(fā)展歷程;
橋梁結(jié)構(gòu)從常規(guī)的以梁橋和拱橋?yàn)橹鳎虼罂鐝叫崩瓨?、懸索橋、高墩、不對稱結(jié)構(gòu)、彎橋發(fā)展,再向離岸深海長聯(lián)橋大型上下部預(yù)制結(jié)構(gòu)、大型復(fù)合基礎(chǔ)以及超大跨徑結(jié)構(gòu)發(fā)展。
2、橋梁檢測評估現(xiàn)狀及意義
隨著新建橋梁的逐年減少,對既有橋梁的檢測評估,及其后續(xù)的維修加固將成為今后橋梁工作的重要組成部分。我國近年處于公共基礎(chǔ)設(shè)施大規(guī)模建設(shè)時期,公路橋梁的數(shù)量明顯呈上升趨勢。隨著橋梁單體規(guī)模以及總體量的不斷擴(kuò)大,橋梁檢測、管養(yǎng)、評估等方面的問題不斷出現(xiàn),更有橋梁垮塌的事件不斷發(fā)生。這與我國一直以來對于橋梁基礎(chǔ)設(shè)施“重建輕養(yǎng)”有關(guān),即重視橋梁建設(shè)、忽視檢測評估和養(yǎng)護(hù)管理。正確評估橋梁技術(shù)狀況,合理采取維修加固措施,直接關(guān)系到橋梁運(yùn)營管理工作的質(zhì)量和費(fèi)用,甚至是橋梁的使用壽命。
自20世紀(jì)70年代以來,我國著手對舊橋加固改造技術(shù)進(jìn)行研究。在“六五”計劃期間,對公路舊橋的檢測、評價和加固方法進(jìn)行了廣泛的研究和工程實(shí)踐,并取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。“九五”期間,交通部適時地將“舊橋檢測、評價、加固技術(shù)的應(yīng)用”列為 1989-1990 年科技進(jìn)步“通達(dá)計劃”項(xiàng)目,交通部科技情報所具體組織推廣。
在評定橋梁的承載力時,應(yīng)掌握原橋的設(shè)計圖紙、修改設(shè)計、施工方案、質(zhì)量檢驗(yàn)、材料檢驗(yàn)、竣工圖紙等資料;如缺乏需詢問設(shè)計、施工當(dāng)事人,力求掌握更多情況。同時應(yīng)向養(yǎng)護(hù)部門了解橋梁通行荷載(如車輛)及養(yǎng)護(hù)加固情況,了解橋梁存在的問題及歷程。這樣,才能有的放矢地對不同的橋梁采取不同的加固方法。
對
舊橋加固、改造和利用,是維持公路正常交通的有效措施,積極引進(jìn)和開發(fā)舊橋加固、改造的先進(jìn)技術(shù)、材料和設(shè)備,合理確定加固、
改造方案,可以讓舊橋延長使用壽命,節(jié)約資金,其意義和影響是深遠(yuǎn)的。
3、中美檢測體系比較
《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》和
《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》的頒布實(shí)施標(biāo)志著我國公路橋梁檢測評估進(jìn)入了一個新的時期,橋梁檢測、評估以及維修管理有了正式統(tǒng)一的規(guī)范。作為公路里程最長的國家,美國橋梁檢測評估體系經(jīng)過逾60年的發(fā)展,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),目前成熟的橋梁信息管理系統(tǒng)已經(jīng)有效地將橋梁檢測、評估以及管養(yǎng)工作整合在一起,值得我們研究和學(xué)習(xí)。
本文擬對中美橋梁檢測評估體系從規(guī)范發(fā)展、檢測模式和類別以及評估體系三方面進(jìn)行對比,認(rèn)識我國公路橋梁檢測評估存在的不足,為我國橋梁檢測評估體系的發(fā)展提供參考和借鑒。
?。?)規(guī)范發(fā)展過程
美國橋梁檢測規(guī)范于20世紀(jì)60年代開始制定實(shí)施,至今已有近50年的時間,當(dāng)時正處于美國橋梁大規(guī)模的建設(shè)時期。美國橋梁基本上實(shí)行兩級管理,國家管理部門為美國聯(lián)邦公路管理局(FH-WA),主要負(fù)責(zé)制定國家層面上的法律法規(guī)和推行檢測發(fā)展計劃;另一層面為各州交通運(yùn)輸部(DOT),以聯(lián)邦法律為指導(dǎo),制定適用于本州的橋梁檢測手冊。
目前美國的橋梁管理體系已經(jīng)高度信息化,建立了橋梁管理系統(tǒng),將橋梁檢測與管理相結(jié)合,F(xiàn)HWA 在橋梁管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開展了高速公路橋梁復(fù)原計劃,對維修加固的經(jīng)費(fèi)申請和審核進(jìn)行全面管理。
我國公路橋梁檢測領(lǐng)域的發(fā)展相對緩慢,2004年出版了(JTG H11—2004)《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》。橋梁承載能力評估方面,我國長期沿用《公路舊橋承載能力鑒定方法》(1988 年試行版) 和《大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法》(交通部公路科學(xué)研究所,1980)。目前已經(jīng)被(JTG/T J21—2011)《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》所取代。
從國內(nèi)橋梁檢測規(guī)范發(fā)展的過程來看,在2004~2013年的10年間,橋梁檢測、試驗(yàn)、評估方面的規(guī)范得到了全面發(fā)展,基本滿足了我國當(dāng)前的橋梁養(yǎng)護(hù)維修需求。從發(fā)展的特點(diǎn)來說,我國規(guī)范的出版模式為“以新?lián)Q舊”的模式,即以新規(guī)范代替舊規(guī)范。
中美橋梁檢測領(lǐng)域的規(guī)范發(fā)展過程存在較為明顯的不同。美國規(guī)范是以國家法律為根據(jù),以實(shí)際需求為前提,通過不斷出版手冊和指南的方式來對現(xiàn)有法律和規(guī)范進(jìn)行詮釋和補(bǔ)充,其規(guī)范發(fā)展為“不斷增長型”。中國公路橋梁檢查規(guī)范立足于日常養(yǎng)護(hù)以及前期建設(shè),以設(shè)計規(guī)范為基礎(chǔ),采用“推陳出新”的方式來不斷更新和完善規(guī)范。中國規(guī)范體系相對美國規(guī)范來講,更為統(tǒng)一和簡單,但是針對性相對較弱,覆蓋面不足。
?。?)檢測類別和模式
美國橋梁檢測共分5類:
初始檢查,
常規(guī)檢查,
損害檢查,深入檢查,特殊檢查。
中國公路橋梁檢測共分3類:經(jīng)常檢查,定期檢查,特殊檢查
從檢測分類的角度來分析,中美目前執(zhí)行的規(guī)范基本相似,對于橋梁檢測的級別均為由低到高。中國規(guī)范對于橋梁各級別檢測要求的覆蓋比較全面,但在專項(xiàng)領(lǐng)域,尤其是對于斷裂構(gòu)件以及水下檢查兩方面的檢查要求,目前仍為空白。隨著我國鋼結(jié)構(gòu)橋梁的大量建設(shè)和使用,以及現(xiàn)役橋梁運(yùn)營時間的增長,對于這兩方面規(guī)范制定的需求會日趨強(qiáng)烈。
?。?)評估體系
在評估體系的建立方面,我國的規(guī)范與美國的規(guī)范相比存在較大差距。我國的規(guī)范重視橋梁本身的病害以及承載力情況,通過評估結(jié)果進(jìn)行維修、加固和改建;美國的規(guī)范除關(guān)注這兩方面以外,還關(guān)注交通、環(huán)境、氣候等多方面因素對于橋梁結(jié)構(gòu)的影響。我國的規(guī)范關(guān)注橋梁結(jié)構(gòu)本身的現(xiàn)狀,而美國的規(guī)范將評估的范圍擴(kuò)展到周邊環(huán)境以及橋面交通,并著眼于橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)未來發(fā)展變化的趨勢。尤其是借助了全面的橋梁信息管理系統(tǒng)以后,橋梁的檢查檢測歷史得到有效記錄和分析,結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢可以得到科學(xué)的預(yù)判和評估。
4、結(jié)語
我國公路橋梁檢測評估體系起步較晚,在經(jīng)過多年的累積和研究,并吸取了國外的規(guī)范在體系構(gòu)架上的一些優(yōu)點(diǎn)以后,近年來發(fā)展較快,2011 年新實(shí)施的基本規(guī)范將我國公路橋梁檢測評估體系基本框架和規(guī)程作了進(jìn)一步規(guī)范。本文希望通過對現(xiàn)狀的認(rèn)識和學(xué)習(xí)美國現(xiàn)有橋梁檢測評估管理體系的優(yōu)點(diǎn)及發(fā)展過程,給我國公路橋梁檢測評估體系的發(fā)展提供參考和借鑒。