巖土工程師輔導(dǎo)：橋梁管理系統(tǒng)研究報(bào)告(四)

更新時(shí)間：2009-10-19 15:27:29 來源：|0

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　　第三章橋梁技術(shù)狀況監(jiān)測(cè)
　　3.1概述
　　橋梁的現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)是橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)在技術(shù)因素如設(shè)計(jì)施工、材料質(zhì)量與外在環(huán)境因素如交通、荷載、氣候、環(huán)境污染、特殊事故等共同作用的結(jié)果。而現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)又直接反映橋梁的使用性能及安全性，是一系列的動(dòng)態(tài)變量，一般隨使用年限的增加而逐年下降。
　　橋梁管理部門首先應(yīng)對(duì)所轄范圍內(nèi)橋梁結(jié)構(gòu)物的安全負(fù)責(zé)，而且，還應(yīng)該詳細(xì)了解橋梁結(jié)構(gòu)物每一不同部位的詳細(xì)資料，為確定相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)維修對(duì)策做好準(zhǔn)備。
　　要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)物進(jìn)行卓有成效的管理，就必須建立一整套完善且切實(shí)可行的技術(shù)狀況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)用來建立橋梁的現(xiàn)有技術(shù)狀況數(shù)據(jù)庫(kù)。所有的評(píng)價(jià)、分析都必須建立在對(duì)分析對(duì)象全面了解的基礎(chǔ)上，而監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正是管理人員對(duì)管理對(duì)象了解和認(rèn)識(shí)的途徑，也可以說它是整個(gè)橋梁管理系統(tǒng)的基石。
　　對(duì)橋梁技術(shù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究，迄今已有近30年的歷史了。世界各國(guó)為了適應(yīng)本國(guó)橋梁管理系統(tǒng)的使用需要，從70年代起都分別研究了各自具有本國(guó)特色的監(jiān)測(cè)規(guī)程。1976年，由西方二十四國(guó)的經(jīng)濟(jì)合作和發(fā)展組織（OECD）刊登了第一篇關(guān)于橋梁檢查的報(bào)告，推薦了一套系統(tǒng)檢查和評(píng)定橋梁的方法。隨后，英國(guó)運(yùn)輸部以BE4/77的形式發(fā)行了一部關(guān)于干道和高速公路上橋梁檢查的標(biāo)準(zhǔn)，在1981年召開的“關(guān)于道路橋梁管理國(guó)際會(huì)議”；1982年召開的“國(guó)際橋梁結(jié)構(gòu)會(huì)議”上也都陸續(xù)有許多國(guó)家分別提交了各自的現(xiàn)有橋梁檢查、維修方法和規(guī)程。
　　到面前為止，美國(guó)聯(lián)邦公路局的系統(tǒng)最為完善。該局曾建立了世界上第一個(gè)橋梁管理系統(tǒng)“國(guó)家橋梁檔案數(shù)據(jù)庫(kù)（NBI）”并保證它的正常運(yùn)行，專門制定了“橋梁檢查標(biāo)準(zhǔn)”：“橋梁養(yǎng)護(hù)檢查手冊(cè)”：“橋梁檢查人員培訓(xùn)手冊(cè)”：“結(jié)構(gòu)檢查與加固卡片”等規(guī)程，監(jiān)測(cè)內(nèi)容不但包括了結(jié)構(gòu)狀況，功能狀況還包括了安全性、重要性以及環(huán)境因素等各方面數(shù)據(jù)。
　　我國(guó)交通部在1986年編制的《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》以及1991年建設(shè)部頒布的《城市道路橋梁養(yǎng)護(hù)規(guī)范》中對(duì)均橋梁技術(shù)狀況監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)的內(nèi)容、方法、周期等都做了相應(yīng)的規(guī)定。監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容有兩項(xiàng)：一是橋梁靜態(tài)數(shù)據(jù)（橋梁卡片）；二是結(jié)構(gòu)缺損數(shù)據(jù)（動(dòng)態(tài)信息）。規(guī)范將橋梁檢查分為經(jīng)常檢查，定期檢查和特殊檢查三類。檢查人員要求經(jīng)驗(yàn)豐富的專職橋梁養(yǎng)護(hù)工程師參加。除特殊檢查外，定期檢查和經(jīng)常檢查（日常巡檢）主要以目測(cè)觀察為主，輔以必要的測(cè)量?jī)x器，望遠(yuǎn)鏡，照相機(jī)等現(xiàn)場(chǎng)使用器材，當(dāng)場(chǎng)填寫“橋梁定期檢查表格”：“橋梁經(jīng)常檢查表格”等表格，記錄各部件的缺損狀況并作出技術(shù)狀況評(píng)價(jià)，實(shí)地判斷缺損原因，估計(jì)維修范圍及方式。
　　每一個(gè)具體的橋梁管理系統(tǒng)都會(huì)根據(jù)自己的情況建立一套與之相適應(yīng)的技術(shù)狀況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。上海市橋梁管理系統(tǒng)中的監(jiān)測(cè)部分是在交通部《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》、建設(shè)部《城市道路橋梁養(yǎng)護(hù)規(guī)范》的基礎(chǔ)上，借鑒了國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，將橋梁結(jié)構(gòu)劃分為一些基本構(gòu)件，分別對(duì)其進(jìn)行檢查和觀測(cè)，并在觀測(cè)指標(biāo)的制定上，盡可能做到全面、細(xì)致、客觀和量化，可操作性強(qiáng)，降低對(duì)檢測(cè)人員技術(shù)素質(zhì)的要求。值得一提的是，本系統(tǒng)把傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估改變成為計(jì)算機(jī)識(shí)別?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)人員只須客觀描述構(gòu)件的缺損狀況，由系統(tǒng)操作員將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)便可自動(dòng)判別構(gòu)件的缺損等級(jí)，這樣即統(tǒng)一了等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)也大大地提高了基本數(shù)據(jù)和及評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和客觀性。
　　3.2橋梁缺損狀態(tài)的監(jiān)測(cè)
　　橋梁的缺損狀態(tài)，是指橋梁結(jié)構(gòu)各分部，各構(gòu)件在使用過程中的材料缺陷、裂縫、變形、位移等不同程度的損傷狀況。它是衡量橋梁技術(shù)狀況的決定性因素，是橋梁管理部門分析及選擇橋梁維修對(duì)策手段、建立使用狀況預(yù)測(cè)模型以及進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修項(xiàng)目排序的關(guān)鍵指標(biāo)。
　　3.2.1基本構(gòu)件
　　基本構(gòu)件即組成橋梁結(jié)構(gòu)最基本的構(gòu)成單元
　　由于橋梁是由多部位、多構(gòu)件所組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)物。所以我們要對(duì)它進(jìn)行詳細(xì)的觀測(cè)及評(píng)價(jià)，必須將其主要的構(gòu)成元素分離開來，分別進(jìn)行觀測(cè)和評(píng)價(jià)，這就引出了基本構(gòu)件劃分的概念。
　　3.2.2劃分原則
　　橋梁結(jié)構(gòu)物的各種構(gòu)件分別是由不同材料所組成的，構(gòu)件材料的性質(zhì)直接影響構(gòu)件的使用性能。另外，由于構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式、受力形式以及損壞方式的不同，對(duì)它們的調(diào)查方法、評(píng)價(jià)指標(biāo)都會(huì)大不相同。
　　因此，基本構(gòu)件的劃分必須滿足以下的幾項(xiàng)基本原則：（1）材料的一致性；（2）結(jié)構(gòu)形式的一致性；（3）破壞方式的一致性。當(dāng)構(gòu)件劃分滿足了上述條件，我們對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)，評(píng)價(jià)以及確定維修對(duì)策分析時(shí)，工作就會(huì)變得單一，明確和易于操作了。

　　3.2.3構(gòu)件類型
　　根據(jù)上述原則我們將橋梁的各類構(gòu)件作了如下劃分：
　　橋面系（0～29）
　　「01」橋面鋪裝
　　「02」橋頭平順
　　「03」伸縮縫
　　「04」人行道塊件
　　「05」欄桿或護(hù)欄
　　上部結(jié)構(gòu)（30～59）
　　「30」鋼結(jié)構(gòu)物
　　「31」PC及RC板梁式構(gòu)件
　　「33」PC及RC箱型構(gòu)件
　　「32」橫向聯(lián)系
　　「33」拱圈
　　「34」拱上建筑
　　下部構(gòu)造（60～99）
　　「60」蓋梁或臺(tái)帽
　　「61」墩臺(tái)身
　　「62」支座
　　「63」防落梁裝置
　　「64」基礎(chǔ)
　　「65」沖刷
　　「66」錐護(hù)坡
　　「67」耳背翼墻
　　「」內(nèi)數(shù)字為編號(hào)，隨著系統(tǒng)的不斷擴(kuò)充和完善，基本構(gòu)件類型也將會(huì)進(jìn)一步的增加。
　　3.2.4基本構(gòu)件的觀測(cè)方法
　　對(duì)于基本構(gòu)件的觀測(cè)，需要采用野外實(shí)地量測(cè)的方式進(jìn)行。檢查人員在現(xiàn)場(chǎng)填好觀測(cè)表格，力求做到每個(gè)部件都到位檢查。檢查方法主要以目測(cè)為主。對(duì)于難以到位檢查的部位和一些少數(shù)的數(shù)據(jù)調(diào)查則需要借助數(shù)據(jù)采集的常規(guī)設(shè)備和簡(jiǎn)單的觀測(cè)儀器來進(jìn)行檢測(cè)。
　　對(duì)與橋梁的嚴(yán)重病害和缺陷應(yīng)在損壞部位作出固定標(biāo)記，作為下次檢查的參照。
　　對(duì)一些典型病害以及一些難以描述的損傷病害都應(yīng)該拍攝照片，附在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查表格的背后。一方面作為存檔資料，另一方面也可以用來完善動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的采集類型。每張病害照均應(yīng)注明照片的拍攝范圍。
　　3.2.5人員及設(shè)備要求
　　在進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集時(shí)，要求組成3～4人的外業(yè)調(diào)查組。組內(nèi)要求有一名具有一定橋梁專業(yè)技術(shù)知識(shí)和病害處理能力的養(yǎng)護(hù)工程技術(shù)人員。其余人員，要求具有初中以上文化程度，經(jīng)過培訓(xùn)具備識(shí)別橋梁類型及構(gòu)件形式的能力，身體健康，工作認(rèn)真負(fù)責(zé)。