公路桥梁技术状况评定2021年06月02日1公路桥梁现状3公路桥梁技术状况评定三、构件划分原则四、桥梁评定示例五、评定注意事项2桥梁检测技术标准二、构件评定指标一、评定方法与计算1发展现状进入21世纪以来,我国的公路桥梁建设实现了跨越式的发展,据交通运输部发布的《2018年交通运输行业发展统计公报》中数据显示,2018年末全国公路总里程484.65万公里;全国公路桥梁85.15万座、5568.59万米,并且以每年2~3万的数量不断增加,其中特大桥梁4257座、753.54万米,大桥86178座、2251.50万米。一批具有世界影响力的大桥相继建成。(1)桥梁建设成就1发展现状目前,我国已建梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥的跨越能力,均领先世界同类桥梁跨径,在世界桥梁跨径前十大工程中,我国已建桥梁占一半以上。世界上主跨排名前10的斜拉桥中,我国有7座;世界上主跨排名前10的悬索桥中,我国有6座;世界上主跨排名前10的拱桥中,我国有6座;世界上主跨排名前10的梁桥中,我国有6座;世界上主跨排名前10的跨海大桥中,我国有7座!(1)桥梁建设成就1发展现状世界排名前10位的大跨径斜拉桥(2)桥梁规模1发展现状海参崴大桥:主跨1104m,2012苏通长江大桥:主跨1088m,2008香港昂船洲大桥:主跨1018m,2009鄂东长江大桥:主跨926m,20101发展现状世界排名前10位的大跨径悬索桥(2)桥梁规模1发展现状西堠门大桥:主跨为1650m,2009年南京长江四桥:主跨1418m,2012年GoldenGateBridge:主跨为1280m,1937年明石海峡大桥:主跨为1991m,1998年1发展现状世界排名前10位的拱桥(2)桥梁规模1发展现状巫山长江大桥:主跨492m,2005年万县长江大桥:主跨420m,1997年朝天门大桥:主跨552m,2009年卢浦大桥:主跨550m,2003年1发展现状世界排名前10位的梁桥(2)桥梁规模1发展现状石板坡长江大桥:主跨330m,2006年虎门大桥辅航道桥:主跨270m,1997年苏通大桥专用航道桥:主跨268m,2008年红河大桥:主跨265m,2003年1发展现状世界排名前10位的跨海大桥(2)桥梁规模1发展现状港珠澳大桥:35.6km,2018杭州海湾跨海大桥:36km,2008东海大桥:32.5km,2005青岛海湾大桥:27km,20111发展现状桥梁安全、耐久问题日益成为全球关注的焦点,这不仅是发展中国家面临的技术课题,也是发达国家所亟需解决的问题。相对而言,随着我国经济的快速发展,国内公路桥梁运营环境不断恶化,大规模工程建设时期所遗留的问题,伴随着公路桥梁运营时间的推移,其使用性能、耐久性能差,服务寿命短与安全性问题逐步凸显,频繁出现的公路桥梁安全事故以及大量桥梁未达到使用年限而面临大修加固的事实迫使我们不得不重新审视我国公路桥梁的安全性与耐久性。背景资料:按桥梁管养的技术状况评定结果分类,技术状况评定等级为四、五类的有9万多座,占桥梁总数的13.3%,三、二、一类桥59万多座,占总数86.7%,为绝大多数。(3)桥梁技术现状1发展现状上世纪80年代前依据旧标准建设的在用桥梁,技术状况普遍偏差1、技术标准低(荷载)2、经历了重建轻养时期3、不同版本的技术标准4、技术改造资金不足早期修建的桥梁(少筋结构等),存在结构上的先天不足●缆索体系桥梁拉吊索锈蚀老化耐久性问题突出●大跨径预应力混凝土箱梁桥典型病害突出●砼耐久性、安全性等问题突出●超载运输导致桥梁结构损伤(3)桥梁技术现状1发展现状1、部分桥梁结构存在先天不足,造成突发安全事故中承式拱系杆拱桥带挂孔悬臂梁桥T形刚构2、预制拼装式中小跨径配筋混凝土桥梁,横向连接可靠性差铰接开裂横向联结失效单板(梁)受力3、大跨预应力混凝土箱梁桥开裂、下挠腹板开裂节段接缝不良合龙段底板开裂、劈裂、层离跨中持续下挠(3)桥梁技术现状1发展现状4、钢筋锈蚀、硫酸盐侵蚀、冻融和磨蚀等耐久性问题突出冰盐作用、钢筋锈蚀下部结构磨蚀河水污染,硫酸盐等侵蚀混凝土冻融循环破坏5、基础冲刷加大,水毁问题严重地形、地貌变化,极端气候河道冲淤失衡桥址处取砂6、桥梁疲劳损伤日渐显现交通量增大超载运输对疲劳问题认知不足(3)桥梁技术现状1发展现状(3)桥梁技术现状1发展现状随着国家基建投资的不断增加,我国桥梁工程的建设规模越来越大,既有桥梁数量日益增多。为确保桥梁在建设过程中的安全及其在运营过程中的安全与健康,交通部门采取种种措施,出台各种规定,以避免桥梁结构安全事故的发生。尽管如此,总体而言我国的桥梁结构安全现状仍不乐观,桥梁事故屡屡发生,给人民的生命财产和国民经济造成巨大损失,造成了极其恶劣的影响。在未来10到20年内,我国必将提前迎来大范围的桥梁老化现象,对于已建桥梁要经常进行安全可靠性和承载能力的评估,及时发现问题,加强维护、保养和加固,限载或降载通行,防止其“未老先衰”,必要时拆除重建,是一个紧迫而又必须面对的艰巨任务。(4)桥梁安全状况1发展现状中国桥梁工程的形势总体上并不乐观:①忽略桥梁“体检”和保养;②交通负荷不断加重,当初设计与交通发展不相适应;③部分桥梁建设项目匆忙上马,边勘探、边设计、边施工的“政绩工程”、“献礼工程”层出不穷;④建筑市场不太规范。“三无”工程、“豆腐渣”工程时有发生;⑤重建设、轻维护现象严重。多种病因,一种结果,导致桥梁质量下降,使得桥体未老先衰、使用寿命缩短,直到“英年早逝”或突然垮塌。(4)桥梁安全状况1发展现状田庄台辽河大桥是1972年经国务院总理周恩来亲自批准兴建,是国家公路建设重点工程之一。专家组认定,该桥在超限车辆长期作用,内部预应力严重受损的情况下,根据对收费口录像等资料调查表明,事故发生前,大连某运输公司一辆自重30吨的大货挂车,载着80吨的水泥,在严重超载情况下通过该桥(该桥在2000年7月被确定通行车辆限重15吨、限速20公里/小时),重载冲击力使大桥第9孔悬臂端预应力结构瞬间脆性断裂,致使桥板坍塌(直接原因)更深层次的思考:各级桥梁的养护部门在10年间未对桥梁进行过一次的全面检测,所有的工作仅仅是目测病害,与其说是车辆超载引起的桥梁坍塌,不如说是养护工作不到位导致的悲剧。辽宁盘锦田庄台大桥1发展现状湖南省湘西凤凰县堤溪沱江大桥2007年“8.13”湖南凤凰沱江大桥特大坍塌事故造成64人死亡,4人重伤,18人轻伤,直接经济损失3974.7万元。经调查认定:特大责任事故。直接原因桥主拱圈砌筑材料未满足规范和设计要求,拱桥上部构造施工工序不合理,主拱圈砌筑质量差,降低了拱圈砌体的整体性和强度,随着拱上荷载的不断增加,造成1号孔主拱圈靠近0号桥台一侧约3至4m宽范围内,即2号腹拱下的拱脚区段砌体强度达到破坏极限而坍塌,受连拱效应影响,整个大桥迅速坍塌主要原因一是施工单位擅自变更原主拱圈施工方案,现场管理混乱二是政府质量监管不力。1发展现状太原东柳林桥一辆总重达183.2吨的货车经过208国道太原市小店区段东柳林桥。重压之下,东柳林桥西半幅桥面整体垮塌。这辆压塌208国道公路桥的六轴货车,车货总重高达183.2吨,超限运输比率为233.1%,实际载货量接近三个火车皮,据悉该货车在到达东柳林桥之前已经行驶了200多公里,这是一起典型的超载案件,因此为了保证桥梁的安全,公路管理部门公安部门必须严格执行交通部有关超载的规定,严禁55吨以上货车上路通行。1发展现状丹拉高速包头入口引桥倾覆箱梁为大悬臂梁,该联处于弯道与直道交接处,汽车荷载过大,速度又快,因此在汽车自重和箱梁自重,加上离心力及冲击系数的影响下,引起极大的横向扭矩,此时如果盖梁不能提供的足够的抗扭能力,则可能横向倾覆1发展现状2012年8月24日晨5点30分许,哈尔滨阳明滩大桥引桥发生坍塌,四辆大型货车坠桥,3人遇难5人受伤。据专家组分析意见、检测检验机构检验结论和调查组调查取证认定,上行匝道倾覆、车辆翻落地面、人员伤亡事故的直接原因是超载货车在121.96米的长梁体范围内同时集中靠右行驶,造成钢混叠合梁一侧偏载受力严重超载荷,从而导致倾覆。阳明滩大桥引桥1发展现状福建武夷山公馆大桥垮塌2011年7月14日早上8时50分许,福建武夷山公馆大桥北端轰然垮塌,一辆正在桥上行驶的旅游大巴车坠入桥下,造成1名驾驶员当场死亡,其余22人受伤。事故原因:桥梁个别或部分吊杆断裂,导致桥面荷载失去承载而发生桥面垮塌。1发展现状2013年2月1日上午9时许,连霍高速公路洛阳至三门峡段义昌大桥发生桥梁垮塌。事故系一辆自西向东行驶的货车严重爆炸引起桥面垮塌。垮塌长度为80米,垮塌桥体对掉落车辆形成砸压,造成10人死亡。事故调查结果:这是一起涉嫌严重违法生产、违法装载、违法运输引起的重大责任事故。1发展现状目前国内桥梁现状:1、危桥数量居高不下;2、桥梁垮塌事故时有发生;3、桥梁安全形势严峻。随着我国交通建设的快速发展,交通运输逐渐形成高速、重载、大流量的现代格局,交通运输队桥梁的通行能力和承载能力的要求越来越高,近年来国内部分桥梁发生坍塌事故暴露出我国现役桥梁混凝土结构开裂、使用性能降低、承载力不足、抗震性能不良等问题,严重影响了路网结构的使用寿命和安全。桥梁安全已成为各级领导,乃至全社会最关心、最敏感的问题。1发展现状桥梁“生老病死”如同人类是自然规律。不同的桥梁设计按正常营运有不同的使用寿命;由于运输需求的不断增长,对桥梁承载能力、通行能力的要求也不断提高;设计、施工先天不足;超载、超期服役;同时,既有桥梁结构在自然环境(大气腐蚀、温度、湿度变化)和使用环境(荷载作用与频率的增加、材料与结构的疲劳)的作用下,随材料老化、及结构损伤的发生、发展,其承载能力也将逐渐降低;养护不到位、维修不善等因素,使得既有桥梁的使用寿命缩短、承载能力降低。1发展现状因此需对既有桥梁尤其一些老龄桥和损伤严重的桥梁进行检测、评定:(1)确保桥梁的使用安全。给出桥梁现在以及以后一段时间内的承载能力和正常使用可靠度水平;(2)及早发现桥梁病害及异常现象,实现桥梁的预防性养护,降低桥梁的维修养护费用;(3)为桥梁的维修养护提供科学依据,以采取合理的维修加固方法,延长桥梁的使用寿命、提高其承载能力,或拆除重建;(4)考察桥梁是否能满足将来运输量的要求;(5)为桥梁设计、规范修订和完善等提供依据。《公路桥梁加固设计规范》(JTG/TJ22-2008)《公路桥涵养护规范》(JTGH11-2004)《公路养护技术规范》(JTGH10-2009)《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/TH21-2011)《公路技术状况评定标准》(JTGH20-2007)《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/TJ21-2011)《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG/TJ23-2008)相关规范标准关系:2标准编制《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/T-01-2015)2标准编制3《公路桥梁技术状况评定标准》介绍拱式桥上部结构构件评定指标及分级标准6评定方法及等级分类3桥梁技术状况评定计算4梁式桥上部结构构件评定指标及分级标准5总则1斜拉桥上部结构构件评定指标及分级标准8悬索桥上部结构构件评定指标及分级标准7桥梁下部结构构件评定指标及分级标准9术语和符号2桥面系构件评定指标及分级标准1035第一部分评定方法和计算3.1.1桥梁技术状况评定方法评定内容:公路桥梁技术状况评定包括桥梁构件、部件、桥面系、上部结构、下部结构和全桥评定。构件部件结构全桥(一片梁)(所有梁)(上部结构)(一座桥)评定方法:公路桥梁技术状况评定应采用分层综合评定与5类桥梁单项控制指标相结合的方法。3.1.2当单个桥梁存在不同结构形式时,可根据结构形式的分布情况划分评定单元,分别对各评定单元进行桥梁技术状况的等级评定。3.1桥梁技术状况评定方法1类2类5类4类3类功能完好轻微缺损全新状态主要构件大的缺损中等缺损主要构件存在严重缺损对使用功能无影响严重影响桥梁使用功能,或影响承载能力,不能保证正常使用尚能