路橋工程是我國交通運(yùn)輸中很重要的一項(xiàng)工程項(xiàng)目，公路和橋梁在使用過程中都會(huì)老化，或者出現(xiàn)一些問題，很多地區(qū)也會(huì)針對公路橋梁進(jìn)行一些改造。本文是一篇工程師職稱論文范文，主要論述了公路舊橋加固檢測與后評價(jià)技術(shù)。

　　摘 要：本文總結(jié)歸納出對公路舊橋改造的后評價(jià)方法，應(yīng)用荷載試驗(yàn)和回彈法進(jìn)行檢測，根據(jù)加固前后橋梁各部件技術(shù)狀況的對比來評價(jià)加固的效果，用舊橋加固項(xiàng)目竣工決算和拆除重建的估算值進(jìn)行效益分析，取得良好效果。

　　關(guān)鍵詞：后評價(jià),舊橋加固,農(nóng)村公路,荷載試驗(yàn)

　　1.前言

　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，近些年我國公路交通的通行量和單車荷載重量均呈快速上升趨勢，盡管交通運(yùn)輸部每年都安排大量資金用于危舊橋梁的改造，但我國目前公路橋梁中設(shè)計(jì)荷載較低的橋梁數(shù)量眾多，實(shí)踐證明，采用適當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)和措施可以起到恢復(fù)和提高舊橋的承載能力，延長橋梁的使用壽命，本文根據(jù)具體的舊橋加固實(shí)例，參考了大量國內(nèi)外文獻(xiàn)，在分析總結(jié)建設(shè)項(xiàng)目后評價(jià)的基礎(chǔ)上，以目前的公路建設(shè)項(xiàng)目后評價(jià)成果為依據(jù)，創(chuàng)新了適合公路舊橋維修加固后評價(jià)的方法，并且在實(shí)際橋梁加固的例子中進(jìn)行驗(yàn)證，收到良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益

　　2.國內(nèi)外項(xiàng)目后評價(jià)的發(fā)展概況

　　項(xiàng)目后評價(jià)的理論與實(shí)踐都源于美國，在20世紀(jì)30年代與項(xiàng)目前評估同時(shí)產(chǎn)生，當(dāng)時(shí)主要作為美國國會(huì)監(jiān)督政府政策性投資的手段，在西方發(fā)達(dá)國家，后評價(jià)主要是針對國家的預(yù)算、計(jì)劃和項(xiàng)目等進(jìn)行評價(jià)。這些國家有評價(jià)的法律和系統(tǒng)的規(guī)則、明確的管理機(jī)構(gòu)、系統(tǒng)的方法和程序。美國是后評價(jià)做得比較好的國家之一。我國的項(xiàng)目后評價(jià)是從20世紀(jì)80年代引入的，但由于重視程度不夠，一直發(fā)展緩慢。1996年交通部下發(fā)了交計(jì)字[1996]1130號文，正式印發(fā)了《公路建設(shè)項(xiàng)目后評價(jià)工作管理辦法》和《公路建設(shè)項(xiàng)目后評價(jià)報(bào)告編制辦法》，進(jìn)一步規(guī)范了后評價(jià)的管理工作，完善了我國公路建設(shè)項(xiàng)目的評價(jià)體系，使我國公路建設(shè)后評價(jià)工作邁上了一個(gè)新臺階。

　　3.公路舊橋加固后評價(jià)主要方法

　　(1)對于舊橋加固項(xiàng)目，搜集加固之前的資料，和加固完成時(shí)的資料，運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法，選擇利用數(shù)據(jù);

　　(2)舊橋加固項(xiàng)目實(shí)行后評價(jià)主要集中在靜、動(dòng)荷載試驗(yàn);對比舊橋加固前后的技術(shù)性指標(biāo);

　　(3)用回彈法測定混凝土強(qiáng)度;

　　(4)關(guān)于舊橋加固的決算額和拆除重建的估算額對比。

　　4.舊橋加固后評價(jià)工程實(shí)例

　　4.1工程概況

　　趙堤東天然文巖渠橋位于新鄉(xiāng)市干線公路上，設(shè)計(jì)荷載：汽-20級，該橋?yàn)?孔16米鋼筋混凝土簡支梁橋，梁板為T型梁，橋?qū)挒?.4m，橋梁下部為打入樁基礎(chǔ)，樁徑為0.6米。主要病害為：部分 結(jié)構(gòu)因使用時(shí)間長破壞變形嚴(yán)重，鋪裝網(wǎng)裂，形成部分坑槽等。評定為三類橋梁。

　　主要加固措施：

　　(1)橋面系。將原有橋面系面層鏟除，直至橋面鋪裝鋼筋露出為止，清渣后，重新進(jìn)行橋面系施工。

　　(2)伸縮縫。重新安裝伸縮縫。

　　(3)人行道及欄桿。該橋原有人行道及欄桿存在多處斷裂、缺失等損壞情況，無維修價(jià)值，鏟除后重新更換為防撞護(hù)欄。

　　(4)主梁。該橋主梁由于整體性降低，采用對橋每一片主梁進(jìn)行粘貼碳纖維布加固。提高了主梁的抗剪、抗彎能力。

　　(5)橋頭搭板。將原有搭板掀起，重新澆注新搭板，長度不低于6米。

　　為了對加固后的橋梁狀況進(jìn)行評價(jià)，設(shè)計(jì)單位對橋進(jìn)行了靜、動(dòng)荷載試驗(yàn)。

　　4.2靜、動(dòng)荷載試驗(yàn)

　　4.2.1試驗(yàn)?zāi)康?/p>

　　為確定加固后的橋梁是否符合加固設(shè)計(jì)要求，為長期維護(hù)積累資料，并為舊橋加固的后評價(jià)工作提供依據(jù)。

　　4.2.2試驗(yàn)依據(jù)

　　(1)《公路舊橋承載能力鑒定方法(試行)》1988

　　( 2)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTJ 021-89/JTG D60-2004

　　(3)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)》JTJ 023-85/JTG D62-2004

　　4.2.3試驗(yàn)儀器

　　主要試驗(yàn)儀器如表4.1所示：

　　4.2.4測試斷面

　　橋垮結(jié)構(gòu)為簡支體系，為搭設(shè)支架的方便，選擇靠近岸邊的孔作為荷載試驗(yàn)孔。采用橋梁結(jié)構(gòu)分析專用程序?qū)υ摌蜻M(jìn)行結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)力分析，從而確定邊孔的1/4(Ⅱ-Ⅱ)及跨中截面(Ⅰ-Ⅰ)作為應(yīng)變、撓度及動(dòng)態(tài)測試位置，測試位置布置如圖4.1所示：

　　4.2.5測點(diǎn)布置

　　在橋下搭設(shè)支架，布置應(yīng)變和撓度測點(diǎn)，沿縱橋向布置于2個(gè)斷面，全橋共布置應(yīng)變測點(diǎn)40個(gè)，撓度測點(diǎn)10個(gè)，一個(gè)動(dòng)撓度測點(diǎn)。

　　圖4.1 測試斷面布置圖

　　4.2.6試驗(yàn)荷載

　　(1)靜力試驗(yàn)荷載

　　根據(jù)《公路舊橋承載能力鑒定辦法(試行)》的規(guī)定，一般采用基本荷載，靜力試驗(yàn)荷載的效率系數(shù) 取值范圍為1.05≥ ≥0.8，

　　式中： ――試驗(yàn)荷載作用下，檢測部位變位或內(nèi)力的計(jì)算值;

　　――靜力實(shí)驗(yàn)荷載效率;

　　――設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下，檢測部位的變位或內(nèi)力的計(jì)算值(不計(jì)動(dòng)力系數(shù));

　　――設(shè)計(jì)所取用的動(dòng)力系數(shù)。

　　本次試驗(yàn)的荷載效率見表4.2所示。

　　(2)動(dòng)力試驗(yàn)荷載

　　取一輛317.4KN試驗(yàn)車輛荷載作為動(dòng)力試驗(yàn)荷載。

　　4.2.7試驗(yàn)工況和加載方法

　　(1)靜力荷載試驗(yàn)工況

　　取Ⅰ、Ⅱ號截面為控制截面，以最不利布載下的中載、偏載兩種方式，共計(jì)3個(gè)工況。

　　(2)動(dòng)力荷載試驗(yàn)工況

　　根據(jù)該橋的結(jié)構(gòu)狀況及橋面現(xiàn)狀，采用一輛試驗(yàn)載重汽車，分別以30KM/h和40KM/h勻速駛過橋面進(jìn)行激振。結(jié)果見表4.3。

　　4.3試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算

　　由試驗(yàn)得出，橋梁加固后在相當(dāng)于公路-Ⅱ級試驗(yàn)荷載作用下，實(shí)測撓度值與理論計(jì)算撓度值對比分析，得出如下結(jié)論： 　　(1)理論值均大于實(shí)測值，校驗(yàn)系數(shù)在0.30～0.50之間;

　　(2)結(jié)構(gòu)一階自振頻率實(shí)測值大于理論計(jì)算值，說明加固后結(jié)構(gòu)有較大剛度;

　　(3)實(shí)測沖擊系數(shù)小于理論計(jì)算值，說明加固后橋面較平整。

　　(4)實(shí)測加固后橋跨結(jié)構(gòu)的橫向分布都比較均勻，表明結(jié)構(gòu)整體剛度較好。

　　(5)應(yīng)變分析

　　橋梁粘貼碳纖維布加固后，該橋控制截面受拉區(qū)應(yīng)變理論計(jì)算值比加固前的理論計(jì)算值小，加固后該橋控制截面受拉區(qū)應(yīng)變實(shí)測值比加固前的實(shí)測值要小;理論承載力提高17%～19%左右，實(shí)測承載力提高為26%～55%，說明加固后橋梁結(jié)構(gòu)的承載力有較大提高。能達(dá)到公路-Ⅱ級荷載標(biāo)準(zhǔn)。

　　4.4對比舊橋加固前后的技術(shù)指標(biāo)

　　對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固前和加固后的評價(jià)：

　　該橋總體技術(shù)狀況由三類上升至二類，整體性能和各部件功能保持較好狀態(tài)。

　　4.5回彈法檢測混凝土強(qiáng)度

　　長垣縣趙堤東天然文巖渠橋的混凝土檢測采用回彈法檢測混凝土的抗壓強(qiáng)度，使用的回彈儀型號為HT-225普通型混凝土回彈儀。測區(qū)的選擇在橋臺、橋墩、蓋梁、梁板、耳墻上面分別選定兩個(gè)測區(qū)，每個(gè)測區(qū)進(jìn)行16次測點(diǎn)回彈試驗(yàn)，取16個(gè)回彈值。

　　每個(gè)測區(qū)的16個(gè)回彈值中去掉3個(gè)最大值和3個(gè)最小值，余下的10個(gè)回彈值加權(quán)取平均值就可以求得測區(qū)平均回彈值 ，碳化深度取1.0mm，由《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)

　　度技術(shù)規(guī)程》附錄A《測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算表》查表得出，測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值 。

　　回彈值測定計(jì)算表見表4.3所示：

　　由公式可求出結(jié)構(gòu)測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的平均值 和結(jié)構(gòu)測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的標(biāo)準(zhǔn)差 ，結(jié)果如下：

　　代入便可求出結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度推定值

　　因此該橋的混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土抗壓強(qiáng)度推定值為40.1MPa，由此判斷該橋梁的混凝土老化程度不深，混凝土抗壓性能不錯(cuò)，橋梁經(jīng)過碳纖維布的加固后，它的使用壽命得以延長，服務(wù)年限有所增加，結(jié)構(gòu)整體狀況很好，為目標(biāo)持續(xù)性評價(jià)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

　　4.6經(jīng)濟(jì)性評價(jià)

　　該加固費(fèi)用相對于其他加固方法更加經(jīng)濟(jì)，有效，也比拆除重新更加經(jīng)濟(jì)、合理，加固費(fèi)用對比如表4.4所示：

　　由表可以看出，粘貼碳纖維布比貼鋼板法節(jié)省45%的加固費(fèi)用，比增大截面法節(jié)省50%的加固費(fèi)用，同時(shí)與在此處拆除原有老橋，新建橋梁相比，其加固費(fèi)用約為拆除重建總費(fèi)用的20%～30%，節(jié)省了大量的資金，并且不影響正常的交通，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　利用同望WECOST公路工程造價(jià)管理系統(tǒng)，對擬拆除重建橋梁進(jìn)行估算分析，擬重建橋梁為預(yù)應(yīng)力空心板梁，8孔16米，全長133.04米，橋面凈寬7m，全寬8m，下部結(jié)構(gòu)為樁柱式基礎(chǔ)。項(xiàng)目竣工決算金額(A)和拆除重建估算金額(B)進(jìn)行對比：

　　由A=109.0553(萬元);B=490.5930(萬元)，

　　則A/B=22.22%

　　A/B值遠(yuǎn)小于30%，則可以說該橋梁加固的經(jīng)濟(jì)性評價(jià)為優(yōu)良。

　　5.結(jié)束語

　　根據(jù)加固實(shí)例，運(yùn)用舊橋加固的后評價(jià)方法，對該橋進(jìn)行評價(jià)，檢驗(yàn)這種方法的可靠性與有效性。運(yùn)用檢測儀器對該橋進(jìn)行動(dòng)靜荷載試驗(yàn)，后期數(shù)據(jù)處理采用ANSYS和MIDAS CIVIL 進(jìn)行建模分析;檢查橋梁各部件的技術(shù)狀況進(jìn)行對比，說明通過加固改造使橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度大大得到改善;運(yùn)用回彈法檢測混凝土的強(qiáng)度，確定混凝土的強(qiáng)度和老化程度;利用同望WECOST公路工程造價(jià)管理系統(tǒng)軟件來進(jìn)行舊橋拆除重建的估算，和項(xiàng)目竣工決算進(jìn)行對比，對橋梁的經(jīng)濟(jì)性和合理性進(jìn)行評價(jià)。

　　參考文獻(xiàn)

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　　工程師職稱論文發(fā)表期刊推薦《公路》于1956年由中共中央宣傳部批準(zhǔn)創(chuàng)刊，是中國公路行業(yè)出版最早的中央級技術(shù)類科學(xué)技術(shù)期刊。《公路》雜志的主管單位是中華人民共和國交通部，主辦單位是中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院(原交通部公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院)，出版單位是《公路》雜志社。