1、桥梁结构检测与评定技术东单大学教学课件 一、桥梁技术状况评定一、桥梁技术状况评定 是建立在桥梁现场检查基础上，对桥是建立在桥梁现场检查基础上，对桥梁使用性能及安全度进行评定的工作。梁使用性能及安全度进行评定的工作。目的：目的：为今后桥梁的养护、维修、加固改造为今后桥梁的养护、维修、加固改造的决策提供依据支持。的决策提供依据支持。二、评定的方法二、评定的方法1、根据外观检查结果进行直接评定。、根据外观检查结果进行直接评定。2、结合外观检查与分析计算相结合的评、结合外观检查与分析计算相结合的评定。定。3、实桥荷载试验进行评定。、实桥荷载试验进行评定。4、专家系统的评定方法。、专家系统的评定方法。三
2、、对评定方法的学习三、对评定方法的学习 1、对具体评定方法应注意：、对具体评定方法应注意：方法的采用标准、手段、条件和适方法的采用标准、手段、条件和适用范围、使用程序、结果表达等。用范围、使用程序、结果表达等。2、评定的标准，即技术状况的分类分级、评定的标准，即技术状况的分类分级 我国大陆我国大陆公路桥梁技术状况公路桥梁技术状况检测分五检测分五类：类：一类（完好、良好），保养；一类（完好、良好），保养；二类（较好），小修；二类（较好），小修；三类（较差），中修，酌情交通管制；三类（较差），中修，酌情交通管制；四类（差的），大修和改造，限载限速；四类（差的），大修和改造，限载限速；五类（危险），
3、重建或改建，关闭交通。五类（危险），重建或改建，关闭交通。我国我国大陆大陆 类城市桥梁完好状态类城市桥梁完好状态分分为五级：为五级：A级：完好状态，进行日常保养；级：完好状态，进行日常保养；B级：良好状态，进行日常保养和小修级：良好状态，进行日常保养和小修;C级：合格状态，进行专项检测后保养、小修。级：合格状态，进行专项检测后保养、小修。D级：不合格状态，应检测后进行中修或大级：不合格状态，应检测后进行中修或大修工程；修工程；E级：危险状态，应检测评估后进行大修、级：危险状态，应检测评估后进行大修、加固或改扩建工程。加固或改扩建工程。我国我国台湾地区公路桥梁技术状况台湾地区公路桥梁技术状况检测
4、检测分分4级：级：A级，损伤轻微；级，损伤轻微；B级，有损伤；级，有损伤；C级，损伤显著，变形持续进行，必须修级，损伤显著，变形持续进行，必须修补；补；D级，损伤显著必须紧急修补。级，损伤显著必须紧急修补。美国美国联邦公路总署（联邦公路总署（FHWA）对）对公路桥梁公路桥梁技术状况检测使用评估系统，分为三级：技术状况检测使用评估系统，分为三级：好（好（good）：稍有劣化，对构件无关紧要；）：稍有劣化，对构件无关紧要；普通（普通（fair）,：轻微劣化，并不影响构件强度；：轻微劣化，并不影响构件强度；差（差（poor）：完全劣化，已影响或及伤及构件）：完全劣化，已影响或及伤及构件强度。强度。日
5、本日本道路公团对桥梁技术状况综合评等，道路公团对桥梁技术状况综合评等，分分4级：级：1、2、3、4级；级；其中其中1级为最紧急；级为最紧急；4为最轻微。为最轻微。一、公路桥涵一、公路桥涵外观检查结果评定方法外观检查结果评定方法的的基本基本原理原理：1、桥梁使用性能及承载能力的状况可、桥梁使用性能及承载能力的状况可通过桥梁各部件的外观现象可以反映出来。通过桥梁各部件的外观现象可以反映出来。2、对各部件（桥面系、上部、对各部件（桥面系、上部结构、下部结构、支座、基础等）结构、下部结构、支座、基础等）的基本构件的外观现象（如缺陷、的基本构件的外观现象（如缺陷、裂缝及位移过大等）进行检查。裂缝及位移过
6、大等）进行检查。3、对各部件、对各部件外观的缺损外观的缺损，根据，根据部件的重要性部件的重要性，定出权重定出权重，用，用综合评综合评定公式计算定公式计算。二、公路桥涵评定方法与适用范围公路桥涵评定方法与适用范围 1、采用外观检查，根据检查结果、采用外观检查，根据检查结果按规范进行评定。按规范进行评定。2、适用于所有已建成的公路桥梁；、适用于所有已建成的公路桥梁；以及养护维修的桥梁，使其达到正常以及养护维修的桥梁，使其达到正常使用状况。使用状况。三、公路桥涵评定程序、公路桥涵评定程序 1、先对桥梁各部件进行检查与评定、先对桥梁各部件进行检查与评定 （1）根据桥梁部件的根据桥梁部件的缺损程度缺损程
7、度（大小、（大小、多少或轻重）；多少或轻重）；缺损对结构使用缺损对结构使用功能影响功能影响程度（无、小、程度（无、小、大）；大）；缺损缺损发展变化发展变化状况（趋向稳定、发展缓状况（趋向稳定、发展缓慢、发展较快）等三个方面。慢、发展较快）等三个方面。以以累积评分方法累积评分方法对各部件缺损状况对各部件缺损状况作作出等级评定出等级评定。缺损状况及标度缺损状况及标度组合评定标度组合评定标度缺损程度及标度缺损程度及标度程程度度 小小大大 少少多多 轻度轻度严重严重标标度度 0 1 2 缺损对结构使用功能的缺损对结构使用功能的影响程度影响程度无、不重要无、不重要小、次要小、次要大、重要大、重要0+1+
8、2 0 1 2 1 2 3 2 3 4以上两项评定组合标度以上两项评定组合标度 0 1 2 3 4缺损发展变化状况的修正缺损发展变化状况的修正趋向稳定趋向稳定发展缓慢发展缓慢发展较快发展较快-1 0+1 0 1 2 3 1 2 3 4 1 2 3 4 5最终评定结果最终评定结果0 1 2 3 4 5完完 良良 较较 较较 差差 危危 好好 好好 好好 差差 的的 险险 表表31、桥梁部件缺损状况评定方法（、桥梁部件缺损状况评定方法（JTG H112004）（2）重要部件重要部件（如墩台与基础、上（如墩台与基础、上部承重构件等）部承重构件等）以以其中其中最严重的构件评最严重的构件评分分；其他构件
9、根据多数构件其他构件根据多数构件缺损状况缺损状况评分评分。（3）推荐的各部件权重见下表。）推荐的各部件权重见下表。部件部件部件名称部件名称权重权重Wi1翼墙、耳墙翼墙、耳墙12锥坡、护坡锥坡、护坡13桥台及基础桥台及基础234桥墩及基础桥墩及基础245地基冲刷地基冲刷86支座支座37上部主要承重构件上部主要承重构件208上部一般承重构件上部一般承重构件59桥面铺装桥面铺装110桥头与路堤连接部桥头与路堤连接部311伸缩缝伸缩缝3121人行道人行道113栏杆、护栏栏杆、护栏114灯具、标志灯具、标志115排水设施排水设施116调治构造物调治构造物317其他其他1表32、推荐的公路桥梁各部件权重推
10、荐的公路桥梁各部件权重（JTG H112004）2、全桥全桥技术状况等级技术状况等级评定评定 （1）考虑桥梁各部件权重的综合评定方法）考虑桥梁各部件权重的综合评定方法（JTG H112004）a.综合评定计算公式：综合评定计算公式：(31）ri1D =100-W/5niiR式式31中：中：Ri按表按表3一一1方法确定的各部件方法确定的各部件的评定标度（的评定标度（0-5）；）；Wi各部件权重，各部件权重，Wi100；Dr全桥结构技术状况评分全桥结构技术状况评分（0100）。）。评分高表示结构状况好，缺损少。评分高表示结构状况好，缺损少。b.评分分类界限评分分类界限 Dr 88 一类一类 88
11、Dr 60 二类二类 60 Dr 40 三类三类 Dr BCI*8080BCI*6666 BCI*50BCI*50评估等级评估等级ABCDE注注:BCI*表示表示BCI、BCIm、BCIs或或BCIx表表311、桥梁完好状况评估标准、桥梁完好状况评估标准（3）各种类型桥梁有下列情况之一时，即可直）各种类型桥梁有下列情况之一时，即可直接评定为不合格级桥梁和接评定为不合格级桥梁和D级桥梁：级桥梁：、类环境下的预应力梁产生裂缝且裂缝类环境下的预应力梁产生裂缝且裂缝宽度超过规范限值（见表宽度超过规范限值（见表312）。）。结构类型结构类型裂缝部位裂缝部位允许最大裂缝宽度允许最大裂缝宽度（mmmm）钢筋
12、混凝土钢筋混凝土构件、构件、精轧螺纹钢精轧螺纹钢筋的预应力筋的预应力混凝土构件混凝土构件A A类（一般环境）类（一般环境）0.200.20B B类（严寒、海滨环类（严寒、海滨环境）境）0.200.20C C类（海水环境）类（海水环境）0.150.15D D类（侵蚀环境）类（侵蚀环境）0.150.15表表312、裂缝限值裂缝限值(CJJ992003）结构类型结构类型裂缝部位裂缝部位允许最大裂缝宽度允许最大裂缝宽度（mmmm）用钢丝和钢用钢丝和钢绞线的预应绞线的预应力混凝土构力混凝土构件件A A类和类和B B类环境类环境0.100.10C C类和类和D D类环境类环境不允许不允许表表312、裂缝限
13、值裂缝限值(CJJ992003）（续）（续）结构类型结构类型裂缝部位裂缝部位允许最大裂缝宽度允许最大裂缝宽度（mmmm）混凝土拱混凝土拱拱圈横向拱圈横向0.300.30（裂缝高小于截（裂缝高小于截面一半）面一半）拱圈纵向（竖缝）拱圈纵向（竖缝）0.500.50（裂缝长小于跨（裂缝长小于跨径径1/81/8）拱波与拱肋结合处拱波与拱肋结合处0.200.20表表312、裂缝限值裂缝限值(CJJ992003）（续）（续）结构类型结构类型裂缝部位裂缝部位允许最大裂缝宽度允许最大裂缝宽度（mmmm）墩台墩台墩台帽墩台帽0.300.30墩墩台台身身经常受侵蚀性经常受侵蚀性环境水影响环境水影响有筋有筋无筋无筋
14、0.200.200.300.30常年有水，但常年有水，但无侵蚀性影响无侵蚀性影响有筋有筋无筋无筋0.250.250.350.35干沟或季节性有水河干沟或季节性有水河流流0.400.40有冻结作用部分有冻结作用部分0.500.50表表312、裂缝限值裂缝限值(CJJ992003）(续续)拱桥的拱脚处产生拱桥的拱脚处产生水平位移水平位移或无铰拱拱或无铰拱拱脚产生脚产生较大的转动较大的转动。钢结构节点板及连接铆钉、螺栓钢结构节点板及连接铆钉、螺栓损坏在损坏在20%以上、钢箱梁以上、钢箱梁开焊开焊、钢结构主构件有、钢结构主构件有严严重扭曲重扭曲、变形变形、开焊开焊，锈蚀削弱截面积锈蚀削弱截面积10%以
15、上。以上。墩、台、桩基出现墩、台、桩基出现结构性断裂缝结构性断裂缝，裂缝，裂缝有有开合开合现象；现象；倾斜、位移、沉降变形倾斜、位移、沉降变形危及桥梁安全时；危及桥梁安全时；或基底或基底冲刷面达冲刷面达20%以上。以上。关键部位混凝土出现关键部位混凝土出现压碎压碎或或压杆失稳压杆失稳、变变形形现象；现象；或结构或结构刚度刚度达不到设计标准要求。达不到设计标准要求。结构结构永久变形大于设计规范值永久变形大于设计规范值。或或承载能力下降达承载能力下降达25%以上以上（需通过桥（需通过桥梁验算检测得到）。梁验算检测得到）。支座支座错位错位、变形变形、破损严重破损严重，已，已失去正常失去正常支承功能支
16、承功能。人行道栏杆人行道栏杆20%以上残缺以上残缺。上部结构有上部结构有落梁落梁和和脱空趋势脱空趋势或梁、板或梁、板断断裂。裂。特大桥、特殊结构桥除上述情况外，特大桥、特殊结构桥除上述情况外，钢钢混凝土组合梁、桥面板发生混凝土组合梁、桥面板发生纵向开纵向开裂裂、支座和梁端区域发生、支座和梁端区域发生滑移或开裂滑移或开裂；斜拉桥斜拉桥拉索、锚具损伤拉索、锚具损伤；吊桥吊桥钢索、锚具损伤钢索、锚具损伤；吊杆拱桥吊杆拱桥钢丝、吊杆和锚具钢丝、吊杆和锚具损伤。损伤。（4）城市桥梁技术状况指数）城市桥梁技术状况指数BCI计算示例：计算示例：a.桥面系状况指数桥面系状况指数BCIm计算计算 桥面铺装：桥面
17、铺装：根据某桥梁现场检测结果，查规范附录表根据某桥梁现场检测结果，查规范附录表D；其中桥面铺装部分评分等级、扣分表，见表其中桥面铺装部分评分等级、扣分表，见表313；以及桥面系桥面铺装各项损坏状况及扣分值，以及桥面系桥面铺装各项损坏状况及扣分值，均列于表均列于表314。损坏类型损坏类型定义定义损坏评价损坏评价说明说明桥面桥面铺装铺装网裂和龟网裂和龟裂裂桥面产生交错裂缝，桥面产生交错裂缝，把把桥面分割成网状的桥面分割成网状的碎块碎块程度程度10%网裂总面积占整网裂总面积占整个个面积的百分比面积的百分比扣分值扣分值51540波浪及车波浪及车辙辙桥面有规则的纵向桥面有规则的纵向起伏起伏或局部拥起及沿
18、轮或局部拥起及沿轮迹处迹处的路表凹陷的路表凹陷程度程度10%有波浪及车辙有波浪及车辙的面积占整个桥的面积占整个桥面面积面面积的百分比的百分比扣分值扣分值51540坑槽坑槽桥面材料散失后形桥面材料散失后形成凹成凹坑，但没有贯穿桥坑，但没有贯穿桥面面程度程度5%坑槽总面积占整坑槽总面积占整个个桥面面积的百分桥面面积的百分比比扣分值扣分值406580碎裂和破碎裂和破碎碎桥面出现成片裂缝，桥面出现成片裂缝，缝缝间路面已裂成碎块间路面已裂成碎块程度程度5%碎裂和破碎总面碎裂和破碎总面积积占整个桥面面积占整个桥面面积的的百分比百分比扣分值扣分值406580表表313、桥面系桥面铺装部分评分等级、扣分表、桥
19、面系桥面铺装部分评分等级、扣分表 桥面桥面铺装铺装洞穴洞穴桥面开裂或破损桥面开裂或破损形成贯形成贯穿桥面的洞穴穿桥面的洞穴程度程度一个一个二个二个三个三个洞穴数量洞穴数量扣分值扣分值506580桥面贯通桥面贯通横缝横缝与桥面道路中线与桥面道路中线大致垂大致垂直并在横向可能直并在横向可能贯穿整贯穿整个桥面的裂缝，个桥面的裂缝，有时伴有时伴有少量支缝有少量支缝程度程度无无半贯通半贯通贯通贯通裂缝在垂直于桥裂缝在垂直于桥面面道路中线方向的道路中线方向的贯贯通程度通程度扣分值扣分值0515桥面贯通桥面贯通纵缝纵缝与桥面道路中线与桥面道路中线大致平大致平行并在纵向可能行并在纵向可能贯穿整贯穿整个桥面的裂
20、缝，个桥面的裂缝，有时伴有时伴有少量支缝有少量支缝程度程度无无半贯通半贯通贯通贯通裂缝在平行于桥裂缝在平行于桥面面道路中线方向的道路中线方向的贯贯通程度通程度扣分值扣分值0515表表313、桥面系桥面铺装部分评分等级、扣分表、桥面系桥面铺装部分评分等级、扣分表（续）（续）桥面铺装桥面铺装损坏类型损坏类型程度程度扣分值（扣分值（DPi）网裂和龟裂网裂和龟裂3%10%15波浪及车辙波浪及车辙20%20%。扣分值扣分值0 01010 2020翼墙前结合翼墙前结合处处翼墙与桥台结翼墙与桥台结合合处情况处情况程度程度完好完好开裂开裂脱开脱开“完好完好”指翼墙与桥台结合指翼墙与桥台结合处完好；处完好；“开
21、裂开裂”指翼指翼墙与桥台结合处出现开墙与桥台结合处出现开裂，但没有完全脱开；裂，但没有完全脱开；“脱开脱开”指翼墙与桥台指翼墙与桥台结合处完全脱开。结合处完全脱开。扣分值扣分值0 015152525表表319、下部结构桥台的翼墙部分评分等级、扣分表、下部结构桥台的翼墙部分评分等级、扣分表 损坏类型损坏类型定义定义损坏评价损坏评价说明说明耳背耳背翼墙翼墙挡土功能挡土功能耳背翼墙挡耳背翼墙挡土功土功能的情况能的情况程度程度完好完好失去失去部分部分完全完全散失散失“完好完好”指耳背翼墙挡土功指耳背翼墙挡土功能完好；能完好；“失去部分失去部分”指耳背翼墙失去部分挡指耳背翼墙失去部分挡土功能；土功能；“
22、完全散失完全散失”指耳背翼墙完全失去挡指耳背翼墙完全失去挡土功能。土功能。扣分值扣分值0 025253535翼墙大贯翼墙大贯通缝通缝贯通整个翼贯通整个翼墙的墙的裂缝裂缝程度程度无无少量少量大量大量“无无”指翼墙没有出现大贯指翼墙没有出现大贯通缝；通缝；“少量少量”指翼墙指翼墙出现出现1 15 5个贯通缝；个贯通缝；“大量大量”指翼墙出现超指翼墙出现超过过5 5个大贯通缝。个大贯通缝。扣分值扣分值0 015153535表表319、下部结构桥台的翼墙部分评分等级、扣分表（续）、下部结构桥台的翼墙部分评分等级、扣分表（续）查表得到桥梁下部结构桥台的翼墙各项查表得到桥梁下部结构桥台的翼墙各项损坏状况及
23、扣分值，其他各项损坏状况损坏状况及扣分值，其他各项损坏状况（略），桥台的翼墙各项损坏状况及扣分值（略），桥台的翼墙各项损坏状况及扣分值见表见表320。翼墙翼墙损坏类型损坏类型程度程度扣分值（扣分值（DPly）剥离脱落剥离脱落轻微轻微10翼墙前结合处翼墙前结合处开裂开裂15挡土功能挡土功能失去部分失去部分25翼墙大贯通缝翼墙大贯通缝少量少量15 表表320、桥台的翼墙各项损坏状况及扣分值桥台的翼墙各项损坏状况及扣分值 计算桥台翼墙总的扣分值：计算桥台翼墙总的扣分值：DPly=10+15+25+15=65剥离脱落扣分值占翼墙总的扣分值比重计算：剥离脱落扣分值占翼墙总的扣分值比重计算：i=DPly/
24、DPly =10/65 =0.15yy剥离脱落权重计算：剥离脱落权重计算：wly=3.0ly3-5.5ly2+3.5ly =3.0 0.153-5.5 0.152+3.50.15 =0.41 剥离脱落扣分值计算：剥离脱落扣分值计算：DPlywly =100.41 =4.1 损坏类型损坏类型单项扣分值单项扣分值DPi比重比重i权重权重wiDPi wi剥离脱落剥离脱落100.150.424.1翼墙前结合处翼墙前结合处150.230.558.27挡土功能挡土功能250.380.7017.58翼墙大贯通缝翼墙大贯通缝150.230.558.27合计合计6538.2表表321、桥台翼墙其他计算结果、桥台
25、翼墙其他计算结果 翼墙的评分翼墙的评分 BCIebyq=100IDPi =10038.2 =62.8桥台其他构件：假设桥台其他各部分构件的桥台其他构件：假设桥台其他各部分构件的评分值均为评分值均为80，即：，即：台帽：台帽：BCItm=80 ;台身：台身：BCIts=80 ;基础：基础：BCIjc=80 ;锥坡：锥坡：BCIzp=80 ;支座：支座：BCIzz=80 。桥台的评分：桥台的评分：BCI=(100IDPl)wl =BCIebyq0.1+BCItm0.1+BCIts0.3+BCIjc0.3+BCIzp 0.1+BCIzz0.1 =62.80.1+800.1+800.3+800.3+800.1+800.1 =78.3计算下部结构得分值：计算下部结构得分值：假设桥墩假设桥墩 BCIqd=80，则下部结构评分：，则下部结构评分：BCIx=BCIqt0.5+BCIqd0.5 =78.30.5+800.5 =79.2d.全桥全桥BCI计算：计算：BCI =BCIm0.15+BCIs0.4+BCIx0.45 =68.20.15+770.4+79.20.45 =76.7 所以该桥评为所以该桥评为C级为合格状态。级为合格状态。
