公路梁式桥技术状况评估的高效简化方法探索

公路梁式桥技术状况评估的高效简化方法探索

平佳欣,彭子豪

宁波职业技术学院，浙江 宁波 315800

摘  要：本文提出一种针对梁式桥的新型技术状况评定方法，通过数据分析对现行技术状况评定方法进行简化，总结出适合日常检查使用的快速桥梁评定方法。对比分析显示，新方法评定结果与现行方法高度一致，既保证了其结果的准确性，又大大提高了评定效率，证明其在日常检查中的优越性，为桥梁养护管理提供了便捷高效工具。

关键词：梁式桥；技术状况评定；相关性分析

近年来，桥梁安全事故频发，特别是倒塌等严重问题，使得桥梁安全成为了公众广泛关注的热点议题。鉴于此，本文以梁式桥为具体研究对象，旨在创新性地提出一套全新的桥梁技术状况评定方法，提高检查效率。技术状况评定是养护管理工作的基础和依据，通过检测评定可系统地收集桥梁的技术数据应用计算机管理系统建立桥梁数据库用来指导桥梁养护、维修、改造与加固[[1]]。本文概述方法从经常检查的便捷性出发，结合大量数据分析，力求准确、高效地解决桥梁技术状况评定问题，以期推动公路桥梁经常检查工作的进一步发展。

1 现行桥梁技术状况评定方法

现行桥梁技术状况评定遵循《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/T H21-2011），涵盖桥梁构件、部件、桥面系、上部结构、下部结构及全桥的综合评定。现行方法采用先分部再综合的办法对桥梁进行技术状况评定，先确定各构件指标的类别（1~5类），然后依次计算构件、部位、上部结构（下部结构、桥面系）的技术状况，最后根据上部结构、下部结构、桥面系的技术状况计算全桥技术状况[[2]]。现行方法中诸如翼墙、耳墙、锥坡及护坡等小构件也占一定权重，这种方法适用于定期检查，强调“应接近各部件仔细检查其缺损情况”[[3]]。在实际应用中中，经常检查往往无需深入各部件细查，而仅需通过目视与辅助工具结合，对桥梁整体状况进行快速评估。因此，探索一种更为简便且高效的评定方法显得尤为重要。[ ]

2 创新桥梁技术状况评定方法

本方法专为公路梁桥制定，在实际应用过程中，本文依据实际情况进行了细致的优化与调整。鉴于人行道并非所有公路桥均必需之构造，因此对其部位权重予以剔除。同时，为有效提升评估效率，针对权重占比较小的部位，如翼墙、耳墙、锥坡、护坡及调治构造物等，进行了合理的精简处理。

此外，针对部分桥梁仅有一跨而无桥墩的特殊情况，相应地对桥墩的权重占比进行了弱化，以确保一跨桥与多跨桥能够在同一权重体系下进行评估，从而简化了评估流程，减少了复杂工序。在权重调整方面，基于广泛的数据分析支持，对桥台作为主要构件的权重比例进行了增强，以确保评估结果的准确性与针对性。

该方法直接对部件实施五级评价制，简化了评分流程，明确了评级标准，即100分、80分、60分、40分及20分五个等级。调整后的权重分配如下：在上部结构中，上部承重构件占比0.70，上部一般构件占比0.18，支座占比0.12；在下部结构中，桥墩占比0.20，桥台占比0.40，墩台基础占比0.30，河床占比0.10；在桥面系中，桥面铺装占比0.44，伸缩缝装置占比0.28，栏杆占比0.11，排水系统占比0.11，照明及标志占比0.06。至于全桥技术状况的评定，设定上部结构占比0.4，下部结构占比0.4，桥面系占比0.2的权重分配方案。

可以看出两者的计算过程和底层逻辑比较接近，可以近似理解成同一项指标，不同之处在于参数指标和规定权重的差别[[4]]。这一系列调整旨在使本方法更加贴合公路梁式桥的实际检测需求，提高评估效率与准确性。

3 评定结果对比分析

收集并分析了浙江省宁波、衢州、温州、金华以及丽水等五地共计900座梁桥的病害数据，经过细致的对比与评定，结果显示这些桥梁的得分情况呈现出显著的一致性，且相对误差基本控制在-10%至10%的范围内。对评定结果进行相关性分析，相关系数| r |越接近于1，表明两个变量的线性相关性越强，| r |越接近于0时，表明两个变量之间几乎不存在线性相关关系[[5]]，两者的相关系数为0.622，呈现强相关关系。不仅在数值上相差甚微，而且在最终的评定等级上也几乎达到了完全的吻合。这一发现进一步验证了这种评分方法在梁桥技术状况评估中的准确性和可靠性。

图1两种评定方法结果相对误差分析

图2两种评定方法结果相关性分析

4 偏差结果原因分析

梁式桥现状评分结果分析对比中仍存在一定数量的偏差，如下徐桥评分相对误差达到15.0%，石额桥评分相对误差14.4%，禹山桥评分相对误差13.7%等，可能造成偏差的原因有：

4.1现行方法对于无桥墩的桥影响较大，若无桥墩，桥墩权重为0，权重分配至下部其他结构，导致桥台占比偏大，影响最终评分。

4.2新方法适于快速评定，无法详查每个构件，部分桥梁因单一构件状况极差致全桥技术状况下滑，评定应遵循最不利原则，即以最差构件状况为准。

5 结论

5.1 经过相关性分析与相对误差评估，本方法在桥梁技术状况评定中展现出高度专业性，其评定结果与现行方法相比几乎无显著差异。

5.2 通过对两种评定方法的对比研究，本文所概述的新方法为公路梁式桥的经常检查工作带来了创新性的思路。该方法不仅简化了工作流程，还极大地提升了检测效率，为桥梁维护管理提供了更为便捷和高效的途径。

5.3 在对偏差结果进行深入分析后，发现当桥墩、桥台等关键部件出现较大损害，或存在单一构件状况极差的情况时，本方法在精准评级方面存在一定的局限性。

参考文献:

[ ] 

[1]杨存.公路桥梁承载能力的评定研究[D].昆明理工大学,2012.

[2]JTG／T H21-2011,公路桥梁技术状况评定标准[S]

[3]JTG 5120—2021,公路桥涵养护规范[S]

[4]宗成思,何明星,赵荣欣.现有桥梁技术状况评定的差异性研究与实际应用[J].城市道桥与防洪,2024(03):80-84+14.DOI:10.16799/j.cnki.csdqyfh.2024.03.020.

[5]王祥之.回归分析中的相关性的实例剖析[J].教育现代化,2017,4(16):104-105+107.

第一作者：平佳欣（2005-），宁波职业技术学院建筑工程技术专业学生，

通讯作者：彭子豪（1995-），实验师，研究方向为桥梁试验检测。