中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團企業(yè)。
在橋梁全壽命周期曲線中，極限承載力是一個很重要的指標。與設(shè)計承載力相比，若承載力沒有下降，其狀態(tài)可視為健康狀態(tài)（1-2類橋）；若承載力下降幅度<10%，其狀態(tài)可視為輕病狀態(tài)（3類橋）；若承載力下降幅度>10%，其狀態(tài)為重病狀態(tài)（4-5類橋）。本文就來探討一下橋梁承載力檢測評定問題。
一、影響橋梁承載力的三個因素
對于混凝土橋梁而言，橋梁承載力計算時，僅僅與以下因素有關(guān)：①截面尺寸；②混凝土強度；③鋼筋的位置、面積、強度。橋梁建設(shè)及運營期，與設(shè)計相比，上述因素有可能發(fā)生變化的有：
1、截面尺寸
施工期間形成的截面尺寸差異，運營期間各種因素導(dǎo)致的混凝土表面損傷、缺失。
2、混凝土強度
施工期間形成的混凝土強度差異，運營期間各種因素導(dǎo)致的混凝土強度降低。
3、鋼筋
施工期間形成的鋼筋位置、面積、強度差異，運營期間各種因素導(dǎo)致的鋼筋面積損失。
二、橋梁承載力檢測評定
《JTGT J21-2011公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》規(guī)定：從橋梁承載力計算表達式看，給出了混凝土截面尺寸及折減系數(shù)，鋼筋面積及折減系數(shù)，混凝土強度沒有給出折減系數(shù)，而是通過惡化系數(shù)給出。問題來了：混凝土截面尺寸和鋼筋面積，是實測值還是設(shè)計值？如果是實測值，那就不需要折減，如果是設(shè)計值，那折減系數(shù)取值的依據(jù)是否充分？惡化系數(shù)體現(xiàn)強度折減，取值依據(jù)是否充分？
（一）截面尺寸
規(guī)程規(guī)定，承載能力評定時，要對截面尺寸進行測量。依此觀之，承載力計算表達式中混凝土截面尺寸應(yīng)為實測值。依據(jù)截面折減系數(shù)條文說明，似乎承載力計算表達式中混凝土截面尺寸又應(yīng)為設(shè)計值。截面折減系數(shù)取值過程復(fù)雜，且缺乏依據(jù)，過于主觀。要準確評估橋梁承載能力，必須以準確測量的實測值為依據(jù)。
（二）材料強度
規(guī)程規(guī)定，承載力評定時，混凝土強度要進行實測，鋼材強度通過查看資料確定，無法確定時，才取件實測。依此觀之，承載力計算表達式中強度應(yīng)取實測值，但表達式中明確為設(shè)計值，通過惡化系數(shù)來體現(xiàn)混凝土強度折減。首先，惡化狀況評定標度E需要考慮7個因素，都是主觀評定，然后加權(quán)平均后得到E值，再根據(jù)是否干濕交替、是否凍融、是否侵蝕性介質(zhì)，確定最終的惡化系數(shù)，取值缺乏依據(jù)。惡化系數(shù)取值過程繁瑣，且主觀性太強，缺乏依據(jù)。要準確評估橋梁承載力，應(yīng)該采用混凝土強度實測值。
不過，我們可以來看看這幾項影響因素：
1、干濕交替
干濕交替主要是影響混凝土碳化。
碳化對混凝土和鋼筋的影響完全不同。碳化使混凝土強度增加，同時使鋼筋失去堿性環(huán)境，加速鋼筋銹蝕。
2、凍融
混凝土經(jīng)凍融后強度降低，特別是使用除冰鹽后，混凝土表面剝落，較普通凍融嚴重，同時氯離子加速鋼筋銹蝕。凍融目前采用抗凍耐久性指數(shù)DF衡量，其定義是試件300次凍融循環(huán)后，混凝土動彈性模量與初始動彈性模量之比。而混凝土動彈性模量與強度的關(guān)系，目前并無確定結(jié)論.
3、侵蝕性介質(zhì)
侵蝕性介質(zhì)主要指硫酸鹽。硫酸鹽與水泥水化產(chǎn)物反應(yīng)，體積膨脹，使混凝土開裂、剝落，或干濕交替作用下，硫酸鹽溶液濃度增加，飽和而結(jié)晶，結(jié)晶壓力使混凝土破壞.抗侵蝕能力目前通過耐蝕系數(shù)（干濕循環(huán)后強度/初始強度）下降至75%時，最大干濕循環(huán)次數(shù)來評價，如50次，標記為KS50。
（三）鋼筋面積
這里主要討論銹蝕后的鋼筋面積，目前尚無有效無損方法對銹蝕后鋼筋進行測量。規(guī)程通過鋼筋截面折減系數(shù)來反映鋼筋銹蝕，但取值仍然缺乏依據(jù)：根據(jù)參考文獻數(shù)據(jù)推算，剛剛發(fā)生銹裂時，螺紋鋼筋銹層厚度約0.1mm，光圓鋼筋銹層厚度約0.15mm；銹脹裂縫寬度達0.6mm時，螺紋鋼筋銹層厚度約0.2mm，光圓鋼筋銹層厚度約0.3mm。根據(jù)參考文獻，銹脹裂縫寬度達0.6mm時，結(jié)構(gòu)耐久性已到極限。
三、橋梁承載能力荷載試驗評定
當(dāng)按照上節(jié)計算的橋梁承載能力≤荷載效應(yīng)時，規(guī)程規(guī)定應(yīng)采用荷載試驗的形式，評定橋梁承載能力。規(guī)程規(guī)定了4種情況，只要出現(xiàn)1種，即可判定橋梁承載力不滿足要求。反之，如果4種情況都沒有出現(xiàn)，應(yīng)該可以判定橋梁承載力滿足要求。但規(guī)程并沒有這么處理，而是要求更改系數(shù)，再次進行計算和判定。通過荷載試驗?zāi)軌虼_定橋梁承載力，這是一個客觀數(shù)據(jù)，滿足就是滿足，不滿足就是不滿足，結(jié)論應(yīng)是明確的，修改系數(shù)再次計算并不能改變橋梁承載力。
四、結(jié)論
（一）影響橋梁承載力的三個因素是構(gòu)件截面尺寸、材料強度、鋼筋位置及面積。
（二）橋梁承載力計算時，構(gòu)件截面，規(guī)程采用的折減系數(shù)計算復(fù)雜，卻無依據(jù)，建議直接采用實測值；混凝土強度，規(guī)程采用的惡化系數(shù)計算復(fù)雜，卻無依據(jù)，建議直接采用實測值；鋼筋面積，規(guī)程采用的折減系數(shù)無依據(jù)，建議根據(jù)參考文獻數(shù)據(jù)，根據(jù)鋼筋平均銹層厚度計算截面損失率。
（三）通過荷載試驗確定的橋梁承載力，是一個客觀數(shù)據(jù)，是否滿足結(jié)論應(yīng)該明確，規(guī)程修改系數(shù)再次計算的做法，并不能改變橋梁承載力。
