橋梁適應性評價課題可行性研究報告

2022-10-03 03:51:03 字數 4590 閱讀 5920

附件技術領域: 應用研究

河北省交通運輸廳科技專案

可行性研究報告

專案名稱 :橋梁適應性評定關鍵技術及應用研究

專案類別應用研究

申請單位 : 河北省高速公路管理局 (蓋章)

合作單位 : 河北省交通規劃設計院

河北省高速公路京秦管理處

河北唐津高速公路****

河北石青高速公路****

河北銳安公路工程養護諮詢****

專案負責人

申請日期 : \

河北省交通運輸廳

二○一三年制

填寫說明

一、填寫格式

紙張規格:a4;

頁邊距:左右各3.2㎝,上下各2.8㎝;

字型:宋體四號字;

段落間距:1.5倍行距,段前0.5行。

二、主要內容

可行性報告部分為以附件的形式匯入,系統生成申報書時自動附加在申報書的最後。以下為可行性報告參考提綱,供您參考。

1、專案概要(包括專案的研究意義、目的,市場需求前景或推廣應用領域,達到的技術水平及在我省經濟和交通建設發展中的作用等);

2、專案前期科研及工作基礎(包括國內外研究現狀分析與評價,應附主要參考文獻及出處、科技查新報告);

3、專案研究開發實施方案(包括擬解決的關鍵問題,具體研究內容及實施方案,擬採用的技術路線,本專案的創新點等);

4、考核目標和技術經濟指標(包括專案的具體考核目標,有關技術經濟指標等);

5、專案研究開發進度(包括年度工作計畫安排,專案完成期限);

6、專案依託工程情況及其他必要支撐條件(包括依託工程的概況、投資**,工程進度與專案科研進度的配合);

7、承擔單位及合作(協作)單位概況(包括單位概況,專案研究經費**,單位研究開發基礎及能力,專案主要研究人員科研能力及所獲得的學術獎勵情況等);

8、預期研究成果及形式(包括預期獲得的研究成果及智財權);

9、經濟和社會效益評估(包括提供主要分析指標及演算公式,預期形成的生產能力、利稅、創匯或有關節約工程造價等);

10、其它需要說明的問題。

1.1專案的研究意義

隨著我國經濟和社會的發展,我國的交通事業也得到了快速的發展,公路交通在國民經濟生活中發揮著越來越大的作用。公路橋梁作為公路交通運輸的咽喉,其運營狀態對保障公路的正常安全通行、提高公路交通的運營效益具有非常重要的作用,因此備受社會各界關注。但近年來,隨著通車年限的增長以及橋梁養護等因素造成橋梁受力環境的變化等,橋梁,尤其是按85規範設計修建的橋梁是否存在安全隱患,能否滿足目前交通狀況的需要,越來越成為公路人關注的焦點。

河北省(下稱我省)交通建設發展迅速,截止到2023年12月底,全省47條段高速公路(其中24條按照85規範設計,23條按照04規範設計,具體見下)共有橋梁14691座,其中特大橋161座、大橋2318座、中橋3547座、小橋8665座。由於早期建設的公路橋梁設計標準偏低、加之大噸位超載車碾壓等原因,使得橋梁安全問題日趨顯現,危及行車安全的橋梁病害時有發生。近兩年來我省每年維修加固的高速公路橋梁都佔總數的10%左右,其中多發生在按85規範設計且通車年限較長的路段上。

表1-1 河北省高速公路設計依據規範列表

「橋梁適應性評定關鍵技術及應用研究」 課題是在我省大量橋梁需要進行適應性評定的基礎上開展起來的,本專案的研究成果將為我省橋梁適應性評定以及後期的橋梁養護方案提供標準化工作流程與指南,同時也為國內其他省份的橋梁檢測和適應性評定提供借鑑和指導。

該項目的研究,能夠對我省橋梁檢測、適用性評定及維修加固工作的展開,保證我省橋梁的安全運營提供資料支援以及科學依據,對降低橋梁使用過程中的維修成本,具有十分重要的意義。

1.2專案研究的必要性

(1)根據規範要求,我省已建成高速公路急需開展橋梁適應性評定工作

《公路橋涵養護規範》(jtg h11-2004)將橋梁評定分為一般評定和適應性評定,按照該規範3.5.3條文的規定,應周期性地對橋梁從承載能力、通行能力和抗洪能力三方面進行適應性評定,評定週期一般為3~6年。

江西省、陝西省、四川省等省份的交通系統都分別針對其本省的公路橋梁現狀進行了橋梁適應性評定分析研究,並取得了一定的成果,積累了一定經驗。我省大量高速公路橋梁修建於上個世紀90年代和本世紀初,其運營年限已遠遠超出規範規定3~6年的評定週期,然而卻尚未進行過適應性評定工作,因此,急需對我省已建成高速公路橋梁開展適應性評定工作。

(2)按原85規範設計的橋梁能否滿足目前交通運輸狀況的要求需通過適應性評定進行評估

我省大多數的高速公路橋梁是沿用原85橋涵設計規範設計的,其設計荷載等級為汽超-20、掛-120,自實施2004橋涵設計規範以後,橋梁設計荷載改為公路-ⅰ級,整體上,公路-ⅰ級標準荷載基本保持汽超-20、掛-120的荷載水平,區域性有所提高。新汽車標準荷載的形式採用車道荷載與車輛荷載相結合的表現形式,還區域性調整了汽車制動力、離心力和後台由汽車荷載引起的土壓力的計算方法,衝擊係數的總體水平也有所提高;加上此類橋梁的通車年限迄今為止大多已超過10年,運營期間通行的車輛荷載、交通流量等均有較大的變化,同時部分橋梁已進行了養護維修或加固處治,使橋梁的使用效能、耐久性和安全性等出現了不同程度的衰減,各種病害不斷的顯現和發展:截止2023年底,全省高速公路橋梁上部結構中主要病害是上部結構剝落露筋、裂縫、空心板鉸縫勾縫砂漿脫落、鉸縫、溼接縫、橫隔板滲水鹼蝕、上部結構滲水泛白,損壞比例分別為21.

2%、21.1%、25.4%、28.

6%、29.2%,其中上部結構裂縫的「嚴重損壞」數量為86座,佔調查橋梁總數的0.6%;下部結構主要病害是下部結構裂縫、鹼蝕泛白,損壞比例分別為40.

4%、30.5%;同時部分橋梁橋面系、支座、伸縮縫也有不同程度的損壞,這些橋梁實際的承載能力、執行能力和抗洪能力能否滿足目前交通運輸狀況的要求需要通過橋梁適應性評定來進行全面綜合評估。

圖1-1 上部結構各類病害數量統計圖

圖1-2 下部結構各類病害數量統計圖

(3)橋梁適應性評定工作尚無具體的規程可循

橋梁的適應性評定起步不久,目前尚無系統的操作指南可以遵循,規範中對如何進行該項工作也沒有明確的規定,因此,適應性評定目前基本處於「無章可循」的狀態。本課題擬通過多座橋梁的適應性評定經驗,系統歸納出橋梁適應性評定的技術指南,填補國內在該方面的空白,使此項工作規範化,系統化,為我省及國內其他省份的橋梁檢測和適應性評定提供借鑑和參考,具有深遠意義。

綜合上述因素考慮,擬選取有代表性的省內高速公路橋梁進行橋梁適應性評定關鍵技術的研究工作,以期總結經驗,並編寫橋梁適應性評定技術指南,為我省高速公路橋梁及時做好適應性評定工作和安全運營提供借鑑。

1.3專案研究目的

本專案主要針對我省橋梁適用性評定的關鍵技術進行研究,在借鑑消化吸收國內外已有科研成果和應用技術成果的基礎上,結合我省公路橋梁的實際情況進行立題研究,通過組織相關單位進行協作攻關,力求對我省的橋梁適用性評定技術進行深入研究,實現關鍵技術的突破,填補我省橋梁適用性評定關鍵技術研究的空白,為我省公路交通基礎設施建設健康持續發展奠定科研基礎。

通過專案研究力求達到如下之具體目的:

(1) 選取我省有代表性的橋梁結構形式,依據橋梁定期及特殊檢查資料,分公路-ⅰ級和汽-超20、掛-120兩種工況對其進行載入試驗;上路調查代表性路段的實際軸載。將橋梁在兩種工況下的荷載效應與橋梁的實際承載力進行比較,得出新舊不同的荷載標準及實際荷載下橋梁受力總體狀況的差異。

(2) 調查我省公路橋梁歷年的運營情況,研究在不同通車年限下其結構、材料、養護狀況對橋梁安全儲備的影響;對橋梁耐久性能力進行評定,研究並量化橋梁的耐久性。

(3) 對橋梁進行通行能力評定:將設計通行能力與現行交通量(或**交通量)進行比較,反映橋梁能否滿足現行(或使用期)交通量的要求。

(4) 根據橋長及孔徑大小、橋(孔)位置、橋下淨空、基礎埋深、墩台病害等情況,現場檢查與測量後,按公路橋梁原有的技術等級進行檢算,以對抗洪能力進行評定。

(5) 對於應用適應性評定承載力不滿足現行規範要求的橋梁結構,探索實用、快捷的補強技術,提出橋梁養護、改造方案;同時,以適應性評定應用研究的結論為基礎,為我省橋梁更加科學地進行預防性養護工作做鋪墊。

(6) 以橋梁適應性評定的工作經驗為基礎,結合我省的常見橋型和橋梁常見病害,編制橋梁適應性評定的標準模式與流程,形成橋梁適應性評定技術指南。

1.4專案應用前景

近兩年我省每年維修加固的高速公路橋梁都在10%左右,2023年達到了559座,其中多數在國、省道主幹線上,對橋梁進行加固維修的乙個重要的準備工作就是對橋梁進行適應性評定,對橋梁的適應性評定在我省的研究和發展現在停留在乙個很不系統、不全面的層次,各個研究人員對適應性評定的認識也都很膚淺,省級部門對橋梁的適應性評定也沒有乙個具體的規範和章程,隨著需要加固和養護的橋梁的增多,我們需要對這方面的研究加大力度。

在對橋梁適應性評定的整個過程中,會遇到許多關鍵性的技術問題,為了使適應性評定正確、順利的進行,必須把這些關鍵性技術問題解決好。努力找到並解決掉橋梁適應性評定中的關鍵性技術問題,可以科學合理地使用有限的養護加固費用,合理有效的改善現有橋梁的狀況,提高橋梁的承載能力和通行能力,可以合理的安排養護和加固的工期,減少資源浪費,避免延誤工期。對橋梁進行準確的適應性評定,已成為我國公路管理部門面臨的重大現實問題,是進行公路養護加固、實現橋梁可持續發展的關鍵。

通過本專案研究,可為我省乃至我國的改、擴建工程中的公路橋梁的適用性評定和維修加固技術提供技術支撐。因此,研究成果必將有廣闊的市場需求和推廣應用前景。

橋梁是道路的重要組成部分,是交通基礎設施建設的重點和難點,我省公路事業經過30多年的蓬勃發展,現在已經初具規模,以後對於公路的建設會從新建慢慢轉移到對已有公路的養護維修和加固上,因此橋梁的適應性評定也會越來越受到有關部門的重視,其作用也會越來越明顯。

可行性研究概述

一 可行性研究的內容 可行性研究的根本目的是實現專案決策的科學化 民主化,減少或避免投資決策的失誤,提高專案開發建設的經濟 社會和環境效益。可行性研究的主要內容有 1 專案概況 2 開發專案用地的現場調查及動遷安置 3 市場分析和建設規模的確定 4 規劃設計影響和環境保護 5 資源供給 6 環境影響...

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