Analysis of Appropriateness for Maintenance of Aged Small Bridges based on Condition and Load Carrying Capacity Evaluation

상태평가와 내하성능평가를 통한 소규모 노후교량의 유지관리 적정성 분석

Abstract

Small bridges carry out only general inspections based on visual inspection. The Bridges with more than 30 years of public use need to be decided on whether or not they will be reconstruction according to aging. However, there are some situations that need to be determined only by appearance condition, which is insufficient in terms of safety maintenance. In this paper, the condition evaluation and the load carrying capacity evaluation were carried out for aged small bridges. A comparison of the evaluation results was conducted to examine the appropriateness of the maintenance related to the decision making of the reconstruction. As a result of reviewing, two of the bridges showed that there are no abnormality in the safety of the state evaluation, but the load capacity were insufficient. Thus evaluation the safety and performing the reconstruction decision of aged small bridges by visual inspection alone with may cause problems. Therefore, it is necessary to carry out additional research on the ambient measurement and load carrying capacity evaluation for the maintenance of the bridges, and to supplement it through application of the bridge management system.

현재 시설물 안전 및 유지관리에 관한 특별법에 의하면 소규모 교량은 육안점검 위주의 정기점검만 실시하고 있다. 특히 공용년수 30년 이상의 교량은 노후화에 따라 개축여부에 관한 의사결정이 필요하지만 외관상태만으로 결정해야 하는 상황이 발생하여 안전적인 유지관리의 측면에서 미흡한 부분이 있다. 본 논문에서는 기존의 교량 점검시 사각지대에 있는 일반국도의 공용년수 30년 이상의 소규모 노후교량 12개소에 대해서 육안점검을 통한 상태평가와 차량재하실험을 통한 내하성능평가를 수행하였다. 정기적인 내하성능평가를 수행하지 못하는 소규모 교량들에 대해서 육안점검을 통해 결정된 상태등급과 교량의 내하성능평가 결과를 비교하여 개축 여부 의사결정과 관련된 유지관리의 적정성을 검토하였다. 검토결과 대상 교량 중 2개소가 상태평가 결과 안전에 이상이 없는 것으로 나타났으나 내하력이 부족한 것으로 나타났다. 이것은 육안점검만으로 소규모 노후교량에 대해 안전성을 판단하고 개축에 관한 의사결정을 수행하는 것은 유지관리에 미흡한 부분이 발생할 수 있다는 나타낸다. 따라서 소규모 노후교량의 유지관리를 위해서는 상시 계측 및 내하성능평가에 대한 추가적인 연구와 교량관리시스템의 이용을 통해 가 필요한 것으로 판단된다.

Fig. 1. Results of visual inspection (a) corrosion of bearing (Br.10) (b) corrosion and white efflorescence of deck (Br.1) (c) spalled of cross beam (Br.2) (d) crack of pavement (Br. 11) (e) clog of drainage (Br.12) (f) water contact erosion of pier (Br.3)

Fig. 2. Vehicle loading test (a) installation of sensors (b) static loading test

Fig. 3. Positioning of sensors

Fig. 4. Responses of the Br. 2 (a) static displacement (b) strains (c) dynamic displacement (d) accelerations (e) FFT

Fig. 5. Comparison of evaluation results

Table 1. Properties of bridges

Table 2. Criteria for evaluating condition rating of bridge/element based on damage score [7]

Table 3. Results of condition evaluation

Table 4. Results of load carrying capacity evaluation