雙曲拱舊橋結構檢測與承載力檢算分析

2011-01-31 08:13:36路偉亭

治淮 2011年2期

關鍵詞：承載力混凝土結構

路偉亭

（安徽省·水利部淮河水利委員會水利科學研究院蚌埠 233000）

雙曲拱舊橋結構檢測與承載力檢算分析

路偉亭

（安徽省·水利部淮河水利委員會水利科學研究院蚌埠 233000）

本文針對雙曲拱舊橋存在的主要問題，結合檢測結果，依托平面桿系計算程序（橋梁博士），采用單元離散法，對拱橋結構承載力進行檢算分析評價，希望能為雙曲拱舊橋檢測和改造起到一定的指導作用。

雙曲拱橋檢測承載力

1 工程概況

來安縣屯倉水庫西干渠非常溢洪道橋位于安徽省來安縣境內，主要作為溝通來安縣瞬山鎮至張山鄉主要交通道路。該橋始建于1975年，1976年建成通車。由于歷史原因，該橋現存無任何設計及施工資料。通過現場調查和測量得知，該橋全長約180m，為10跨17.1m雙曲拱橋，橋墩為漿砌塊石結構，上部結構為雙曲混凝土拱橋，主拱圈為等截面拋物線拱，拱矢度1/6，橫截面由4肋3波和兩半波組成，拱肋間距1.6m，肋間設置200m m×250m m的橫隔粱，沿縱向共設置5道，橋面為土路面，總寬6.5m（橫斷面布置：路緣寬0.5m＋行車道5.5m＋路緣寬0.5m）。目前出現結構老化、砌體裂縫等現象，為保護該橋通行安全，主管部門已限制重載車輛通行。

2 檢測情況

2.1 現場安全檢測內容

根據工程實際情況，現場安全檢測內容主要包括：橋面幾何尺寸及鋪裝層厚度；構筑物外觀質量，包括混凝土結構與砌體結構裂縫、破損、老化脫落等情況檢測；混凝土抗壓強度檢測；鋼筋配置與混凝土老化情況檢測；砌筑砂漿抗壓強度質量檢測等。

2.2 檢測結論

2.2 .1 結構尺寸。公路橋面寬度平均值為5.513m m;橋面鋪裝層厚度為180m m～270m m;橋面平整度為6m m～300m m。2.2.2外觀質量。護欄局部鋼筋銹蝕，混凝土出現裂縫，部分桿件缺失；波拱板底面有裂縫。局部拱腳處底面滲水，有析出物，部分連桿錨固鋼筋外露、銹蝕。輔拱頂部有裂縫，在上、下游端有輔拱板向外傾斜；兩端擋土墻有豎向裂縫。橋墩局部砌筑砂漿老化脫落。

2.2 .3 混凝土強度。抽檢構件混凝土強度推定值為21.1M Pa～39.9M Pa，標準差為 6.37M Pa。

2.2 .4 鋼筋配置與混凝土碳化深度。1號孔抽檢30測區，鋼筋處于堿性環境中，不易銹蝕；8號孔抽檢30測區，鋼筋處于易銹蝕狀態;10號孔抽檢30測區，部分鋼筋處于易銹蝕狀態。

2.2 .5 砌筑砂漿強度。砌筑砂漿抗壓強度平均值為14.0M Pa，標準差為1.09M Pa，推定上限為12.8M Pa。

3 結構承載力檢算

3.1 檢算依據

結構承載力檢算依據下列規范、規程及有關資料進行：

①屯倉水庫西干渠非常溢洪道交通橋現場實測結構斷面尺寸、檢測資料；②《公路雙曲拱橋上部構造設計計算》③《公路舊橋承載力評定方法》；④《公路橋涵設計通用規范》JTG D60—2004；⑤《公路圬工橋涵設計規范》JTG D61—2005；⑥其他有關資料。

3.2 計算模型

結構承載力檢算依托平面桿系計算程序（橋梁博士），采用單元離散法，計算離散模型如圖1所示。

3.3 計算參數選取

3.3 .1 計算荷載。原設計荷載不詳，為評價該橋結構承載能力是否滿足現行公路荷載標準的要求，驗算選用JTG D60-2004，取公路－Ⅱ級荷載。

3.3 .2 結構型式。該橋全長約180m，共10跨，上部結構為雙曲混凝土拱橋，主拱圈為等截面拋物線拱，凈跨徑17.1m，徑矢高2.85m，拱矢度1/6，橋墩為漿砌塊石結構，橫截面由4肋3波和兩半波組成，拱肋間距1.6m，肋間設置200m m×250m m的橫隔粱，沿縱向共設置5道。橋面為土路面，總寬6.5m（橫斷面布置：路緣寬0.5m＋行車道5.5m＋路緣寬0.5m，見圖 2）。

3.3 .3 拱頂填料為砂土，厚度（包括橋面鋪裝）共0.50m。

3.3 .4 材料性能。經現場檢測，拱肋、拱波、拱板混凝土強度等級均為C20。

3.3 .5 本次計算時取拱肋加兩側1/2拱波以及拱板，其形式如圖3所示。建模時按次截面進行簡化（相當于異型T梁結構）。