重慶田石橋加固技術(shù)可行性研究

文/杜建華　招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司　重慶　400067

重慶田石橋加固技術(shù)可行性研究

文/杜建華招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司重慶400067

通過對重慶田石橋的檢查，發(fā)現(xiàn)田石橋的主拱圈承載力嚴(yán)重不足，通過對該橋的加固方案計(jì)算分析，發(fā)現(xiàn)復(fù)合主拱圈加固法能夠滿足該橋后期營運(yùn)的荷載等級(jí)要求。為對橋梁后期使用的安全性提供了依據(jù)，可供橋梁養(yǎng)護(hù)管理部門及同類橋型的評(píng)估計(jì)算時(shí)借鑒參考。

田石橋；加固；計(jì)算分析；加固效果

1、工程概況

田石橋位于重慶市榮昌區(qū)，約建成于上世紀(jì)70年代。橋梁全長35.0m，橋面橫向布置為：0.35m（欄桿）+6.5m（車行道）+0.35m（欄桿）=7.2m。橋梁原設(shè)計(jì)荷載不詳。

田石橋上部結(jié)構(gòu)為5+9+5m等截面實(shí)腹式石拱橋，主拱凈跨徑9m，凈矢高2.5m，矢跨比約1/3.6，主拱圈寬7.2m，厚0.5m；兩側(cè)引拱凈跨徑5m，凈矢高2m，矢跨比約1/2.5，主拱圈寬7.2m，厚0.45m；下部結(jié)構(gòu)橋臺(tái)為重力式圬工橋臺(tái)，擴(kuò)大基礎(chǔ)，橋墩為重力式墩，擴(kuò)大基礎(chǔ)；橋面鋪裝為泥結(jié)碎石路面，欄桿采用石砌欄桿。

2、病害情況

（1）主拱圈：主拱拱腹多處滲水泛堿、主拱圈縱向裂縫。

病害分析：由于橋面排水防水系統(tǒng)失效，橋面排水不暢，橋面積水通過拱上填料下滲至拱圈，在荷載作用下部分積水從灰縫滲出，造成拱腹大面積滲水、泛堿，長期作用下拱腹砌筑灰縫也脫落；在長期荷載作用下，拱圈承受的壓應(yīng)力越來越大，導(dǎo)致拱圈局部局域出現(xiàn)了縱向開裂，由此可以判斷該拱圈承載能力已不足。

（2）拱上側(cè)墻：兩側(cè)拱上側(cè)墻滲水、雜草、側(cè)墻外鼓，與主拱圈脫裂。

病害分析：側(cè)墻在車輛荷載的作用下填料外擠，造成側(cè)墻與主拱圈脫裂和外鼓。

（3）橋面系

A、橋面：橋面鋪裝不平整，坑槽、破損嚴(yán)重。

B、欄桿：經(jīng)檢查，護(hù)欄為波形護(hù)欄，外側(cè)是條石護(hù)欄，防撞等級(jí)不滿足規(guī)范要求。

3、主要病害處治方案

（1）橋面系改造

鑿除原橋面鋪裝，重建橋面鋪裝；拆除原橋護(hù)欄，增設(shè)鋼筋混凝土護(hù)欄。

（2）防、排水系統(tǒng)維修處治

加強(qiáng)橋面排水，橋面設(shè)置橫坡，重新設(shè)置泄水管，橋面鋪裝采用C40防水混凝土；加強(qiáng)鋪裝層下排水，防止橋面積水滲入至結(jié)構(gòu)內(nèi)部，處治措施為在拱上填料上鋪設(shè)水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料，材料要求滿足國標(biāo)（GB 18445-2012）的要求；

（3）主拱圈病害處治

采用增大拱圈截面法對拱圈進(jìn)行加固。

主拱圈搭設(shè)支架分節(jié)段現(xiàn)澆C40混凝土加固，加固層厚度為20cm。

（4）其余病害處治

水漬、青苔，灰縫脫落：采用M10水泥砂漿重新勾縫，鑿毛后砂漿抹面；改造后橋面標(biāo)高與原橋一致，并與橋臺(tái)兩側(cè)現(xiàn)有水泥砼路面平縱接順。

4、計(jì)算分析

采用Midas/civil軟件，根據(jù)橋梁實(shí)際情況，結(jié)合橋梁幾何尺寸以及專項(xiàng)檢查報(bào)告中材料參數(shù)，建立處治后結(jié)構(gòu)計(jì)算模型。主拱圈通過單元自重來考慮，拱上填料通過梯度荷載考慮，橋面鋪裝和護(hù)欄用均布線荷載模擬。

（1）材料特性

根據(jù)橋梁實(shí)際檢測結(jié)果及橋梁加固整治施工圖，主拱圈材料按M10砂漿砌MU40粗料石取用，主拱圈加固層材料按C40混凝土取用。按照《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D61-2005），

（2）荷載等級(jí)

A、汽車荷載

按公路-Ⅱ級(jí)（雙車道）荷載計(jì)算。

B、溫度荷載

根據(jù)《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D61-2005）第5.1.8條規(guī)定，橋梁跨徑小于25m且矢跨比大于或等于1/5，不計(jì)入溫度荷載的影響。

（3）計(jì)算結(jié)果

經(jīng)計(jì)算，在恒載+汽車荷載（最大正彎矩）組合下主拱圈拱腳處結(jié)構(gòu)抗效比值最小，［N］/N 為2.75，維修處治后承載能力能夠滿足公路-Ⅱ級(jí)（雙車道）的荷載等級(jí)要求。

5、技術(shù)狀況評(píng)定結(jié)果

根據(jù)計(jì)算結(jié)果顯示，該橋的加固方法可行，可以滿足加固后的荷載通行要求。

［1］《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D63-2007）

［2］《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTG H11-2004）.

［3］《公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D60-2004）.

［4］《公路舊橋承載能力鑒定方法（試行）》.

［5］《大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法》.

［6］交通部·公路橋涵養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范［S］·2004.

［7］《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1-2004）.

杜建華（1983-），男，重慶人，碩士，工程師，研究方向：橋梁設(shè)計(jì)、檢測與加固。