石條+混凝土面板古橋技術狀況評定

汪建群

湖南科技大學　土木工程學院

石條+混凝土面板古橋技術狀況評定

汪建群

湖南科技大學土木工程學院

由圬工材料建成的古橋經改建、維修或者拓寬后仍可應用于現代交通。然而在交通量劇變和自然環境的影響下，該類橋梁的技術狀況可能較差。本文對石條+混凝土面板古橋遭遇洪水后進行了詳細的外觀檢測，恢復了該橋的設計資料，對各部件的病害進行了記錄，并基于外觀檢測結果進行了技術狀況評定。最后對該橋的維修和加固提供了建議，該橋的技術狀況評定對于同類改建的圬工古橋具有參考意義。

關健詞：古橋；上部結構；下部結構；橋面系；技術狀況評定

1　工程背景

獅古橋為石條+混凝土面板古橋。該橋全長22.60 m（3.45+4.65+ 4.40+4.65+4.45）m，橋面寬3.30m。該橋上部結構為石條+混凝土板，下部結構為重力式橋臺。獅古橋實景見圖1。獅古橋年代久遠，沒有專門的設計圖紙與竣工圖紙。經檢測和調查發現，該橋歷史近百年。原來為石橋，主梁為石條。后在石條上澆筑混凝凝土板進行拓寬。在2016年6月中旬，突降暴雨導致特大洪水，該橋可能受到沖刷。本次檢測對該橋上、下部結構的各個主要構件進行了詳細的檢查。據現場調查，該橋的交通量較大，是當地主要交通要道。

圖1　獅古橋實景圖

本次評定內容主要包括外觀檢測和技術狀況評定兩部分。

外觀檢測：在橋址現場對獅古橋結構尺寸進行系統的測量；對其橋面系及其附屬結構、上部結構及下部結構進行詳細的外觀檢測；

技術狀況評定：根據現場外觀檢測結果，基于《公路橋梁技術狀況評定標準》（JTG/T H21-2011），評估該橋的技術狀況。

2　現場檢測

2.1目的與依據

檢測的目的為：恢復該橋的部分設計資料；對獅古橋的主要病害進行檢測，并評定該橋結構的技術狀況；基于結構的技術狀況，對該橋的維修和養護提出合理建議。

本次檢測主要依據現行國家技術標準、部頒標準及相關技術規范、規程進行，具體包括：《公路圬工橋涵設計規范》（JTGD61-2005）［1］，《公路橋涵設計通用規范》（JTGD60-2004）［2］和《公路橋梁技術狀況評定標準》（JTG/TH21-2011）［3］等。

2.2現場檢測方法

外觀檢測項目：

（1）結構尺寸檢測：對各構件的幾何尺寸進行詳細測量。

（2）結構外觀檢測：為對該橋結構的技術狀況進行評定，對該橋的各部位及構件進行了詳細檢測，具體包括：1）橋面系及其附屬結構物：主要包括橋面鋪裝、排水系統、護欄、交通標志等；重點對橋面系的工作狀況和排水系統進行詳細檢查；2）上部結構：主梁外觀檢測；全部構件的結構裂縫及分布（位置、長度、寬度）的檢測；3）下部結構：橋臺的外觀檢測、橋臺基礎、基礎沖刷、錐坡與翼墻等結構的外觀檢測。

現場檢測方法：

（1）結構尺寸、線形：結構尺寸采用鋼卷尺和皮尺進行抽樣量測。

（2）結構外觀檢測：1）橋面系及其附屬結構物：對橋面鋪裝的開裂及破損病害進行測量并統計；根據現場交通狀況觀測橋頭跳車；對排水系統、護欄、交通標志等附屬物的病害按規范要求進行檢查并拍照記錄。2）上部結構：規范要求對主梁外觀檢測的各項評分指標進行逐項排查并拍照記錄，如結構有可見裂縫，采用卷尺定位，并輔以裂縫觀測儀對其寬度進行檢測。3）下部結構：包括橋臺的外觀檢測、橋臺基礎、基礎沖刷、錐坡與側墻等的檢測。

2.3現場檢測結果

本次檢測對獅古橋上、下部結構的各個主要構件進行了詳細的測量。測量前，事先假設正方向，并將各構件編號。編號規則如下：

橋臺編號如圖2；橫橋向編號：沿正方向方向左手邊為左側，右手邊為右側。（見圖2）

圖2　主要構件編號

參考《公路橋梁技術狀況評定標準》（JTG/T H21-2011）對橋面系、上部結構和下部結構的外觀進行了系統的檢查，并描述記錄、攝像保存。對橋梁的主要承重結構工作狀況進行說明，描述分析所出現的病害現象。

橋面系外觀檢測結果：第二跨右側護欄破損露筋，3#墩右側附近護欄破損。第四跨左側護欄缺失，第五跨右側護欄斷裂、傾斜。兩個橋臺處接線不順直，跳車。橋面鋪裝不平整、大面積磨損、露骨。

上部結構外觀檢測結果：主梁由石梁和混凝土橋面板組成，石條風化嚴重，表面分層、剝離。外觀不平整、參差不齊。第1孔下游側橋面板露筋第3孔下游側露筋。第5孔只有四根石條（其他跨均有7根），有3根石條缺失。

表1　獅古橋技術狀況評定結果

下部結構外觀檢測結果：0#臺右側翼墻上方作為菜地，左側有大量生活垃圾，生活污水直接排入河中。0號臺正面局部長有雜草，砂漿脫落。1#墩局部砂漿脫落、破損。2#墩局部砂漿剝落，砌石局部破損。3#墩局部阻水。5#臺左側有建筑垃圾。

3　技術狀況評定

根據《公路橋梁技術狀況評定標準》（JTG/T H21-2011），采用分層綜合評定與單項控制指標相結合的方法，先對橋梁各構件進行評定，然后對橋梁各部件進行評定，再對橋面系、上部結構和下部結構分別進行評定，最后進行橋梁總體技術狀況的評定。

橋梁總體技術狀況評定等級分為1類、2類、3類、4類、5類。1類：全新狀態，功能完好。2類：有輕微缺損，對橋梁使用功能無影響。3類：有中等缺損，尚能夠維持正常使用功能。4類：主要構件有較大的缺損，嚴重影響橋梁的使用功能；或影響承載能力，不能夠保證正常使用。5類：主要構件存在嚴重的缺損，不能正常使用，危及橋梁安全，橋梁處于危險狀態。

獅古橋技術狀況評定結果如表1所示。

按照總體評分方法評分，獅古橋的最終評分為49.671分，上部結構、下部結構和橋面系技術狀況等級均為4類。如按照單項控制指標評分亦評為4類。因此，無論是采用綜合評分和單項控制指標的方法，獅古橋技術狀況等級均被評為4類橋。評分結果說明：主要構件有較大的缺損，嚴重影響橋梁的使用功能；或影響承載能力，不能夠保證正常使用。

4　結論與建議

基于檢測和評定結果，作出如下建議：

方案一（維修為主）：1、該橋橋墩和橋臺工作狀況良好，但需封閉表面裂縫和砌縫；2、建議拆除石條和混凝土梁板，重新澆筑橋面板；3、該橋接線與橋梁走向不順直，建議重新澆筑橋面板時應重新考慮橋梁走向。

方案二（改建為主）：鑒于該病害較多，如維修和養護費用過高，建議拆除重建。

獅古橋的技術狀況評定對于改建的圬工古橋具有參考意義。

［1］中華人民共和國交通部標準：《公路圬工橋涵設計規范》（JTGD61-2005）

［2］中華人民共和國交通部標準：《公路橋涵設計通用規范》（JTGD60-2004）

［3］中華人民共和國交通部標準：《公路橋梁技術狀況評定標準》（JTG/ TH21-2011）

汪建群（1982—），男，講師，博士，主要從事大跨橋梁設計基本理論研究。