重庆田石桥加固技术可行性研究

文/杜建华　招商局重庆交通科研设计院有限公司　重庆　400067

重庆田石桥加固技术可行性研究

文/杜建华招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067

通过对重庆田石桥的检查，发现田石桥的主拱圈承载力严重不足，通过对该桥的加固方案计算分析，发现复合主拱圈加固法能够满足该桥后期营运的荷载等级要求。为对桥梁后期使用的安全性提供了依据，可供桥梁养护管理部门及同类桥型的评估计算时借鉴参考。

田石桥；加固；计算分析；加固效果

1、工程概况

田石桥位于重庆市荣昌区，约建成于上世纪70年代。桥梁全长35.0m，桥面横向布置为：0.35m（栏杆）+6.5m（车行道）+0.35m（栏杆）=7.2m。桥梁原设计荷载不详。

田石桥上部结构为5+9+5m等截面实腹式石拱桥，主拱净跨径9m，净矢高2.5m，矢跨比约1/3.6，主拱圈宽7.2m，厚0.5m；两侧引拱净跨径5m，净矢高2m，矢跨比约1/2.5，主拱圈宽7.2m，厚0.45m；下部结构桥台为重力式圬工桥台，扩大基础，桥墩为重力式墩，扩大基础；桥面铺装为泥结碎石路面，栏杆采用石砌栏杆。

2、病害情况

（1）主拱圈：主拱拱腹多处渗水泛碱、主拱圈纵向裂缝。

病害分析：由于桥面排水防水系统失效，桥面排水不畅，桥面积水通过拱上填料下渗至拱圈，在荷载作用下部分积水从灰缝渗出，造成拱腹大面积渗水、泛碱，长期作用下拱腹砌筑灰缝也脱落；在长期荷载作用下，拱圈承受的压应力越来越大，导致拱圈局部局域出现了纵向开裂，由此可以判断该拱圈承载能力已不足。

（2）拱上侧墙：两侧拱上侧墙渗水、杂草、侧墙外鼓，与主拱圈脱裂。

病害分析：侧墙在车辆荷载的作用下填料外挤，造成侧墙与主拱圈脱裂和外鼓。

（3）桥面系

A、桥面：桥面铺装不平整，坑槽、破损严重。

B、栏杆：经检查，护栏为波形护栏，外侧是条石护栏，防撞等级不满足规范要求。

3、主要病害处治方案

（1）桥面系改造

凿除原桥面铺装，重建桥面铺装；拆除原桥护栏，增设钢筋混凝土护栏。

（2）防、排水系统维修处治

加强桥面排水，桥面设置横坡，重新设置泄水管，桥面铺装采用C40防水混凝土；加强铺装层下排水，防止桥面积水渗入至结构内部，处治措施为在拱上填料上铺设水泥基渗透结晶型防水涂料，材料要求满足国标（GB 18445-2012）的要求；

（3）主拱圈病害处治

采用增大拱圈截面法对拱圈进行加固。

主拱圈搭设支架分节段现浇C40混凝土加固，加固层厚度为20cm。

（4）其余病害处治

水渍、青苔，灰缝脱落：采用M10水泥砂浆重新勾缝，凿毛后砂浆抹面；改造后桥面标高与原桥一致，并与桥台两侧现有水泥砼路面平纵接顺。

4、计算分析

采用Midas/civil软件，根据桥梁实际情况，结合桥梁几何尺寸以及专项检查报告中材料参数，建立处治后结构计算模型。主拱圈通过单元自重来考虑，拱上填料通过梯度荷载考虑，桥面铺装和护栏用均布线荷载模拟。

（1）材料特性

根据桥梁实际检测结果及桥梁加固整治施工图，主拱圈材料按M10砂浆砌MU40粗料石取用，主拱圈加固层材料按C40混凝土取用。按照《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005），

（2）荷载等级

A、汽车荷载

按公路-Ⅱ级（双车道）荷载计算。

B、温度荷载

根据《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）第5.1.8条规定，桥梁跨径小于25m且矢跨比大于或等于1/5，不计入温度荷载的影响。

（3）计算结果

经计算，在恒载+汽车荷载（最大正弯矩）组合下主拱圈拱脚处结构抗效比值最小，［N］/N 为2.75，维修处治后承载能力能够满足公路-Ⅱ级（双车道）的荷载等级要求。

5、技术状况评定结果

根据计算结果显示，该桥的加固方法可行，可以满足加固后的荷载通行要求。

［1］《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）

［2］《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）.

［3］《公路桥涵通用设计规范》（JTG D60-2004）.

［4］《公路旧桥承载能力鉴定方法（试行）》.

［5］《大跨径混凝土桥梁的试验方法》.

［6］交通部·公路桥涵养护技术规范［S］·2004.

［7］《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）.

杜建华（1983-），男，重庆人，硕士，工程师，研究方向：桥梁设计、检测与加固。