石條+混凝土面板古橋技術(shù)狀況評(píng)定

汪建群

湖南科技大學(xué)　土木工程學(xué)院

石條+混凝土面板古橋技術(shù)狀況評(píng)定

汪建群

湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院

由圬工材料建成的古橋經(jīng)改建、維修或者拓寬后仍可應(yīng)用于現(xiàn)代交通。然而在交通量劇變和自然環(huán)境的影響下，該類橋梁的技術(shù)狀況可能較差。本文對(duì)石條+混凝土面板古橋遭遇洪水后進(jìn)行了詳細(xì)的外觀檢測(cè)，恢復(fù)了該橋的設(shè)計(jì)資料，對(duì)各部件的病害進(jìn)行了記錄，并基于外觀檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了技術(shù)狀況評(píng)定。最后對(duì)該橋的維修和加固提供了建議，該橋的技術(shù)狀況評(píng)定對(duì)于同類改建的圬工古橋具有參考意義。

關(guān)健詞：古橋；上部結(jié)構(gòu)；下部結(jié)構(gòu)；橋面系；技術(shù)狀況評(píng)定

1　工程背景

獅古橋?yàn)槭瘲l+混凝土面板古橋。該橋全長(zhǎng)22.60 m（3.45+4.65+ 4.40+4.65+4.45）m，橋面寬3.30m。該橋上部結(jié)構(gòu)為石條+混凝土板，下部結(jié)構(gòu)為重力式橋臺(tái)。獅古橋?qū)嵕耙?jiàn)圖1。獅古橋年代久遠(yuǎn)，沒(méi)有專門(mén)的設(shè)計(jì)圖紙與竣工圖紙。經(jīng)檢測(cè)和調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該橋歷史近百年。原來(lái)為石橋，主梁為石條。后在石條上澆筑混凝凝土板進(jìn)行拓寬。在2016年6月中旬，突降暴雨導(dǎo)致特大洪水，該橋可能受到?jīng)_刷。本次檢測(cè)對(duì)該橋上、下部結(jié)構(gòu)的各個(gè)主要構(gòu)件進(jìn)行了詳細(xì)的檢查。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該橋的交通量較大，是當(dāng)?shù)刂饕煌ㄒ馈?/p>

圖1　獅古橋?qū)嵕皥D

本次評(píng)定內(nèi)容主要包括外觀檢測(cè)和技術(shù)狀況評(píng)定兩部分。

外觀檢測(cè)：在橋址現(xiàn)場(chǎng)對(duì)獅古橋結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行系統(tǒng)的測(cè)量；對(duì)其橋面系及其附屬結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)及下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的外觀檢測(cè)；

技術(shù)狀況評(píng)定：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)外觀檢測(cè)結(jié)果，基于《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/T H21-2011），評(píng)估該橋的技術(shù)狀況。

2　現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

2.1目的與依據(jù)

檢測(cè)的目的為：恢復(fù)該橋的部分設(shè)計(jì)資料；對(duì)獅古橋的主要病害進(jìn)行檢測(cè)，并評(píng)定該橋結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況；基于結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況，對(duì)該橋的維修和養(yǎng)護(hù)提出合理建議。

本次檢測(cè)主要依據(jù)現(xiàn)行國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程進(jìn)行，具體包括：《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD61-2005）［1］，《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2004）［2］和《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/TH21-2011）［3］等。

2.2現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法

外觀檢測(cè)項(xiàng)目：

（1）結(jié)構(gòu)尺寸檢測(cè)：對(duì)各構(gòu)件的幾何尺寸進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量。

（2）結(jié)構(gòu)外觀檢測(cè)：為對(duì)該橋結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況進(jìn)行評(píng)定，對(duì)該橋的各部位及構(gòu)件進(jìn)行了詳細(xì)檢測(cè)，具體包括：1）橋面系及其附屬結(jié)構(gòu)物：主要包括橋面鋪裝、排水系統(tǒng)、護(hù)欄、交通標(biāo)志等；重點(diǎn)對(duì)橋面系的工作狀況和排水系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)檢查；2）上部結(jié)構(gòu)：主梁外觀檢測(cè)；全部構(gòu)件的結(jié)構(gòu)裂縫及分布（位置、長(zhǎng)度、寬度）的檢測(cè)；3）下部結(jié)構(gòu)：橋臺(tái)的外觀檢測(cè)、橋臺(tái)基礎(chǔ)、基礎(chǔ)沖刷、錐坡與翼墻等結(jié)構(gòu)的外觀檢測(cè)。

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法：

（1）結(jié)構(gòu)尺寸、線形：結(jié)構(gòu)尺寸采用鋼卷尺和皮尺進(jìn)行抽樣量測(cè)。

（2）結(jié)構(gòu)外觀檢測(cè)：1）橋面系及其附屬結(jié)構(gòu)物：對(duì)橋面鋪裝的開(kāi)裂及破損病害進(jìn)行測(cè)量并統(tǒng)計(jì)；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)交通狀況觀測(cè)橋頭跳車；對(duì)排水系統(tǒng)、護(hù)欄、交通標(biāo)志等附屬物的病害按規(guī)范要求進(jìn)行檢查并拍照記錄。2）上部結(jié)構(gòu)：規(guī)范要求對(duì)主梁外觀檢測(cè)的各項(xiàng)評(píng)分指標(biāo)進(jìn)行逐項(xiàng)排查并拍照記錄，如結(jié)構(gòu)有可見(jiàn)裂縫，采用卷尺定位，并輔以裂縫觀測(cè)儀對(duì)其寬度進(jìn)行檢測(cè)。3）下部結(jié)構(gòu)：包括橋臺(tái)的外觀檢測(cè)、橋臺(tái)基礎(chǔ)、基礎(chǔ)沖刷、錐坡與側(cè)墻等的檢測(cè)。

2.3現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果

本次檢測(cè)對(duì)獅古橋上、下部結(jié)構(gòu)的各個(gè)主要構(gòu)件進(jìn)行了詳細(xì)的測(cè)量。測(cè)量前，事先假設(shè)正方向，并將各構(gòu)件編號(hào)。編號(hào)規(guī)則如下：

橋臺(tái)編號(hào)如圖2；橫橋向編號(hào)：沿正方向方向左手邊為左側(cè)，右手邊為右側(cè)。（見(jiàn)圖2）

圖2　主要構(gòu)件編號(hào)

參考《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/T H21-2011）對(duì)橋面系、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的外觀進(jìn)行了系統(tǒng)的檢查，并描述記錄、攝像保存。對(duì)橋梁的主要承重結(jié)構(gòu)工作狀況進(jìn)行說(shuō)明，描述分析所出現(xiàn)的病害現(xiàn)象。

橋面系外觀檢測(cè)結(jié)果：第二跨右側(cè)護(hù)欄破損露筋，3#墩右側(cè)附近護(hù)欄破損。第四跨左側(cè)護(hù)欄缺失，第五跨右側(cè)護(hù)欄斷裂、傾斜。兩個(gè)橋臺(tái)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(jié)構(gòu)外觀檢測(cè)結(jié)果：主梁由石梁和混凝土橋面板組成，石條風(fēng)化嚴(yán)重，表面分層、剝離。外觀不平整、參差不齊。第1孔下游側(cè)橋面板露筋第3孔下游側(cè)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(shù)狀況評(píng)定結(jié)果

下部結(jié)構(gòu)外觀檢測(cè)結(jié)果：0#臺(tái)右側(cè)翼墻上方作為菜地，左側(cè)有大量生活垃圾，生活污水直接排入河中。0號(hào)臺(tái)正面局部長(zhǎng)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(tái)左側(cè)有建筑垃圾。

3　技術(shù)狀況評(píng)定

根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/T H21-2011），采用分層綜合評(píng)定與單項(xiàng)控制指標(biāo)相結(jié)合的方法，先對(duì)橋梁各構(gòu)件進(jìn)行評(píng)定，然后對(duì)橋梁各部件進(jìn)行評(píng)定，再對(duì)橋面系、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行評(píng)定，最后進(jìn)行橋梁總體技術(shù)狀況的評(píng)定。

橋梁總體技術(shù)狀況評(píng)定等級(jí)分為1類、2類、3類、4類、5類。1類：全新?tīng)顟B(tài)，功能完好。2類：有輕微缺損，對(duì)橋梁使用功能無(wú)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(gòu)件有較大的缺損，嚴(yán)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(gòu)件存在嚴(yán)重的缺損，不能正常使用，危及橋梁安全，橋梁處于危險(xiǎn)狀態(tài)。

獅古橋技術(shù)狀況評(píng)定結(jié)果如表1所示。

按照總體評(píng)分方法評(píng)分，獅古橋的最終評(píng)分為49.671分，上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和橋面系技術(shù)狀況等級(jí)均為4類。如按照單項(xiàng)控制指標(biāo)評(píng)分亦評(píng)為4類。因此，無(wú)論是采用綜合評(píng)分和單項(xiàng)控制指標(biāo)的方法，獅古橋技術(shù)狀況等級(jí)均被評(píng)為4類橋。評(píng)分結(jié)果說(shuō)明：主要構(gòu)件有較大的缺損，嚴(yán)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(jié)論與建議

基于檢測(cè)和評(píng)定結(jié)果，作出如下建議：

方案一（維修為主）：1、該橋橋墩和橋臺(tái)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(shí)應(yīng)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(yǎng)護(hù)費(fèi)用過(guò)高，建議拆除重建。

獅古橋的技術(shù)狀況評(píng)定對(duì)于改建的圬工古橋具有參考意義。

［1］中華人民共和國(guó)交通部標(biāo)準(zhǔn)：《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD61-2005）

［2］中華人民共和國(guó)交通部標(biāo)準(zhǔn)：《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2004）

［3］中華人民共和國(guó)交通部標(biāo)準(zhǔn)：《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/ TH21-2011）

汪建群（1982—），男，講師，博士，主要從事大跨橋梁設(shè)計(jì)基本理論研究。