鄧明堯

（珠海市香洲公路養(yǎng)護管理與應急中心，廣東 珠海 519000）

0 引 言

我國經(jīng)濟的騰飛和基礎設施的建設是緊密結合的，橋梁事業(yè)的發(fā)展也是借助于這種形勢，承擔著保持交通暢通的重要任務。建成于上個世紀50到80年代的橋梁，其使用年限已快到期，甚至有些已超期服役，長期服役使橋梁出現(xiàn)了一些不安全因素，逐漸不能滿足日益增長的交通需求，若對其進行全部重建則需耗費巨大的資金[1]。另外，部分橋梁還具有一定的歷史意義。因此，對橋梁進行安全分析并采取加固技術有重要研究意義。

由于已建成的橋梁頻頻出現(xiàn)事故，目前在世界范圍內(nèi)對舊橋加固問題非常關注，對如何加固舊橋進而提升其承載力和延長其使用年限，也成為有關從業(yè)者比較關注的問題。1982年國際橋梁與結構會議和1983年第十七屆國際道路會議等國內(nèi)外會議對橋梁安全狀態(tài)評估、橋梁檢測、維養(yǎng)、加固等問題展開了研究和討論。1991年，中國工程建設標準化協(xié)會推行的《混凝土結構加固技術規(guī)范》[2]和2004年交通部組織由長安大學等單位編制的《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》（JTG H11—2004），規(guī)范了國內(nèi)的公路橋梁的管養(yǎng)加固等工作[3]。

綜上所述，當前國內(nèi)外學者就橋梁加固進行了大量研究，但是根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測分析資料對橋梁加固方案與實施方面所進行的研究工作還較少。本文正是基于前人研究的基礎，以珠海市斗門區(qū)蓮洲鎮(zhèn)上橫大橋加固為例，根據(jù)現(xiàn)場檢測分析資料提出切實可行的加固方案。

1 工程概況

珠海市斗門區(qū)蓮洲鎮(zhèn)上橫大橋位于X581縣道上，建于1988年，跨越澇澇溪水道，是連接珠海市和江門市的主要橋梁。原橋主要技術標準如下：

（1）道路等級：三級；

（2）設計荷載：汽車-20級，掛車-100；

（3）地震基本烈度：7度；

（4）通航標準：五級航道；

（5）設計洪水頻率：1/300。

上橫大橋全長212 m，其中跨徑總長208 m，單孔最大跨徑16 m，橋梁全寬7.6 m，橋面凈寬7 m上部結構形式為鋼筋混凝土T梁，橋墩為雙柱式墩，跨徑組合為13×16 m。支座為板式橡膠支座，伸縮縫形式為模數(shù)式伸縮縫，護欄形式為混凝土防撞護欄，橋面鋪裝形式為混凝土橋面鋪裝。橋面中心標高為7 m；兩端橋頭標高4.8 m。

2 病害分析

2.1 上部結構病害

上部結構主梁的主要病害為：混凝土破損、露筋、泄水孔處主梁外表面水漬、混凝土表面麻面、裂縫泛堿、龜裂、混凝土滲水、混凝土表面涂裝脫落。

2.2 下部結構病害

下部結構橋墩的主要病害為混凝土表面粗糙、破損，墩身裂縫、泛堿，水跡等。橋臺典型病害是護坡破損、橋臺脫空。橋墩蓋梁的主要病害為銹脹、露筋、裂縫等病害，且病害出現(xiàn)較多。

2.3 水下橋墩病害

水下橋墩主要病害為墩柱與橫系梁相交處混凝土破損掏空、承臺頂面露筋等。

2.4 橋面病害

橋面系病害主要為橋面鋪裝坑槽、麻面，以及裂縫等；人行道主要病害為坑槽、混凝土破損，以及人行道磚缺失。排水系統(tǒng)的病害為泄水孔堵塞。

3 加固論證

該項目是珠海市公路網(wǎng)的重要組成部分，具體論證如下：

3.1 安全論證

根據(jù)2013年上橫大橋的檢測報告，該橋技術狀況評定結果為四類橋。根據(jù)報告顯示，該橋混凝土破損、露筋、裂縫等病害有所發(fā)展，結合水下基礎檢查，發(fā)現(xiàn)的樁基鋼護筒銹蝕，墩柱混凝土脫落、銹脹露筋等病害，已經(jīng)影響到該橋使用的耐久性和安全性[4]。為保障人民群眾出行安全，需盡快進行加固。

3.2 經(jīng)濟論證

隨著斗門區(qū)經(jīng)濟的快速發(fā)展，尤其是近年來，多家世界500強企業(yè)和國內(nèi)知名企業(yè)先后落戶斗門區(qū)，給斗門區(qū)經(jīng)濟帶來了巨大的發(fā)展契機。另外，珠海已實施的近期建設規(guī)劃（2003—2005年）將斗門確立為次中心城。斗門區(qū)社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，必然帶來交通需求的迅猛增長。因此，上橫大橋的加固是促進斗門區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展的需要。

3.3 發(fā)展趨勢論證

2007年3月5日，珠海市委、市政府在斗門區(qū)召開加快斗門交通基礎設施建設現(xiàn)場會。會議指出，目前斗門的交通基礎設施建設明顯與經(jīng)濟發(fā)展、城市發(fā)展不適應，與高速公路建設不同步[5]，交通發(fā)展滯后已嚴重制約了斗門乃至全市經(jīng)濟的發(fā)展步伐。上橫大橋的加固，是加快斗門區(qū)交通設施建設促進斗門區(qū)發(fā)展的具體體現(xiàn)，是落實市委、市政府指導精神的具體體現(xiàn)，是落實科學發(fā)展觀的具體體現(xiàn)。

4 加固方案

4.1 勘測資料分析

上橫大橋橋位處地層從上而下共分為五層，分別為：淤泥層、細砂層、亞粘土層、全風化花崗巖層與強風化花崗巖層。該地區(qū)處于珠江三角洲平原區(qū)，屬亞熱帶海洋性氣候，雨量充沛，地表水網(wǎng)密布，地下水補給來源極為豐實，其地下水類型主要有第四系松散層孔隙水和基巖裂隙水。

該項目總體上路線走廊內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)大型破壞性斷裂直接危及公路工程安全，同時除軟土外，也沒有其它不良地質(zhì)問題。從地質(zhì)角度上說，路線區(qū)域是穩(wěn)定的，適宜公路工程建設，不存在因地質(zhì)問題而引起的線路繞避問題。

4.2 加固思路

該項加固主要根據(jù)橋梁的外觀、水下及靜載檢測報告，考慮到主梁撓度已經(jīng)不滿足規(guī)范要求，承載能力不滿足設計要求[6-7]。主要構件有大的缺損，嚴重影響橋梁使用功能，不能保證正常使用。該方案為臨時便橋建成后拆除舊橋的上部T梁結構及蓋梁、樁基系梁，保留舊橋的墩柱；在舊橋兩墩柱之間增設1個墩柱，下部增設墩柱與舊墩柱共同受力，新建蓋梁，更換橋梁上部結構。根據(jù)《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》（JTG H11—2004）可知，四類橋應經(jīng)檢測后進行中修或大修工程[8]。

4.3 加固方案

該項加固從臨時交通組織、上部結構、下部結構和樁基承臺施工四方面提出具體方案。

4.3.1 臨時交通組織

在舊橋北邊修建臨時便橋及連接便道。臨時便橋設置臨時通航孔，有通航需求時可把橋面吊起，見圖1所示。臨時便橋為12 m跨度，全長216 m，貝雷梁結構，全寬7 m，滿足雙向通行需求。引道占用的農(nóng)田，魚塘及臨時板房需臨時征用，待工程完成后可原狀恢復。

圖1 臨時交通平面圖

4.3.2 上部結構

根據(jù)主梁靜載檢測報告，原橋的上部T梁結構撓度已經(jīng)不滿足規(guī)范要求，承載能力不滿足設計要求。待更換的上部結構采用16 m跨預應力混凝土空心板，橫斷面見圖2所示，采用后張法施工，按部分預應力混凝土A類構件設計。中板寬1.24 m，預制板板高0.8 m。根據(jù)三級公路標準及前后道路的路幅寬度，橋梁寬度取9.5 m，雙向兩車道設置。

圖2 空心板橫斷面圖（單位：cm）

4.3.3 下部結構

該項目橋梁橋墩樁基、系梁存在露石、露筋、蜂窩、被沖刷腐蝕等病害，為保證結構安全性，在不影響現(xiàn)狀通航條件的情況下，原墩柱兩樁基間增設一墩柱與原墩柱共同受力，見圖3所示。

圖3 墩位平面圖（單位：cm）

新增設的墩柱橫橋向寬1.8 m，順橋向厚度為1 m，與舊橋墩柱保持一致，不減少現(xiàn)狀通航寬度。墩柱底設1.5 m厚，2 m×2 m承臺，承臺埋于河床底下，承臺基礎為1根D150樁基。蓋梁為新建結構，通航孔位置的新建蓋梁底部與原蓋梁頂部齊平，通航高度比現(xiàn)狀提高1.8 m，橋面標高比現(xiàn)狀提高1.2 m，其余非通航孔位置處的蓋梁底標高根據(jù)橋梁縱斷面調(diào)整，原則上不低于原蓋梁底標高。

原橋臺全部拆除。新橋臺采用薄壁式橋臺結構，雙排4根D100鉆孔灌注樁基礎。

4.3.4 樁基承臺施工

因通航及防洪需求，新加設的承臺須埋在河床以下，此處水深達5 m，施工難度較大。該項目樁基、承臺及墩柱施工采用圍堰法施工，主要施工工藝為：

（1）鋼支架搭設，施工灌注樁基礎。

（2）鋼圍堰制作好后，運至現(xiàn)場定位安裝并封底、抽水。

（3）施工承臺，墩柱。

（4）養(yǎng)護完成后，拆除模板和圍堰至下個橋墩。

5 結 語

依托珠海市斗門區(qū)蓮洲鎮(zhèn)上橫大橋加固項目提出了橋梁加固方案的設計思路，得出以下結論：

（1）通過對上橫大橋病害的分析，并對其進行經(jīng)濟、安全等多方面論證，明確橋梁加固的必要性，為橋梁加固方案的提出奠定基礎。

（2）依據(jù)橋梁的外觀、水下及靜載檢測報告與相關的設計標準，從臨時交通組織、上部結構、下部結構和樁基承臺施工四方面提出了全面合理的加固方案。