楊 萍 賈曉舜

(1.浙江省詠合市政園林工程有限公司，浙江 金華 321017； 2.浙江省安吉縣交通運(yùn)輸局交通建設(shè)管理處，浙江 安吉 313300)

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南馬老橋荷載試驗(yàn)與加固設(shè)計(jì)

楊 萍1賈曉舜2

(1.浙江省詠合市政園林工程有限公司，浙江 金華 321017； 2.浙江省安吉縣交通運(yùn)輸局交通建設(shè)管理處，浙江 安吉 313300)

通過外觀檢測與橋梁靜載試驗(yàn)，分析評定了東陽市南馬鎮(zhèn)南馬老橋的結(jié)構(gòu)性能，并根據(jù)評價(jià)結(jié)果，從經(jīng)濟(jì)實(shí)用和保護(hù)文物的角度，提出了該橋的加固設(shè)計(jì)方案，有效提高了南馬老橋的穩(wěn)定性。

石拱橋，靜載試驗(yàn)，橋梁結(jié)構(gòu)，加固設(shè)計(jì)

0 引言

石拱橋在中國有著悠久的歷史，充分體現(xiàn)了中華民族勞動人民的勤勞勇敢和卓越才能。隨著時(shí)間的推移，建造年代較早的石拱橋歷經(jīng)滄桑，橋梁病害不斷的發(fā)展，承載力也隨之降低。為此對歷史老橋綜合性能評估對妥善保護(hù)好老橋有著重要意義。

1 工程概況

東陽市南馬鎮(zhèn)南馬老橋位于浙江省東陽市南馬鎮(zhèn)，該橋結(jié)構(gòu)形式為實(shí)腹式石拱橋，橋全長159 m，矢跨比約為1/2.4，孔跨布置為 13×12 m，橋?qū)?.2 m，橋面布置為0.4 m(欄桿)+3.4 m(人行道)+0.4 m(欄桿)，欄桿立柱高度1.14 m，下部結(jié)構(gòu)采用重力式墩臺，基礎(chǔ)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)。

2 結(jié)構(gòu)評定

2.1 橋梁結(jié)構(gòu)外觀檢測結(jié)果

上部構(gòu)造：拱圈鎖石破損、抹面砂漿脫落、拱圈滲水嚴(yán)重(見圖1)，勾縫脫落等病害。下部構(gòu)造：橋墩整體外觀較差，多數(shù)橋墩存在植被滋生、勾縫脫落現(xiàn)象；局部橋墩存在嚴(yán)重開裂、破損(見圖2)。橋面系：橋面鋪裝采用水泥混凝土，病害主要表現(xiàn)為：局部坑槽、角隅破壞、縱橫縫兩側(cè)啃邊、縱向裂縫等。由實(shí)測拱軸線可知，橋跨結(jié)構(gòu)的對稱性良好，無明顯變位。石料強(qiáng)度檢測采用鉆芯取樣測試。橋跨結(jié)構(gòu)的石料具有良好的抗壓強(qiáng)度，其中，橋梁基礎(chǔ)平均抗壓強(qiáng)度達(dá)到91.2 MPa，橋墩墩身平均抗壓強(qiáng)度達(dá)到85.8 MPa，主拱圈平均抗壓強(qiáng)度達(dá)到180.3 MPa。

2.2 橋梁靜載試驗(yàn)

由于該橋不通汽車只作人行橋使用，故本次靜力荷載試驗(yàn)為人行橋靜載試驗(yàn)，不考慮沖擊系數(shù)，按照人群荷載4.0 kN/m2，本次靜力荷載試驗(yàn)采用水袋進(jìn)行加載。正式加載前，需對該橋進(jìn)行預(yù)加載，以使得該橋各構(gòu)件能進(jìn)入正常工作狀態(tài)。正式加載共分4級，分別為1 kN/m2，2 kN/m2，3 kN/m2，4 kN/m2。

橋梁結(jié)構(gòu)模型見圖3。

2.3 結(jié)論

1)從試驗(yàn)結(jié)果情況分析，在試驗(yàn)荷載作用下，南馬老橋試驗(yàn)跨實(shí)測撓度及應(yīng)變均小于理論值，其校驗(yàn)系數(shù)符合規(guī)范要求。

2)在試驗(yàn)荷載作用下，根據(jù)靜載試驗(yàn)結(jié)果，試驗(yàn)跨撓度校驗(yàn)系數(shù)均小于1，因此各橋梁整體剛度滿足要求。

綜上所述，本次試驗(yàn)所測試的東陽市南馬鎮(zhèn)南馬老橋在剛度、強(qiáng)度等方面符合城—B級人行荷載要求，橋梁性能良好，橋梁的實(shí)際承載能力滿足城市人行橋荷載要求。

3 加固設(shè)計(jì)

通過荷載試驗(yàn)及有限元軟件計(jì)算分析，南馬老橋整體結(jié)構(gòu)受力仍處于合理狀態(tài)，仍能滿足城市人行橋荷載要求。但是部分拱圈存在較大裂縫、橋墩塊石缺失以及橋墩基礎(chǔ)受河水沖刷嚴(yán)重，病害嚴(yán)重，必須進(jìn)行加固修復(fù)。

加固內(nèi)容主要包括：

1)在距基礎(chǔ)側(cè)面50 cm處靜壓D114鋼管樁，并對基礎(chǔ)進(jìn)行增大截面加固；

2)對主拱圈裂縫及砌縫進(jìn)行封閉，對塊石缺陷進(jìn)行修復(fù)、修補(bǔ)；

3)對主拱圈及橋墩范圍進(jìn)行注漿處理，增加拱背填料整體性、承載力，以及填補(bǔ)主拱圈和橋墩塊石內(nèi)側(cè)間的縫。

加固大樣圖如圖4～圖9所示。

4 結(jié)語

根據(jù)石料取芯及荷載試驗(yàn)分析，南馬老橋仍能滿足城—B級人行荷載要求。但是從外觀檢測結(jié)果分析，南馬老橋病害較多。由于該橋歷史悠久，從歷史文物角度考慮，本文提供的加固方案，在沒有改變原橋外觀的基礎(chǔ)上極大限度的保護(hù)了該橋的文物價(jià)值。

[1] 鐘宏林.midas Civil橋梁工程實(shí)例精講[M].大連:大連理工大學(xué)出版社，2014.

[2] JTG D60—2015，公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S].

[3] GB 50003—2011，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] JTG/T J21—2011，公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程[S].

The load test and reinforcement design of Nanma old bridge

Yang Ping1Jia Xiaoshun2

(1.Zhejiang Yonghe Municipal Garden Engineering Limited Company, Jinhua 321017, China;2.Transportation Construction Management Office, Zhejiang Anji Transportation Bureau, Anji 313300, China)

Through the visual inspection and bridge static load test, this paper analyzed and evaluated the structural performance of Dongyang Nanma old bridge, and according to the evaluation results, from the economic utility and protection of cultural relics, proposed the bridge reinforcement design scheme, to effectively improve the stability of Nanma old bridge.

stone arch bridge, static load test, bridge structure, reinforcement design

1009-6825(2016)34-0174-02

2016-09-27

楊 萍(1978- )，女，工程師； 賈曉舜(1983- )，男，工程師

U445.72

A