（安徽省壽縣瓦東灌區(qū)管理所 壽縣 232200）

1 工程概況

大井水庫位于安徽省淮南市壽縣東部，與合肥市長豐縣交界，是淠史杭工程中淠河灌區(qū)瓦東干渠上的一座中型反調節(jié)水庫，該水庫主要利用瓦東干渠引水沖庫，原設計總庫容5040 萬m3，集水面積33.60km2，設計灌溉面積13.07 萬畝。水庫始建于1958 年冬，至1972 年春建成開始蓄水，在建成后的30 多年運行中，一般年份春灌前庫水位達到40.00m（廢黃高程系，以下高程皆同）以上，但仍不能滿足灌區(qū)用水的需要。

大井水庫設計水位（50 年一遇）為42.20m，校核洪水位（1000 年一遇）為42.64m，總庫容為5040m3，本次復核設計水位（50 年一遇）為42.26m，相應庫容為4659.8 萬m3，校核洪水位（1000年一遇）為42.64m，總庫容為5054.9 萬m3。

水庫樞紐工程主要包括：均質土壩、泄洪灌溉兩用涵、兩座灌溉涵、溢洪道和進水閘等。水庫大壩全長2829m，最大壩高15m，頂寬4m；迎水坡1︰2.5，背水坡平臺以上1︰2.5，平臺以下1︰3，平臺高程39.00m，平臺寬4m；大壩為均質土壩，壩基及壩體填土主要為粉質粘土。上游坡臨水段位干砌石坡面，下游為草皮護坡，壩頂現(xiàn)為瀝青路面。

由于水庫大壩建于特定的年代，施工跨度長，施工質量差，對該水庫進行了安全鑒定，大壩安全類別評定結果為：三類壩。

2 公路橋現(xiàn)狀及存在問題

溢洪道閘上公路橋共5 孔，每孔凈寬6m，閘墩為砌石和混凝土混合結構，中墩厚1.5m，邊墩厚1.00m，閘室下游側設公路橋，公路橋為鋼筋混凝土板橋，中板每塊橋板寬1.0m，邊板每塊橋板寬1.25m，原設計等級為汽-10，橋面凈寬6.5m，兩側各有護輪帶寬0.25m。

該公路橋位于交通主干道上，超載車輛過往頻繁，經(jīng)過近40 年的運行，公路橋面板表面混凝土嚴重剝蝕，致使混凝土橋面板主筋外露，閘上公路橋已有四孔橋板底出現(xiàn)垂直水流方向裂縫，縫面有白色析出物；相鄰板間接縫滲漏嚴重；橋面鋪裝層受損嚴重，普遍存在裂縫，這些裂縫在超載車輛的輪壓作用下進一步發(fā)展，逐漸貫通，形成較長的縱向裂縫和橫向裂縫，破壞鋪裝層的整體性，鋪裝層局部露石嚴重。

3 靜載荷試驗結果

為了解橋梁主體結構的受力狀況和承載能力是否符合設計要求，以及該橋在超載情況下的實際工作狀態(tài)，2008 年3月水庫管理局委托淮河流域水工程質量檢測中心對公路橋抽取三孔進行靜載荷試驗，工程質量檢測和靜載荷試驗結果如下：

3.1 工程質量檢測

（1）橋墩為漿砌石結構，砌筑砂漿強度為13.90～16.30MPa，砂漿密實性完好。

（2）漿砌石橋墩表面垂直度和表面平整度均滿足規(guī)范要求。

（3）橋面鋪裝層受損嚴重，主要存在四類問題：第一類，每孔均存在平行于行車方向的縱向裂縫，縫寬為0.1～4.0mm，如果不對超載車輛進行限制，加上雨水滲透和凍融作用，裂縫會進一步加劇，最終破壞鋪裝層的整體作用功能；第二類，橋面鋪裝層在兩跨接縫處有橫向裂縫，縫面破損嚴重；第三類，普遍存在于各跨橋面鋪裝層上的不規(guī)則表層裂縫。這些裂縫在超載車輛的輪壓作用下會進一步發(fā)展，逐漸貫通，形成較長的縱向裂縫和橫向裂縫，破壞鋪裝層的整體性；第四類，橋面鋪裝層局部露石嚴重。

（4）公路橋板梁及橋面鋪裝層混凝土強度推定值為35.50～37.80MPa，可達到混凝土強度等級C35的要求。

（5）檢測的橋面鋪裝層表面平整度合格點率為95%。

（6）公路橋板梁混凝土內(nèi)部約98.7%的區(qū)域鋼筋已失去混凝土的堿性保護，處于易銹蝕狀態(tài)。

3.2 靜載荷試驗

（1）對稱荷載作用下，橋梁結構的靜力強度和剛度均滿足規(guī)范要求。

（2）對稱荷載作用下，結構撓度的殘余變形都較小，對稱加載時，荷載橫向分布較為均勻。

（3）對稱荷載作用下，超載后的荷載橫向分布極不均勻。

綜上所述，從試驗結果來看，在設計荷載汽-15、掛-80 作用下，荷載橫向分布較為均勻，說明該成橋狀態(tài)與設計理論相符合。在汽-20、掛-100 荷載作用下，結構校驗系數(shù)大于1，荷載橫向分布不均勻，橋梁處于不安全狀態(tài)。

橋面鋪裝層、橋板梁等的嚴重損壞均系超載車輛引起的，而且在現(xiàn)有狀態(tài)下，超載車會引起板梁受彎不均勻，加速損壞各橋板間的橫向連接，使單板處于更加不利的受力狀態(tài)。

3.3 結論和建議

（1）對公路橋板梁進行更換。

（2）鑒于公路橋位置的重要性，同時考慮社會進步的因素，建議將公路橋按二級公路的標準進行配套設計。

4 公路橋加固設計

4.1 設計標準

溢洪道閘上公路為二級公路標準，是連接南北的唯一通道，且過往重型車輛較多，根據(jù)《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTG D60-2015）及現(xiàn)狀工程情況，二級壩一閘公路橋荷載設計標準相應采用公路-Ⅰ級。

4.2 橋梁型式選擇

公路橋每跨凈寬僅6m，跨度較小，橋板可采用空心簡支板和T 型梁兩種結構形式?？招暮喼О搴汀癟”型梁均可采用普通的小型架橋機進行橋板吊裝施工，施工難度較??；從工程經(jīng)濟角度考慮：因橋跨度較小，空心簡支板的混凝土用量比“T”型梁省，工程投資小，因此推薦采用空心簡支板。

4.3 公路橋設計

此次加固設計行車道寬度為7.0m，安全帶寬為0.5m，則橋面寬度為B=7.0+2×0.5=8.0m，橋面橫坡取2%。

橋板拆除后，將公路橋部位原閘墩墩頂35cm厚鋼筋混凝土冒梁鑿除，在墩頂設φ20 錨筋，間距200mm，梅花型布設，錨筋下部伸入閘墩1.00m，上部與新澆筑C25 鋼筋混凝土冒梁連接。

全橋的上部結構采用預制的C30 鋼筋混凝土空心簡支板，板厚42cm，每孔（跨）共8 塊。板中用無縫鋼管作芯模挖成圓孔；橋面采用10cm 厚C40防水混凝土鋪裝層、防水層及10cm 厚瀝青混凝土面層；設置C25 鋼筋混凝土欄桿，欄桿柱間設置上下兩道鋼筋混凝土扶手，欄桿柱截面18cm×14cm、高120cm；橋面共設置伸縮縫5 道，伸縮縫處設置聚四氟乙烯滑板支座，其余橋面處設置橋面連續(xù)，其下設置板式橡膠支座。

4.4 抗震設計

水庫工程場區(qū)地震動反應譜特征周期為0.40s（中硬場地土），地震動峰值加速度為0.10g，相應地震基本烈度為Ⅶ度，建筑物設計按Ⅶ度設防。根據(jù)有關規(guī)范要求，需對公路橋橋板進行抗震加固設計。本次加固設計對橋板抗震采取以下三種措施：新建冒梁頂設20cm 厚混凝土各向兩邊加寬20cm；在閘墩頂部兩橋板之間增設抗震錨栓；在閘墩頂部兩邊橋板外側增設抗震擋塊。

5 結語

大井水庫除險加固工程通過對公路橋的改造重建，取得了良好的效果，促進了當?shù)氐慕?jīng)濟社會發(fā)展。目前水庫按設計要求正常運行。各項除險加固措施均達到處理病險的目的，有效解決了水庫安全問題，恢復并改善了水庫的功能。該項目設計成果經(jīng)驗可為類似工程提供參考■