巫容初

（連城縣交通運輸局，福建 龍巖 366200）

0 引言

南彭跨線橋梁上跨高速公路，修建于2008年，經定檢評定為二類，屬于較好狀態(tài)。隨著城市交通的不斷發(fā)展，該路段通行車輛多為實載60～80t的四軸重車，通過調用橋位處攝像頭發(fā)現(xiàn)，重車時常結隊由接龍往南彭方向通行，回程部分車輛空載。因此對該橋的結構驗算，保障行車安全顯得尤為重要。

1 橋梁概況

南彭跨線橋梁全長83.88m，橋面全寬9.0m，為預應力混凝土連續(xù)箱梁橋。橋梁上部結構為2×36.0m預應力混凝土連續(xù)箱梁橋，梁高2.0m；下部結構橋臺采用重力式U型橋臺，橋墩采用雙柱式墩，基礎采用擴大基礎；橋面鋪裝為中心高度16cm的C40防水混凝土，設雙向1.5%橫坡。橋梁設計荷載：汽車-20級，掛車-100。平面圖、立面圖、截面圖如圖1所示。

圖1 橋梁平面（單位：cm）

2 結構計算

2.1 現(xiàn)狀調查及布載工況

為了解橋址處車輛現(xiàn)狀，設計人員通過調查車流量，并查閱調用橋址處監(jiān)控攝像頭，獲取了該路段的交通量。該路段貨車的主要類型為二軸車輛62.49%和四軸車輛31.24%。由于二軸車輛重量輕，故本次設計按照四軸車進行控制設計。

根據現(xiàn)狀調查，將考慮如下三種布載形式：

①第一種布載形式：考慮橋上雙向均為重車交通堵塞的情況，車輛行駛速度為0，即按80t四軸車輛雙向在橋梁上前后間距5m滿布。

②第二種布載形式：考慮負荷四軸貨車按照小于10km·h-1的行駛速度通行，即80t四軸車輛單向在橋梁上前后間距13m布置，另一側按公路-Ⅱ級通行要求正常通行。

③第三種布載形式：考慮負荷四軸貨車行駛速度超過20km·h-1，即橋上僅有80t四軸車輛單車通行，同時橋梁滿足公路-Ⅱ級的通行要求。

2.2 結構計算情況

應用Midas有限元分析軟件，采用平面桿系將全橋離散為79個節(jié)點，72個單元。按部分預應力混凝土A類構件驗算。

三種布載形式下計算結果如下：

①第一種布載形式：原橋箱梁梁體正截面抗彎、斜截面抗剪、正截面壓應力、正截面及斜截面抗裂、橋墩承載力、支座、橋面板等驗算均不能滿足規(guī)范要求。

②第二種布載形式：原橋箱梁梁體墩頂截面、正截面及斜截面抗裂、橋墩承載力、橋墩處支座、橋面板等驗算不能滿足規(guī)范要求。

③第三種布載形式：原橋箱梁梁體橋面板不滿足規(guī)范要求。

根據以上三種布載形式的計算結果，橋梁均有不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求的指標出現(xiàn)，因此需要對橋梁進行改造或加固設計。

3 加固方案比選

針對三種布載形式的通行要求，初步擬定以下改造或加固方案：

方案一：拆除上部結構后重建（先簡支后連續(xù)預應力混凝土小箱梁）、加固下部結構；

方案二：拆除上部結構后重建（連續(xù)鋼箱梁）、加固下部結構；

方案三：上部結構增大截面、增設縱向預應力，下部結構加固；

方案四：改造橋面鋪裝使共同受力

因拆除后重建，造價費用較高，故主要考慮方案三和方案四，比選情況如表1所示。

表1 方案比選

若按照80t重車的單向正常通行，另一側按公路-Ⅱ級正常通行情況進行設計，則僅需要按照方案三進行加固設計。但運營過程中應及時發(fā)現(xiàn)橋位處出現(xiàn)的交通堵塞狀況，并進行及時疏導，避免出現(xiàn)80t重車堵塞的不利工況。

若按照單車80t重車的通行情況進行設計，僅需要按照方案四對橋面板進行相應處治，使得其與主梁共同受力，但是需專人24小時進行嚴格交通管制。

綜合安全、合理、實用、經濟等方面因素，本次設計推薦采用方案三。

4 結論

根據現(xiàn)狀調查，發(fā)現(xiàn)實際的車輛荷載較大，根據車流量調查，實際開展結構計算。計算表明結構承載能力不足，需要進行加固，于是提出四種解決方案。通過方案比選得知，頂板增大截面，墩頂增設縱向預應力等加固方案具有可行性。