1、1县道 X443 线花山桥旧桥改造方案分析摘要：县道 X443线位于广东省肇庆市广宁县境内，花山桥为 X443线上 K51+405跨越山区河流的大桥，通过对旧桥结构及表观病害的检测、以及桥区的水文地质勘察结果的分析，提过具体可行的改造方案。 关键词：拱桥、旧桥检测与评价、旧桥维修、旧桥扩建 中图分类号：S773.4 文献标识码：A 文章编号： 一、 旧桥概况 1、 总体现状 花山桥位于 X443线广宁县赤坑镇花山村辖区内，公路等级为公路四级，桥中心桩号 K51+405，桥梁为正交 2-24m双曲拱桥，桥总长60.3m，桥面总宽 4.8m，桥面净宽 3.9m，设计荷载为汽-15，该桥于1972年
2、竣工通车。由于近年来往车辆增多及车辆超载严重等原因，导致该桥第二跨左侧的拱上侧墙向外位移最大约 10cm，右侧拱上侧墙的砂浆脱落；第一跨右栏杆严重损坏；桥面沥青表面处治面层严重坏烂，存在交通安全隐患，影响行车安全和畅顺，从而影响该桥的安全使用。 2、 旧桥检测及病害结果分析 依照公路桥涵养护规范 （JTG H11-2004）的要求进行评定，该桥结构技术状况综合评分为 45.6，属三类桥。桥梁外观检查情况如下： 该桥上部为 224m的钢筋混凝土双曲拱，每跨双曲拱设 4片拱肋，每跨主拱圈上设 2孔腹拱圈。 2双曲拱：拱肋和拱波外观质量较好，其中第 1跨 1#拱肋和第 2跨1#、4#拱肋在跨中附近的
3、拱肋顶部混凝土因受侧墙挤压局部破碎、脱落，第 2跨 4#拱肋北市台侧 1/4跨处有较大面积的水泥砂浆与拱肋分离，局部松动、脱落。 腹拱圈：该桥共设 4孔浆砌片石腹拱圈，各跨腹拱圈顶部均有 1条横向贯通裂缝，拱圈底面局部有网裂，裂缝宽度在 0.301.0mm间。 拱上侧墙：第 1跨和第 2跨在拱顶附近的上游侧墙往外鼓突，以拱肋为参照，第 2跨上游侧墙最大往外突出约 10cm，局部侧墙片石松动、开裂。 二、 设计方案 1、建设规模及技术指标 （1）建设规模 本项目按四级公路标准，设计行车速度 20公里/小时，在旧桥上游加宽 4.8m，加宽桥长 70.29m，加宽后桥面总宽 9.23m，净宽 8.5
4、m，防撞墙 236.5cm。 旧桥修复方案：拆除侧墙、拱上填料及桥面系后，重新浇筑钢筋砼侧墙、桥面板和防撞墙，将原填料换填为素砼，墩台处设胀缝。 加宽桥方案：上部结构为 416.5m现浇钢筋砼 T梁，先简支后桥面连续，两桥台设伸缩缝，下部结构为独柱墩，南街桥台为重力式台，明挖扩大基础，北市桥台为埋置柱式台，砼灌注桩基础。 桥头引道采用挖除重铺路面后与现有路面接顺，引道路基宽 7.0m，路面宽 6.0m，路面结构采用 15cm级配碎石垫层+15cmC20 砼基层+24cm 水3泥砼面层。 （2）技术指标 荷载等级：加宽桥按公路II 级；旧桥按维修后达到原设计荷载等级汽-15 级设计。 设计洪水频
5、率：1/100。 2、工程水文地质勘察 （1）桥位地基由人工填土层，第四系冲积层和震旦系砂岩 3个工程地质层组成。 人工填土层呈土褐棕红色，由粘性土混 110%岩屑、角砾组成，稍经固结，可塑状，具粘性，局部分布，平均厚度为 5.80m。 第四系冲积层自上而下依次为：砾砂层，灰白，为不等粒砂，松散，饱和，局部分布，厚度约为 1.00m；卵石层，杂色，砂砾充填，卵石大小 215cm，母岩为脉石英，松散，饱和，局部分布，厚度约为0.80m。 震旦系砂岩自上而下依次为：强风化变质砂岩，褐色，岩心破碎，呈 25cm碎块状，岩质较软，锤击易碎，部夹中风化岩块，局部分布，厚度约为 3.80m；中风化变质砂岩
6、，灰、褐色，裂隙发育，裂隙面风化较强并有铁质渲染，全场地分布，层厚不均匀，平均厚度为 2.17m。层面平坦。微风化变质砂岩，呈灰、青灰、浅褐色，微裂隙较发育发育，面略有风化，部分有铁质渲染，岩质坚硬，锤击声宏，全场地分布，层厚较均匀，平均厚度为 4.93m。 （2）根据野外地质鉴定，结合钻孔简易水文地质观测，地下水主要4为孔隙潜水，赋存冲积层形成的砾砂、卵石层中，渗透性较好，含水量丰富，无承压性。根据河水水质分析，河水对混凝土不具腐蚀性；河水与地下水呈强水力联系并互为补给，推断地下水对混凝土也不具腐蚀性。（3）据地质地貌观察，项目区新构造运动主要表现为间歇性上升，形成构造剥蚀地貌。桥位位于震旦
7、系基岩内，未发现全新世活动性断裂或发震断裂通过，本地块趋于稳定。 根据资料，广宁一带历史上曾发生过 34 级小地震。另根据中国地震动参数区划图 ，本区地震动峰值加速度为 0.05g（相当于地震基本烈度度） 。 3、工程设计要点 随着当地经济发展，近几年交通量不断增加，花山桥所处路段路宽桥窄，且侧墙及桥面系出现多处病害，经肇庆市公路工程质量监测站核定旧桥技术等级为三类桥。现对旧桥进行改造，并在上游新建加宽桥。 （1）纵断面 改造后桥梁设计标高比现有桥面降低约 27cm，桥面横坡由旧桥拱上填料及加宽桥盖梁调节。 （2）加宽桥下部构造 加宽桥下部结构桥墩采用独柱墩，钢筋砼钻孔灌注桩基础，采用悬臂式盖
8、梁，墩柱径 D120cm，桩径 D140cm，桩基采用嵌岩桩设计，嵌入微风化岩深度为 1.53.0m。南街桥台为重力式台，明挖扩大基础，北市桥台为埋置柱式台，砼灌注桩基础，桩径 D100cm，采用支承桩设计，嵌岩5深度为 0.5m。 为满足抗震设防的构造要求，各墩、台均设置横向防震抗滑块。 桥墩处支座采用 15202.8cm普通板式橡胶支座，桥台处采用15203.0cm四氟滑板橡胶支座。 （3）上部构造 加宽桥上部构造为 416.5m现浇钢筋砼 T梁，先简支后桥面连续，桥面铺装为 10cmC40砼桥面铺装层，T 梁跨中骨架预拱度为 3cm。 旧桥拆除侧墙、拱上填料及桥面系后，重新浇筑钢筋砼侧墙
9、、钢筋砼桥面板和防撞墙，将原填料换填为素砼，墩台处设胀缝。 加宽桥与旧桥间预留 1cm纵缝，纵缝处设置角钢，中间采用三层油毛毡隔开。 全桥在桥台处设置 2条 YFG40型伸缩缝。 三、 施工注意事项 严格按照有关现行施工技术规范和设计要求进行施工，还应注意以下事项： 1、上部结构 （1）为使现浇桥面混凝土与 T梁紧密结合成整体，应使 T梁的顶面粗糙。 （2）施工时应注意设置桥面横坡，加宽桥桥面横坡均由墩（台）帽形成，旧桥桥面横坡侧墙及拱上填料调节。 （3）加宽桥 T梁施工时，须密切注意预埋桥面铺装架立钢筋、防撞墙及伸缩缝钢筋，并预留伸缩缝及泄水孔位置。旧桥桥面板施工时，应6注意预埋防撞墙及伸缩
10、缝钢筋。 （4）加宽桥桥面施工时，应先施工防撞墙，再施工桥面铺装层。 （5）旧桥拆除拱肋以上构造时，应每跨对称施工，且两跨同时进行，挖除拱上填料时应注意不破坏拱肋及拱波，施工过程中应及时将废料清除并运走，避免堵塞河道。 （6）焊接钢筋时，要根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D622004 和公路桥涵施工技术规范JTJ0412000 严格检查焊接质量和几何尺寸。 2、下部结构 （1）桩基放样前，应对控制点进行复测，确信无误后，才能进行下一步施工，以便消除基础坐标在设计和放样过程中的错误，如发现复测数据有所偏差, 应及时通知设计单位。 （2）1#、2#桥墩桩基采用搭设钻桩平台施工
11、，3#桥墩桩基采用围堰施工。 （3）桥墩桩基采用嵌岩桩，桥台桩基采用支撑桩，桩底沉渣厚度不大于 5cm；桩基钻孔施工时应对应地质报告施工，如施工时实际地质情况与地质报告不符，应及时通知监理和设计单位处理。 （4）由于实际桩基钻孔位置和地质钻孔位置之间会有偏差，要求施工单位做好详细钻孔记录，并保存完整岩样，为确定终孔时间提供原始记录。 （5）由于 2#墩桩基离旧桥墩基础较近，为了尽量减少对旧桥墩基础的影响，建议 2#墩桩基采用回旋钻机钻孔，同时加强对旧桥墩的观测。 7（6）桥墩、台帽必须保持平整、清洁，支座必须安放水平、准确。施工应严格控制各控制点标高，准确设置支座位置和高程。 （7）浇筑墩、台帽混凝土时要求采用有效措施，减少水化热的影响，避免出现施工裂缝。 （8）北市桥台施工前，先按路基压实标准填土至盖梁底标高,再进行钻孔桩的施工, 需待台前、台后填土稳定后,方可在其上浇筑 T梁。 结语：通过对花山桥旧桥改造工程前期详细的勘察设计，为施工提供了具体、可行的方案，大桥在未封闭交通下施工期，施工期间进展顺利，后期运营后为发现病害，本设计方案较为成功，为山区旧拱桥的改造方案提供一定的借鉴作用。 参考文献： 【1】 公路桥梁加固设计规范JTG/T J22-2008 【2】 X443 线花山桥旧桥检测报告 【3】 X443 线花山桥扩建工程施工图设计
