第一部分橋梁概述
1.1 前言
隨著我國交通運輸事業的迅速發展，以公路橋梁為代表的建築物日益增多。由於目前在役橋梁中有很大部分橋梁的建橋時間較長、橋梁原有的設計荷載等級較低，已明顯不滿足現行的使用荷載要求。鑑於上述諸多不利因素的影響，大部分舊橋的使用功能和承載力已明顯下降，橋梁的完好性發生了不同程度的破壞，結構存在著嚴重的安全隱患。
近年來，由於橋梁破損、承載力下降等造成的安全事故時有發生，已對人民生命財產造成了嚴重的威脅。國家和地方的各級公路管養部門對此給予了高度的重視。
雙曲拱橋是我國獨創的一種結構形式，曾經在上世紀的60~80年代在全國範圍內普遍進行過推廣。由於該結構具有外形美觀、受力合理、造價低廉、施工方便等諸多優點，曾經得到了一致的肯定。但是，由於當時的設計荷載標準較低、使用時間較長、近年來交通量鉅增等多種因素，結構出現了不同程度的病害，存在著嚴重的安全隱患，因此，對雙曲拱橋的加固是乙個重要而又迫切的任務。
2023年7月，由遼寧省交通廳公路管理局主持，由阜新市公路處、遼寧工程技術大學、遼寧省交通高等專科學校共同承擔了「雙曲拱橋加固技術」的科研課題，並以彰武縣彰哈線吐力土橋作為依託工程進行了相關的設計、施工及荷載試驗。該課題借鑑了以往的雙曲拱橋加固的加固經驗和設計理論，同時又提出了新的設計理念和新的嘗試，收到了良好的加固效果。目前，加固設計、加固施工、荷載試驗工作已全部完成。
1.2 橋梁概述
吐力土橋位於遼寧省彰武縣彰哈線上，二十世紀八十年代竣工。該橋全長63.4公尺，橋跨結構為2-20+2-5公尺，空腹式雙曲拱橋，重力式混凝土橋台、橋墩，沉井基礎。
吐力土橋原橋主拱圈的拱軸線為懸鏈線形式，矢跨比為1/5，拱軸係數為2.814。橫向六肋五波，總寬度為7.
94公尺。空腹式拱上建築。橋面寬度為淨7+2×1m，墩台頂部設伸縮裝置。
原橋設計荷載為汽-10，掛-50。
原吐力土橋設計荷載標準較低，近年來重型車輛和超載車比較多，加之材料老化等原因，導致腹拱圈開裂，嚴重危及行車安全。
所以該橋受阜新市交通局公路管理處的委託，由遼寧工程技術大學於2023年7月對該橋進行加固設計，加固設計主要針對主拱圈和拱上建築，採用錨噴混凝土的施工工藝，在原橋拱肋馬蹄處，沿橋寬和橋長做整體混凝土底板，把原拱橋結構改變為箱形結構；將拱上填料和損壞的腹拱圈全部拆除，按照原腹拱圈規格現澆腹拱圈。加固維修後新橋設計荷載為汽-20，掛-100。
加固施工已於2023年9月全部完成結束，加固後的橋梁已正常投入使用。
吐力土橋加固後全橋如**1-1所示。
**1-1吐力土橋
為了全面了解加固後吐力土橋的使用情況，掌握該橋的結構狀況，同時對吐力土橋提載加固效果（包含加固設計、加固施工）進行準確的評估，遼寧省交通高等專科學校公路工程質量檢測中心於2023年11月對吐力土橋橋進行檢測評估。
第二部分一般檢查
2.1 檢測目的
通過對現有橋梁結構狀況進行現場檢查，收集資料，全面、科學地評價目前橋梁的效能以及橋梁的加固效果，為橋梁現階段的安全運營及以後的維護提供技術依據。
2.2 檢測依據
（1）《公路舊橋承載能力鑑定辦法》（試行），1988
（2）《公路工程質量檢驗評定標準》，jtj071-98
（3）《公路工程技術標準》，jtg b01-2003
（4）《公路橋涵養護規範》，jtg h11-2004
（5）《彰哈線吐力土橋加固提載設計說明書》，2023年7月
（6）《彰哈線吐力土橋加固施工圖設計》，2023年7月
2.3 主要檢測儀器裝置
表2-1 主要檢查儀器及裝置一覽表
2.4 結構外觀檢測
2.4.1 橋面系
重做橋面鋪裝採用c30鋼筋混凝土，路緣處厚10cm，路中線上厚17cm，預留向兩側的2%橫坡，然後在混凝土上鋪設3cm厚瀝青混凝土耐磨層，橋面鋪裝沿縱橋向不設縱向伸縮縫，僅在各墩中心處設定一橫縫，縫寬2cm，並用瀝青麻絲填滿填實；拆除部分防護欄杆，按原圖紙修復。
經外觀普查發現，新做的橋面鋪裝平整度較好，無破損、網裂等情況；行人路、路緣石均完好；墩頂設伸縮用橫縫（**2-1—2-3）。
**2-1路面完好**2-2 墩頂設伸縮用橫縫
**2-3 欄杆及行人路
2.4.2 上部結構
對主拱圈加固採用錨噴混凝土施工工藝，在原拱肋馬蹄處 14cm厚的混凝土底板，將拱形截面的主拱圈改變為箱形截面；拆除部分腹拱立牆及實腹段側牆，重新用砂漿修復。
經外觀普查發現，加固後主拱圈底面平整，未見明顯裂縫，新砌的腹拱立牆與實腹段側牆石料規則、鑲面平整、外觀美觀。（**2-4—2-7）。
**2-4 新砌實腹段側牆**2-5 新錨噴主拱圈底面
**2-6 拱背**2-7 腹拱立牆
2.4.3 下部結構
經加固設計單位實地考察和後期計算，橋墩臺沒有結構性損傷，故未列入加固範疇。
經外觀普查發現，橋墩台墩身未發現腐蝕現象，無裂縫、無明顯病害（**2-8 —2-9）。
**2-8 1#橋墩**2-9 1#橋墩立面
2.5 一般調查小結
（1）新做的橋面鋪裝平整度較好，無破損、網裂等情況；行人路、路緣石均完好；墩頂設伸縮用橫縫；
（2）加固後主拱圈底面平整，未見明顯裂縫，新砌的腹拱立牆與實腹段側牆石料規則、鑲面平整、外觀美觀；
（3）橋墩台墩身未發現腐蝕現象，無裂縫、無明顯病害；
第三部分荷載試驗
3.1 試驗目的
檢驗橋梁結構是否滿足設計荷載要求，了解其整體工作效能，為橋梁現階段的安全運營及以後的維護提供技術依據。
3.2 試驗依據
（1）《公路舊橋承載能力鑑定辦法》（試行），1988
（2）《公路工程質量檢驗評定標準》，jtj071-98
（3）《公路工程結構可靠度設計統一標準》，gb/t50283-1999
（4）《公路橋涵設計通用規範》，（jtj 021-89）
（5）《公路工程技術標準》，jtg b01-2003
（6）《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規範》，（jtj023－85）
（7）《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規範》，（jtg d62－2004）
（8）《彰哈線吐力土橋加固提載設計說明書》，2023年7月
（9）《彰哈線吐力土橋加固施工圖設計》，2023年7月
3.3 主要檢測儀器裝置
表3-1 主要檢測儀器及裝置一覽表
3.4 測試截面
根據本次檢測的外觀普查結果，並結合橋梁結構的荷載試驗要求，選擇第2孔作為荷載試驗孔，並採用橋梁結構分析專用程式進行靜、動力分析，從而確定以拱橋跨中截面、1l/4截面及拱腳截面作為應變的測試截面，以1l/4截面及跨中截面作為撓度的測試截面，以第2孔跨中截面做為動態測試截面。測試截面布置如圖3-1所示。
圖3-1 測試截面布置示意圖
3.5 測點布置
3.5.1 應變測點
在主拱圈底面布置應變測點，布置於拱腳截面、1l/4截面及跨中截面，沿縱橋向布置於ⅰ-ⅰ、ⅱ-ⅱ及ⅲ-ⅲ斷面。應變測點共布置22個，編號從1#-22#。測試斷面應變測點布置如圖3-2—3-4所示。
圖3-2 ⅰ-ⅰ斷面應變測點布置示意圖
圖3-3 ⅱ-ⅱ斷面應變測點布置示意圖
圖3-4 ⅲ-ⅲ斷面應變測點布置示意圖
3.5.2 撓度測點
在主拱圈底面布置撓度測點，沿縱橋向布置於ⅱ-ⅱ及ⅲ-ⅲ斷面。撓度測點共布置12個，編號從1-12。測試斷面撓度測點布置如圖3-5—3-6所示。
圖3-5 ⅱ-ⅱ斷面撓度測點布置示意圖
圖3-6 ⅲ-ⅲ斷面撓度測點布置示意圖
3.5.3 動態測點
為了測試結構動態特性，在測試截面跨中布置加速度拾振器，布設的具體位置如圖3-7所示。
圖3-7 動態測點布置示意圖
其中：ch0—設定在跨中截面動加速度拾振器；
ch1—設定在跨中截面動撓度拾振器；
3.6 試驗荷載
3.6.1 靜力荷載試驗
根據《公路舊橋承載能力鑑定辦法（試行）》的規定，一般採用基本荷載，靜力試驗荷載的效率係數ηq取值範圍為1.05≥ηq≥0.8。
式中：sstat—— 靜載試驗荷載作用下控制截面內力計算值；
s———控制荷載作用下控制截面最不利內力計算值；
δ———按規範採用的衝擊係數，平板掛車、履帶車、重型車輛取用0。
為了保證試驗的有效性，根據各測試截面的內力與撓度影響線，按最不利位置載入，在保證各測試截面試驗荷載效率係數η至少達到0.80以上的條件下，試驗前對每輛車嚴格過磅，記錄下各輛車的實際總重、軸重和軸間距，具體見表3-2所示。結構分析按表中的引數取平均值計算。
車型及荷載示意圖如圖3-8所示。
表3-2 吐力土橋試驗荷載車資料
圖3-8 車型、荷載示意圖
本次試驗的荷載效率見表3-3：
表3-3 40t時靜載試驗效率係數
檢測試驗報告
裝置名稱 高壓電纜分接箱安裝位置 2 變1 條形開關 主進 2 條形開關 出1 3 條形開關 出2 4 條形開關 出3 5 條形開關 出4 6 條形開關 出5 7 分接箱接線電阻 4.0 8 判斷依據 9 本次檢測使用儀器 10 結論 合格 11 試驗人員 裝置名稱 1 分接箱安裝位置 1 樓12 ...
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