【《某桥梁结构安全性评估研究》26000字】

表72，从表中可得3组冲刷情况下，主梁的应力及位移增量变化远小于5%的准许变化限值，所以建坝工程对主梁受力影响不大。表STYLEREF1\s7SEQ表\*ARABIC\s111主梁分析结果对比表冲刷类别无冲刷有冲刷水土合算项目最大压应力(MPa)最大位移(mm)最大压应力(MPa)最大位移(mm)最大压应力(MPa)最大位移(mm)建坝前-14.63221139.848975-14.63221139.857605-14.63221139.848975建坝后-14.63221139.888819-14.63221139.906571-14.63221139.888819差值0.0000000.0398440.0000000.0489660.0000000.039844百分比（%）0.0000000.0999880.0000000.1228520.0000000.099988（2）3组冲刷情况下，3-1#墩建坝前后的最大压应力及最大位移改变量统计见REF_Ref496176900\h表73，从表中可得3组冲刷情况下，3-1#墩的应力及位移增量变化远小于5%的准许变化限值，可认为3-1#桥墩结构安全。表STYLEREF1\s7SEQ表\*ARABIC\s1123-1#桥墩分析结果对比表冲刷类别无冲刷有冲刷水土合算项目最大压应力(MPa)最大位移(mm)最大压应力(MPa)最大位移(mm)最大压应力(MPa)最大位移(mm)建坝前-4.41616314.268648-4.41616314.26864-5.56448820.326608建坝后-4.41616314.268659-4.41616314.279084-5.63829320.361590差值0.0000000.0000110.0000000.0104440.0738050.034982百分比（%）0.0000000.0000770.0000000.0731951.3263570.172100（3）3组冲刷情况下，3-2#墩建坝前后的最大压应力及最大位移改变量统计见REF_Ref496176901\h表74，从表中可得3组冲刷情况下，3-2#墩的应力及位移增量变化远小于5%的准许变化限值，可认为3-2#桥墩结构安全。表STYLEREF1\s7SEQ表\*ARABIC\s1133-2#桥墩分析结果对比表冲刷类别无冲刷有冲刷水土合算项目最大压应力(MPa)最大位移(mm)最大压应力(MPa)最大位移(mm)最大压应力(MPa)最大位移(mm)建坝前-5.5108520.340952-5.5108520.347167-5.45739520.400899建坝后-5.5108520.369765-5.5108520.382884-5.38398520.426889差值0.0000000.0288130.0000000.035717-0.0734100.025990百分比（%）0.0000000.1416500.0000000.175538-1.3451470.127396（4）3组冲刷情况下，4-1#墩建坝前后的最大压应力及最大位移改变量统计见REF_Ref496176910\h表75，从表中可得3组冲刷情况下，4-1#墩的应力及位移增量变化远小于5%的准许变化限值，可认为3-3#桥墩结构安全。表STYLEREF1\s7SEQ表\*ARABIC\s1144-1#桥墩分析结果对比表冲刷类别无冲刷有冲刷水土合算项目最大压应力(MPa)最大位移(mm)最大压应力(MPa)最大位移(mm)最大压应力(MPa)最大位移(mm)建坝前-5.03621525.998291-5.03621526.007926-5.26454226.095727建坝后-5.03621526.042910-5.10980026.063275-5.20338426.134982差值0.0000000.0446190.0735850.055349-0.0611580.039255百分比(%)0.0000000.1716231.4611170.212816-1.1616960.150427（5）3组冲刷情况下，4-2#墩建坝前后的最大压应力及最大位移改变量统计见REF_Ref496176922\h表76，从表中可得3组冲刷情况下，4-2#墩的应力及位移增量变化远小于5%的准许变化限值，可认为4-2#桥墩结构安全。表STYLEREF1\s7SEQ表\*ARABIC\s1154-2#桥墩分析结果对比表冲刷类别无冲刷有冲刷水土合算项目最大压应力(MPa)最大位移(mm)最大压应力(MPa)最大位移(mm)最大压应力(MPa)最大位移(mm)建坝前-5.04362426.011176-5.04362436.016313-4.81651726.033606建坝后-5.04362426.034970-5.04362436.046045-4.87734326.056706差值0.0000000.0237940.0000000.029732-0.0608260.023100百分比（%）0.0000000.0914760.0000000.0008261.2628630.088731（6）3组冲刷情况下，在自重+二期恒载+预应力荷载+流水压力+温度荷载+土压力的作用下，对西河大桥进行稳定性分析，建坝前后稳定分析结果对比见REF_Ref504741566\h表716，从表中可得，建坝前后整体稳定系数均大于4或者小于0，所以该工程不会造成桥梁整体结构稳定性。表STYLEREF1\s7SEQ表\*ARABIC\s116整体稳定系数结果对比表项目无冲刷有冲刷水土合算整体升温组合整体降温组合整体升温组合整体降温组合整体升温组合整体降温组合建坝前3673-34803672-34803087-2927建坝后3083-29253658-34683074-2916差值590-55514-1213-11百分比（%）16.0615.950.380.340.420.38综上可得，西河大桥下游建坝工程引起设计水位及流速改变较小；其次，西河大桥下游建坝工程引起西河大桥桥墩应力及位移变化幅度均远小于5%；最后，建坝后3种冲刷情况下主梁及桥墩的应力及位移均满足要求，遂认为该建坝过程对西河大桥影响不明显，该建坝工程不会对西河大桥的结构安全造成影响。评估建议本评估基于冲刷计算及结构响应分析得到，主要依靠的是理论分析，西河大桥左幅桥，西河大桥右幅桥，南充北互通立体式交叉CK0+404.79匝道桥在建坝后水位升高的情况下，最大理论冲刷深度有所增加，但桥梁各主要结构在建坝前后的应力变化较小，建坝工程不会对桥梁造成结构损害，建议每年对桥梁进行冲刷检测，观察水位以及流速是否变化异常，提高警惕性，确保安全，当发现桥墩周围出现大面积冲刷时，且冲刷深度接近理论计算总冲刷深度的1/3时，应该采取河底硬化或者后文提出的抛石防护方案进行处理，南充北互通立体式交叉CK0+404.79匝道桥和西河大桥各墩警戒冲刷深度控制参见REF_Ref498023772\h表717。表STYLEREF1\s7SEQ表\*ARABIC\s117各墩警戒冲刷深度控制表项目南充北互通CK0+404.79匝道桥西河大桥2#3#3#4#总冲刷深度（m）2.502.506.866.86警戒冲刷深度（m）0.830.832.292.29冲刷防护方案设计冲刷防护措施是利用抛石结构对桥墩基础及周围进行防护，以有效抵抗墩前冲击水流产生的底部向下漩流，将墩侧绕流产生的最大流速区调整到防护区外围，并达到明显折减最大冲刷深度的效果。根据各个桥墩所处位置布置具体的桥墩基础防护措施，局部冲刷的最深的区域，也是冲刷防护的重点区域，当桥墩周围冲刷深度达到总深度的1/3时，开始应进行桥墩防护，范围为墩台基础及周边10m，厚度为总冲刷深度的1/3，西河大桥抛石布置见REF_Ref498023831\h图71，南充北互通立体式交叉CK0+404.79匝道桥抛石布置见REF_Ref498023822\h图72。图STYLEREF1\s7SEQ图\*ARABIC\s11西河大桥抛石布置图图STYLEREF1\s7SEQ图\*ARABIC\s12南充北互通立体式交叉CK0+404.79匝道桥抛石布置图冲刷防护方案施工石料选择为增加墩身稳定安全，墩底处采用抛石棱体护脚，抛填石料选用质地坚硬、不易风化、没有裂隙的新鲜岩石，其抗水性、抗冻性、抗压强度及级配均应符合设计规范，抛石单块重量应符合要求。级配石料粒径选择3-25cm，其中粒径3-10cm，占50%左右，粒径10-25cm，占50%。抛石施工将石料用铁丝网捆绑牢固，在冲刷严重的核心区域采用散抛施工，采用自卸汽车端进法向前延伸立抛，立抛时采用分层流水阶梯式抛填，挖掘机配合整平。

评估结论通过数值分析和评估可以得出如下结论：风险点1：冲刷。根据已知水文地质条件对桥墩受到的最不利冲刷进行了计算，建坝后桥梁的最不利冲刷深度超过建坝前约20cm，约为建坝前总冲刷深度的0.4%。在最不利冲刷的作用下，桥墩仍然嵌入基岩中，墩台基础完全裸露的情况不会发生。因此，建坝后冲刷深度的变化对桥梁结构安全的影响较小。风险点2：垮塌。通过全桥数值仿真分析可知，建坝后全桥梁和桥墩在最不利荷载作用下仍然处于全截面受压状态，建坝后的最不利压应力增量约为建坝前的0.4%。因此，建坝后作用荷载变化对桥梁结构安全的影响较小，正常使用和管养情况下垮塌概率极低。风险源3：过大变形。通过全桥数值仿真分析可知，建坝后主梁、桥墩等主要受力构件的变形和建坝前相比的最大增加量约为0.01%，可以忽略不计。因此，建坝后作用荷载变化对桥梁结构的正常使用影响极小。风险源4：失稳。稳定结构数值分析表明，全桥稳定性良好，建坝前后桥梁结构的稳定性系数基本相同，并且建坝前后的稳定性具备足够的安全储备，全桥结构在计算荷载荷载作用下不会失稳。风险源5：影响通航。水位上升后，由于通航净空的改变很小，且原通航净空足够大，所以不会影响船舶通行。综上所述，西河大桥目前安全。为保证西河大桥的结构安全，根据评估结果提出如下建议：河槽建坝施工过程中建议做好桥梁结构的实时监控量测，做到信息化施工。建议在桥墩上设置永久观测点，并监测对比施工前、施工中及营运阶段桥梁结构的位移变化情况，发现异常及时处理。河槽建坝施工过程中，桥梁上下游100m范围内，不应采用爆破施工。在建坝工程