第四届北京市大学生建筑结构设计竞赛
B组赛组（桥梁方向）
一.题目
北京三元桥跨京顺路桥梁改建工程 二.设计资料： （一）工程概况 1. 原桥概况
三元桥跨京顺路桥（见照1～4）位于东北三环路上，跨京顺路（见图1），桥梁大致为东西走向（西北至东南），共3跨。跨径组合为13.50 m（双T形梁）+27.30 m（双T形梁）+13.50 m（双T形梁），桥梁总长为54.90m。桥梁车行道宽为44.80m。桥梁原设计时考虑了快车道、慢车道及人行道，设计荷载等级快车道为汽-超20，挂-120，慢车道按均布荷载4.0kN/m2，汽-15考虑，人行道为3.5kN/m2。桥梁抗震设防烈度为八度。
三元桥跨京顺路桥
图1 三元桥跨京顺路桥地理位置示意图
照1 三元桥总体示意图（最右侧为跨京顺路）
照2 三元桥跨京顺路桥外观
照3 三元桥跨京顺路桥桥面外观
照4 三元桥跨京顺路桥下部结构外观
三元桥跨京顺路桥于1984年建成， 原桥结构形式为边孔设铰的三孔V型墩刚架体系。上部结构由九根主梁组成，主梁截面为双T形（也称为π型梁），在V型墩区域主梁由双T形合并为实体的实腹梁截面。下部结构采用V型墩、钢筋混凝土U型桥台、扩大基础。如下图所示：
图2 三元桥跨京顺路桥平面示意图（单位：mm）
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图3 三元桥跨京顺路桥立面示意图（单位：mm）
图4 三元桥跨京顺路桥Ⅰ-Ⅰ主梁横断面示意图（单位：mm）
2003年进行了加固（加固资料不全），2011年进行维修，主要措施为： ? 主梁采用高强不锈钢绞线网加聚合物砂浆加固。
? 拆除局部桥面铺装并植筋于桥面板，施工防水层，重新上铺桥面沥青混凝土铺装。 ? 对主梁、桥面板（非拆除重做区域）、桥台部位横向联系及V型墩、桥台等裂缝进行封闭处理，破损处用砂浆修补。
? 拆除中央隔离带重做防水并恢复重建。 2.现况桥梁技术状况及病害原因分析
2013年，北京某检测中心通过实桥检测表明，该桥目前存在以下病害： 1）桥面系及附属设施
（1）桥梁系及附属设施病害情况
三元桥跨京顺路桥桥面铺装层采用沥青混凝土，桥面宽度为44.80m。桥面系及附属设施存在的主要损伤为：2条伸缩缝阻塞、2条伸缩缝接缝处碎边；铺装层纵向裂缝6条，最大长度L=2.2m；铺装层网裂2处，最大面积S=200.0m2；铺装层坑槽2处，最大面积S=0.05m2；铺装层局部破损2处；雨水管锈蚀2处；路缘石露筋破损4处，具体情况见表1。
表1 桥面系及附属设施检查结果
序号 检查项目 检查数量 ? ? 桥面铺装 2239.92m2 ? ? 伸缩缝 2条 检查结果 铺装层纵向裂缝，最大长度L=2.2m，见照5 铺装层网裂，最大面积S=3.0m×1.0m，见照6 铺装层存在局部坑槽，最大面积S=0.05m2。 桥面铺装层局部破损。 1 2 ? 2条伸缩缝缝内均沉积物阻塞且接缝处碎边。 3 4 5 6 排水系统 桥头平顺 栏杆 人行道 2处 两端 109.8m 164.7m2 ? 雨水管锈蚀。 桥头引道未见明显下沉。 ? 栏杆外观。 ? 路缘石露筋破损。 典型病害照片（部分照片） 照5 北幅桥铺装层纵向裂缝 （2）病害原因分析：
照6 北幅桥铺装层纵向裂缝 三元桥跨京顺路桥两条伸缩缝均已阻塞，接缝处有混凝土碎边，桥面铺装层存在纵向裂缝、网裂、坑槽、路缘石露筋破损等情况。目前，上述损伤对桥梁结构的承载力及使用安全影响不大，但上述伸缩缝的阻塞、桥面铺装层的开裂、路缘石露筋破损等会对桥梁结构的耐久性及行车舒适性造成不利影响，应对桥面系存在的损伤采取措施进行处理及日常维护。
2）上部结构
（1）上部结构主要病害情况
三元桥跨京顺路桥上部结构主梁为双T形截面梁，主梁之间桥面板采用现浇混凝土联接。目前主梁梁底存在纵向开裂、局部混凝土破损剥落、桥面板(翼缘板)存在横向开裂渗水等损伤，桥台部位横向联系已封闭裂缝有开裂发展趋势、竖向及水平裂缝、渗水等损伤。现场检查主要损伤部分情况见表2。
表2 上部结构检测结果
检查部位 检查结果 ? L1-7与L1-8间西端渗水剥落，S=0.2m2。 ? 西桥台L1-7与L1-8间横隔梁纵向裂缝。 ? L1-7与L1-8 翼缘板混凝土剥落露筋锈蚀，S=0.04m2。 第1跨 ? L1-7梁东端3条纵向裂缝。 ? L1-7与L1-8间纵向及水平开裂。 ? L1-8 梁东端3条纵向裂缝。 ? L1-8-1与L1-8-2西端混凝土开裂剥落，S=0.3m2。 - 5 -
第四届北京市大学生建筑结构设计竞赛--B组赛题(桥梁方向)
