第四屆北京市大學(xué)生建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽

B組賽組（橋梁方向）

一.題目

北京三元橋跨京順路橋梁改建工程

二.設(shè)計(jì)資料:

（一）工程概況

1.原橋概況

三元橋跨京順路橋（見照1?4）位于東北三環(huán)路上，跨京順路（見圖1）,橋梁大體為東西

走向（西北至東南），共3跨。跨徑組合為13.50m（雙T形梁）+27.30m（雙T形梁）

+13.50m（雙T形梁）,橋梁總長(zhǎng)為54.90用。橋梁車行道寬為44.80m。橋梁原設(shè)計(jì)時(shí)考慮

了快車道、慢車道及人行道，設(shè)計(jì)荷載等級(jí)快車道為汽-超20,掛-120,慢車道按均布荷載

4.0kN/m2,汽-15考慮，人行道為3.5kN/m2。橋梁抗震設(shè)防烈度為八度。

圖1三元橋跨京順路橋地理位置示意圖

照1三元橋總體示意圖（最右側(cè)為跨京順路）

照2三元橋跨京順路橋外觀

三

照3三元橋跨京順路橋橋面外觀

照4三元橋跨京順路橋下部結(jié)構(gòu)外觀

二元橋跨京順路橋于1984年建成，原橋結(jié)構(gòu)形式為邊孔設(shè)校的二孔V型墩剛架體系。上部

結(jié)構(gòu)由九根主梁組成，主梁截面為雙T形（也稱為n型梁），在V型墩區(qū)域主梁由雙T形合

并為實(shí)體的實(shí)腹梁截面。下部結(jié)構(gòu)采用V型墩、鋼筋混凝土U型橋臺(tái)、擴(kuò)大基礎(chǔ)。如下圖所

不：

$4260

①②③④

圖2三元橋跨京順路橋平面示意圖（單位：mm）

0#DZ1-1...DZ1-9DZ2-1...DZ2-93?

圖3三元橋跨京順路橋立面示意圖（單位：mm）

?44800?

1￡1900?3E9001

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Ll-l-lLJ-d-dLl-d-1LJ-d-dLl-3-lLl-4-lLl-?-￡Ll-3-crLJ-6-1L.-6-2Ll-b-dLl-9-1Ll-9-8

L3-1-IL3-2-2L3-2-1L3-2-SL3-3-1L3-3-2L3-4-1L3-4-2L3-5-1L3-5-2L3-6-1L3-6-2L3-7-1L3-7-2L3-8-1L3-8-2L3-9-1L3-9-2

圖4三元橋跨京順路橋1-I主梁橫斷面示意圖（單位：nun）

A2023年進(jìn)行了加固（加固資料不全），2023年進(jìn)行維修，重要措施為：

＞主梁采用高強(qiáng)不銹鋼絞線網(wǎng)加聚合物砂漿加固。

A拆除局部橋面鋪裝并植筋于橋面板，施工防水層，重新上鋪橋面瀝青混凝土鋪裝。

A對(duì)主梁、橋面板（非拆除重做區(qū)域）、橋臺(tái)部位橫向聯(lián)系及V型墩、橋臺(tái)等裂縫進(jìn)行

封閉解決，破損處用砂漿修補(bǔ)。

＞拆除中央隔離帶重做防水并恢復(fù)重建。

2.現(xiàn)況橋梁技術(shù)狀況及病害因素分析

2023年，北京某檢測(cè)中心通過實(shí)橋檢測(cè)表白，該橋目前存在以下病害：

1）橋面系及附屬設(shè)施

（1）橋梁系及附屬設(shè)施病害情況

三元橋跨京順路橋橋面鋪裝層采用瀝青混凝土，橋面寬度為44.80m。橋面系及附屬設(shè)施存

在的重要損傷為：2條伸縮縫阻塞、2條伸縮縫接縫處碎邊；鋪裝層縱向裂縫6條，最大長(zhǎng)

度【尸2.2叱鋪裝層網(wǎng)裂2處，最大面積S=200.0m2；鋪裝層坑槽2處，最大面積

S=0.05m2；鋪裝層局部破損2處；雨水管銹蝕2處；路緣石露筋破損4處，具體情況見表

lo

表1橋面系及附屬設(shè)施檢查結(jié)果

序號(hào)檢查項(xiàng)目檢查數(shù)量檢查結(jié)果

＞鋪裝層縱向裂縫，最大長(zhǎng)度I尸2.2m,見照5

＞鋪裝層網(wǎng)裂，最大面積S=3.0mXL0m,見照

1橋面鋪裝2239.92m26

A鋪裝層存在局部坑槽，最大面積S=0.05in2。

＞橋面鋪裝層局部破損。

2伸縮縫2條＞2條伸縮縫縫內(nèi)均沉積物阻塞且接縫處碎邊。

3排水系統(tǒng)2處＞雨水管銹蝕。

4橋頭平順兩端橋頭引道未見明顯下沉。

5欄桿109.8m＞欄桿外觀。

164.7m2

6人行道＞路緣石露筋破損。

典型病害照片（部分照片一）

照5北幅橋鋪裝層縱向裂縫照6北幅橋鋪裝層縱向裂縫

（2）病害因素分析：

三元橋跨京順路橋兩條伸縮縫均已阻塞，接縫處有混凝土碎邊，橋面鋪裝層存在縱向裂

縫、網(wǎng)裂、坑槽、路緣石露筋破損等情況。目前:上述損傷對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的承載力及使用安全

影響不大，但上述伸縮縫的阻塞、橋面鋪裝層的開裂、路緣石露筋破損等會(huì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的耐

久性及行車舒適性導(dǎo)致不利影響，應(yīng)對(duì)橋面系存在的損傷采用措施進(jìn)行解決及平常維護(hù)。

2）上部結(jié)構(gòu)

（1）上部結(jié)構(gòu)重要病害情況

三元橋跨京順路橋上部結(jié)構(gòu)主梁為雙T形截面梁，主梁之間橋面板采用現(xiàn)澆混凝土聯(lián)接。目

前主梁梁底存在縱向開裂、局部混凝土破損剝落、橋面板（翼緣板）存在橫向開裂滲水等損傷,

橋臺(tái)部位橫向聯(lián)系己封閉裂縫有開裂發(fā)展趨勢(shì)、豎向及水平裂縫、滲水等損傷?，F(xiàn)場(chǎng)檢查重

要損傷部分情況見表2。

表2上部結(jié)構(gòu)檢測(cè)結(jié)果

檢查部位檢查結(jié)果

>L1-7與L1-8間西端滲水剝落，S=0.2m2o

>西橋臺(tái)L1-7與L1-8間橫隔梁縱向裂縫。

>L1-7與L1-8翼緣板混凝土剝落露筋銹蝕,S=0.04m2o

>L1-7梁東端3條縱向裂縫。

第1跨>L1-7與L1-8間縱向及水平開裂。

>L1-8梁東端3條縱向裂縫。

>L1-8-1與L1-8-2西端混凝土開裂剝落，S=0.3m2o

>Lb8-1與口-8-2翼緣板混凝土開裂。

>L1-8-2翼緣板開裂滲水。

>口-8-2梁底縱向裂縫.

>西橋臺(tái)L1-8-2與L1-9-1間橫隔梁混凝土開裂剝落。

>L1-8與L1-9間多處滲水開裂。

>L1-8與L1-9間東端滲水開裂嚴(yán)重。

>L1-9-1南側(cè)腹板豎向滲水開裂。

>L1-9-2梁翼緣板滲水。

>L1-9-2梁底縱向裂縫。

>L1-9-2外側(cè)翼緣板西側(cè)端部露筋銹蝕嚴(yán)重、混凝土剝落。

>L1-8與L1-9梁間多處開裂滲水。

>口-8與L1-7間混凝土剝落開裂露筋。

>L2-9邊梁翼緣板滲水。

>L2-9邊梁翼緣板開裂。

>L2-9-2腹板滲水銹蝕。

>L2-9與L2-8間28處開裂滲水。

>L2-8與L2-7間19處開裂滲水。

>L2-7與L2-6間2條縱向裂縫，距L2-6腹板0.3m處。

>L2-6與L2-5間1處滲水開裂。

>L2-6與L2-5間距L2-6腹板0.4m處縱向裂縫，L=13mo

第2跨>L2-5與L2-6間6處開裂滲水。

>L2-5-2梁底滲水倒角剝落。

>L2-4與L2-3間開裂剝落。

>L2-3與L2-2間6處橫向開裂。

>L2-2與L2-1間35處滲水開裂。

>L2T-2倒角破損鋼絞線外露。

>L2-1-2翼緣板滲水，S=5m2o

>L2-1-2混凝土剝落,S=O.ImXO.lmw

>L2-1-2混凝土剝落，S=0.ImXO.lm<>

>L3-1-1邊梁混凝土破損剝落

>L3-1-1邊梁滲水

>L3-1-1梁底縱向裂縫

>L3-1-1與L3-1-2梁間滲水普遍，個(gè)別區(qū)域有銹跡

>L3-1-1梁東端北側(cè)加固砂漿開裂

>東橋臺(tái)L3-1與L3-2間橫隔梁滲水

>L3-1與L3-2間修補(bǔ)痕跡

>L3-1與L3-2間西端距橫梁約1m處滲水開裂

>東橋臺(tái)L3T與L3-2間橫隔梁縱向裂縫及水平開裂

w=0.31mm,L=0.35m

>東橋臺(tái)1，3-2與1,3-3間橫隔梁縱向及水平裂縫，最大裂縫寬

度w=0.5mm,L=0.45m

>L3-2與L3-3間翼緣板開裂

>L3-2與L3-3間西側(cè)橋面分縫滲水開裂

>L3-3與L3-4間翼緣板開裂

>L3-3與1,3-4間西側(cè)橋面分縫滲水開裂嚴(yán)重，封閉裂縫繼續(xù)

開裂，照7,照8

第3跨>東橋臺(tái)L3-3與L3-4間橫隔梁開裂，最大裂縫寬度

w=0.33mm,最大長(zhǎng)度L=0.45%照9,照10

>L3-4-1與L3-4-2間翼緣板開裂，最大裂縫寬度w=0.18mm

>L3-4與L3-5間側(cè)橋面分縫滲水開裂嚴(yán)重

>東橋臺(tái)L3-4與L3-5間橫隔梁開裂

>L3-5-2西端梁底3條裂縫

>L3-5與L3-6間側(cè)橋面分縫滲水開裂嚴(yán)重

>東橋臺(tái)L3-5與L3-6間橫隔梁滲水開裂

>L3-6與L3-7間西端開裂滲水

>東橋臺(tái)L3-6與L3-7間橫隔梁開裂，最大寬度w=0.5mm,照

10

>東橋臺(tái)L3-7-1與3-7-2間橫隔梁水平開裂，照大長(zhǎng)度

L=l.5m,最大寬度w=0.21mm

>L3-7-1梁東端北側(cè)加固層外普通砂漿層開裂；外砂漿層空

鼓，但砂漿層內(nèi)鋼絞線聚合物砂漿加固層未見異常（主梁外包

鋼絞線網(wǎng)及聚合物砂漿開裂、脫空情況檢測(cè)，局部區(qū)域打開觀

測(cè)結(jié)構(gòu)裂縫）

>L3-7-1梁東端北側(cè)加固層外普通砂漿層開裂；外砂漿層空

鼓，但砂漿層內(nèi)鋼絞線聚合物砂漿加固層未見異常（主梁外包

鋼絞線網(wǎng)及聚合物砂漿開裂、脫空情況檢測(cè),局部區(qū)域打開觀

測(cè)結(jié)構(gòu)裂縫）

>L3-7與L3-8間翼緣板東端已封閉裂縫有發(fā)展趨勢(shì)，表層混

凝土剝落開裂

>L3-7與L3-8間梁西端開裂滲水

>L3-8梁底5條縱向裂縫

>L3-8與L3-9間翼緣板開裂滲水

>L3-9梁底西端未加固區(qū)域原結(jié)構(gòu)存在縱向裂縫4條

>L3-9-2邊梁翼緣板滲水

>L3-9梁西端未加固區(qū)域開裂銹她，照11

>L3-9-1梁東端底空鼓檢查，照12、照13、照14,外砂漿層

第3跨空鼓，但砂漿層內(nèi)鋼絞線聚合物砂漿加固層未見異常（主梁外

包鋼絞線網(wǎng)及聚合物砂漿開裂、脫空情況檢測(cè)，局部區(qū)域打開

觀測(cè)結(jié)構(gòu)裂縫）

>空鼓檢查，照15、16,外砂漿層空鼓，但砂漿層內(nèi)鋼絞線聚

合物砂漿加固層未見異常（主梁外包鋼絞線網(wǎng)及聚合物砂漿開

裂、脫空情況檢測(cè)，局部區(qū)域打開觀測(cè)結(jié)構(gòu)裂縫）

>空鼓檢查，照15.16,外砂漿層空鼓，但砂漿層內(nèi)鋼絞線聚

合物砂漿加固層未見異常（主梁外包鋼絞線網(wǎng)及聚合物砂漿開

裂、脫空情況檢測(cè)，局部區(qū)域打開觀測(cè)結(jié)構(gòu)裂縫）

>空鼓檢查，照15、16,外砂漿層空鼓，但砂漿層內(nèi)鋼絞線聚

合物砂漿加固層未見異常（主梁外包鋼絞線網(wǎng)及聚合物砂漿開

裂、脫空情況檢測(cè)，局部區(qū)域打開觀測(cè)結(jié)構(gòu)裂縫）

蝕

照15梁檢查照照16梁檢查照

上部結(jié)構(gòu)病害示意圖:

病害總體布置圖:

4480

.1

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圖5上部結(jié)構(gòu)病害示意圖（單位mm）

44.8

22921.9

ITUmj{TUiruinuuTnj1TLT

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圖6橋面系及附屬設(shè)施病害示意圖（重疊）

注：灰色代表橋面系及附屬設(shè)施病害，彩色線條代表橋面板病害

①（2）病害因素分析：

②主梁未加固區(qū)域存在梁底縱向裂縫，經(jīng)檢測(cè)分析為非受力裂縫。加固區(qū)域外砂

漿層開裂空鼓是由于砂漿層的收縮導(dǎo)致，但外抹砂漿層內(nèi)的鋼絞線聚合物砂漿加固層未

見異常。

主梁橋跨錢處開裂滲水嚴(yán)重是由橋面防水層破損導(dǎo)致；懸臂板開裂滲水是由于澆筑接縫

混凝土?xí)r冷縫解決不妥等因素導(dǎo)致的：橋面板存在橫向裂縫，并伴有滲水（裂縫已貫通橋面

板厚度），此類裂縫應(yīng)屬混凝土收縮等引起的非結(jié)構(gòu)性裂縫，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)部分嚴(yán)重滲水區(qū)域相

應(yīng)橋面位置鋪裝層存在不同限度的開裂（或網(wǎng)裂）情況，上述裂縫數(shù)量較多且已貫通橋面板

厚度，對(duì)橋面板局部承載力及結(jié)構(gòu)的耐久性已導(dǎo)致不利影響，應(yīng)采用措施進(jìn)行加固解決。

橫向聯(lián)系豎向裂縫、水平方向裂縫及斜向裂縫應(yīng)為混凝土收縮和車輛荷載等（以混凝土

收縮為主）多種因素導(dǎo)致的，目前橫向聯(lián)系裂縫的最大長(zhǎng)度為1.5m,最大寬度為0.5mm,這

些裂縫對(duì)橫向聯(lián)系受力導(dǎo)致不利影響，也減少了橋梁結(jié)構(gòu)的整體受力性能，應(yīng)采用適當(dāng)措施

對(duì)橫向聯(lián)系進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)解決。

3）下部結(jié)構(gòu)

（1）下部結(jié)構(gòu)病害情況

全橋墩柱網(wǎng)裂1處；橋臺(tái)3條豎向裂縫；橋臺(tái)耳墻開裂2處。

支座：支座存在剪切變形等病害（見表3）。

抗震擋塊：抗震擋塊未發(fā)現(xiàn)有明顯可見的結(jié)構(gòu)性損傷。

墩柱：除個(gè)別墩柱有局部開裂外，其它墩柱未發(fā)現(xiàn)存在有結(jié)構(gòu)性損傷。墩柱檢測(cè)結(jié)果見表

4o

橋臺(tái)：對(duì)各橋臺(tái)進(jìn)行了具體檢查，橋臺(tái)的重要損傷為存在豎向裂縫。其檢查結(jié)果見表5。

表3支座檢測(cè)結(jié)果

檢查部位檢查結(jié)果

>Z0-1-1支座向南剪切變形1.2cm

>Z0T-2支座向南剪切變形L0cm

>Z0-2-1，0-2-2不具有檢測(cè)條件

>Z0-3-1支座向南剪切變形0.5cm

>Z0-3-2支座向南剪切變形0.5cm

>Z0-47不具有檢測(cè)條件

0#臺(tái)上支座>Z0-4-2支座向南剪切變形0.2cm

>Z0-5-1.Z0-5-2支座基本正常

>Z0-6T.Z0-6-2支座基本正常

>Z0-7-1支座向北剪切變形0.1cm

>Z0-7-2支座向北剪切變形0.2cm

>Z0-8-1支座向北剪切變形0.5cm

>Z0-8-2支座向北剪切變形0.4cm

>70-9-1支座向北翦切變形0.6cm

>Z0-9-2支座向北剪切變形0.7cm

>Z3-1-1支座向南剪切變形0.7cm,照17

>Z37-2支座向南剪切變形0.6cm,照18

>Z3-2-1支座向南剪切變形0.2cm；Z3-2-2支座向南剪切變形

0.1cm；Z3-3-1支座向南剪切變形0.1cm;Z3-3-2支座基本正

常

>Z3-4-1.Z3-4-2基本正常

>Z3-5T.Z3-5-2支座向北剪切變形0.3cm,

3#臺(tái)上支座>Z3-6T支座向北剪切變形0.1cm,Z3-6-2支座向北剪切變形

0.2cm

>Z3-7-1.Z3-7-2支座向北剪切變形0.6cm

>Z3-8-1.Z3-8-2支座向北剪切變形1cm

>Z3-9-1支座向北明顯剪切變形1.5cm,Z3-9-2支座向北明顯

剪切變形1.2cm

>Z3-9T支座向北明顯剪切變形1.5cm,Z3-9-2支座向北明顯

剪切變形1.2cm

表4墩柱檢測(cè)結(jié)果

檢查部位____________________________檢查結(jié)果

ADZ1-2局部開裂，照19；DZ1T”DZ1-9外觀良好，照

DZ1-rDZ1-9墩柱片20。

DZ2T?DZ2-9墩柱>外觀良好。

典型病害照片

表5橋臺(tái)檢測(cè)結(jié)果

檢查部位檢查結(jié)果

>外觀；

0#橋臺(tái)

>0#橋臺(tái)南端耳墻開裂；

>外觀，照21

>3#橋臺(tái)北側(cè)開裂，照22

>L3-2與L3-3間橋臺(tái)耳墻開裂，照23

>L3-3與L3-4間橋臺(tái)開裂,L=lm,w=0.2mm,照24>照

3#橋臺(tái)25

>L3-3與L3-4間橋臺(tái)開裂，L=lm,w=0.2mm,照24.照

25

>L3-3與L3-4間橋臺(tái)開裂，L=Im,w=0.2mm,照24照

25

典型病害照片

_|亍工

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礁

|17*

1

瓠，

照213#外觀照223#橋臺(tái)北側(cè)耳墻開裂

（2）病害因素分析：

病害因素可推測(cè)為：橋臺(tái)豎向裂縫重要由混凝土收縮或不均勻沉降引起，會(huì)影響橋臺(tái)結(jié)

構(gòu)的耐久性。三元橋跨京順路橋下部結(jié)構(gòu)橋臺(tái)、墩柱等未發(fā)現(xiàn)有由于承載力局限性而引起的

結(jié)構(gòu)性開裂及損傷，但支座存在老化、剪切變形等，未見有明顯脫空情況。橋梁下部結(jié)構(gòu)墩

柱、橋臺(tái)局部開裂破損、橋臺(tái)豎向裂縫等損傷對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的承載力影響不大，但會(huì)對(duì)下部結(jié)

構(gòu)的耐久性導(dǎo)致不利影響。支座老化、剪切變形也會(huì)對(duì)主梁的受力導(dǎo)致不利影響。

3.原橋材質(zhì)檢測(cè)結(jié)果

橋梁自建成運(yùn)營(yíng)后，在荷載作用、環(huán)境作用等因素的影響下，材料強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)的耐久性

均受到了不同限度的影響，專項(xiàng)無損檢測(cè)的重要目的是為測(cè)試混凝土劣化限度及目前結(jié)構(gòu)的

耐久性能指標(biāo)，涉及以下內(nèi)容：混凝土強(qiáng)度、混凝土碳化深度、鋼筋位置及保護(hù)層厚度、混

凝土構(gòu)件鋼筋銹蝕檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果如下所述：

1）混凝土強(qiáng)度

采用無損回彈法對(duì)三亓橋跨京順路橋承重構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)該橋梁的現(xiàn)

場(chǎng)實(shí)際條件，對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)主梁、下部結(jié)構(gòu)墩柱的混凝土弼度進(jìn)行了檢測(cè)，在構(gòu)件檢測(cè)單

元上布置了規(guī)范所規(guī)定的回彈測(cè)區(qū)，每個(gè)測(cè)區(qū)記取16個(gè)回彈值，回彈讀數(shù)精確至1。

依據(jù)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定及規(guī)定，按指定的全國(guó)統(tǒng)一測(cè)

強(qiáng)曲線，考慮非水平方向以及不同角度檢測(cè)面的修正值，測(cè)得三元橋跨京順路橋構(gòu)件混凝土

強(qiáng)度推定值，檢測(cè)結(jié)果表白：

（1）主梁（原結(jié)構(gòu)）的混凝土強(qiáng)度推定值約為30.OMPa,滿足原設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定。

（2）墩柱的混凝土強(qiáng)度推定值約為45.OMPa,滿足原設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定。

2）混凝土碳化深度

混凝土碳化深度檢測(cè)的亙要目的是對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并間接評(píng)價(jià)鋼筋的銹

蝕狀況。碳化檢測(cè)使用1%的酚醐試劑進(jìn)行測(cè)試，用碳化深度測(cè)量?jī)x進(jìn)行深度測(cè)量，每個(gè)構(gòu)件

抽取3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行碳化測(cè)試，并取其平均值作為該構(gòu)件實(shí)測(cè)碳化深度值。

混凝土碳化反映最直接的影響就是改變混凝土的堿性環(huán)境，使混凝土中性化，鋼筋脫鈍

后在潮濕環(huán)境下也許發(fā)生銹蝕，影響結(jié)構(gòu)的耐久性。本次橋梁混凝土構(gòu)件的碳化深度測(cè)試結(jié)

果如下:

（1）主梁構(gòu)件的混凝土碳化深度約為8mn；

（2）墩柱構(gòu)件的混凝土碳化深度約為5m叱

上述構(gòu)件的碳化深度仍處在正常的范圍之內(nèi)。

3）鋼筋位置及保護(hù)層厚度

測(cè)試構(gòu)件選取主梁及墩柱等構(gòu)件，每構(gòu)件分別在其底面布置檢測(cè)測(cè)區(qū)，縱向鋼筋由南至

北依次編號(hào)為第1根、第2根……，每根鋼筋上測(cè)取3個(gè)測(cè)點(diǎn)的保護(hù)層厚度，取平均值作為

實(shí)測(cè)保護(hù)層厚度。

鋼筋的保護(hù)層厚度是評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)耐久性的重要指標(biāo)之一，本次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果表白：三元橋

跨京順路橋主梁鋼筋的保護(hù)層厚度約為25mm；墩柱鋼筋的保護(hù)層厚度約為25mm。結(jié)合混凝

土構(gòu)件碳化深度的檢測(cè)結(jié)果，分析判斷，目前三元橋跨京順路橋抽檢構(gòu)件的內(nèi)部鋼筋仍處在

堿性環(huán)境中。

4）混凝土構(gòu)件鋼筋銹蝕檢測(cè)

本次檢測(cè)采用電化學(xué)測(cè)定及綜合分析鑒定的方法對(duì)三元橋跨京順路橋的橋面板、墩柱等

構(gòu)件的鋼筋銹蝕狀態(tài)進(jìn)行了檢測(cè)O

鋼筋銹蝕狀況判別標(biāo)準(zhǔn)：兩電極相距200mm,電位梯度為150~200時(shí)，低電位處判作腐

蝕。

檢測(cè)結(jié)果表白：三元橋跨京順路橋所抽檢構(gòu)件兀型梁2-1中間板、L1-9-2南側(cè)、DZ1-8

西肢西側(cè)面鋼筋發(fā)現(xiàn)有輕微銹蝕情況。

4.原橋技術(shù)狀況的總體評(píng)價(jià)

依據(jù)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》及《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》，

結(jié)合結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量檢查結(jié)果及相關(guān)測(cè)試表白：由于建成年代較早，受自然環(huán)境侵蝕，該橋橋

面系及上部結(jié)構(gòu)存在較大耐久性病害，但并不嚴(yán)重，進(jìn)行一般性維修解決即可。然而，受該

橋建設(shè)初期交通量影響，本著節(jié)約成本原則，該橋最外側(cè)車道（即慢車道）設(shè)計(jì)汽車荷載為

汽-15級(jí)。隨著交通量增長(zhǎng)，而近年來此處多為公交車行駛，因此亟待進(jìn)行提高荷載等級(jí)的

加固改造。

本次建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)聯(lián)賽，以此橋?qū)嶋H情況為工程背景，以真題假作的形式，響應(yīng)近年來

“科技北京，綠色北京，人文北京”的發(fā)展建設(shè)需求，提出：至少不破壞原橋基礎(chǔ)形式的條

件下（墩柱可拆除也可不拆除），對(duì)該橋上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行有突破性的提級(jí)改建，既完善原有交

通功能，又增長(zhǎng)美觀效果，提高生活品質(zhì)。同時(shí)，盡也許采用新技術(shù)、新方法形成適應(yīng)北京

市交通擁堵環(huán)境卜.快速施工建造技術(shù)。

（二）建設(shè)需求

1.交通規(guī)定

由于本項(xiàng)目為朝陽區(qū)內(nèi)部市政基礎(chǔ)設(shè)施，其改造建設(shè)是改善城市發(fā)展空間，實(shí)現(xiàn)北京市

空間發(fā)展戰(zhàn)略目的的需要，同時(shí)也是貫通城區(qū)發(fā)展，改善朝陽區(qū)交通環(huán)境的需要。本項(xiàng)目位

于三環(huán)路東北角轉(zhuǎn)彎處，是東三環(huán)與北三環(huán)的交界點(diǎn)。三環(huán)主路是市政重要干道網(wǎng)，重要承

擔(dān)本地區(qū)過境交通功能。整個(gè)三元橋立交工程建成于1984年為機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車混行的苜

蓿葉形互通式立交橋。三元橋由3個(gè)主橋、5個(gè)匝道引橋和7條匝道組成，主橋是V型墩鋼

架結(jié)構(gòu)，上部主梁為T型截面，匝道的架空引橋采用預(yù)制鋼筋混凝土寬腹T型簡(jiǎn)支梁，引橋

墩為雙柱式薄壁墩。三元橋工部結(jié)構(gòu)是地鐵10號(hào)線與地鐵機(jī)場(chǎng)線的平行換乘站，因地處朝

陽區(qū)西部的三元橋附近而得名。

該橋下現(xiàn)況為京順路中路為雙向六車道，橋上為三環(huán)中路雙向十車道，交通繁，忙，在改

造或重建過程中，應(yīng)采用適宜措施減少現(xiàn)有橋梁的建造時(shí)間，減少或避免對(duì)現(xiàn)況交通通行需

求的干擾。

2.環(huán)境區(qū)域的美觀規(guī)定

根據(jù)北京市朝陽區(qū)總體規(guī)劃顯示，該地區(qū)近期重要規(guī)劃為：

三元橋周邊為商業(yè)區(qū)，西北側(cè)重要建筑為中冶大廈，如照26；東北側(cè)重要建筑為海南航

空大廈，如照27；西南側(cè)重要建筑為正在建設(shè)的中旅大廈如照28；東南側(cè)重要建筑為三源里

社區(qū)高層建筑，如照29；

在本次維修加固或部分構(gòu)件的拆除新建設(shè)計(jì)應(yīng)適當(dāng)考慮周邊建筑的景觀，與之協(xié)調(diào)發(fā)

展。

照26西北側(cè)-中冶大廈（正對(duì)面大廈）

GS<2014)60G6泊撮日期：20130606

照27東北側(cè)-海南航空大廈（右邊第一庫大廈）

照28西南側(cè)-正在建設(shè)的中旅大廈

照29三源里社區(qū)

3.改建工程的建設(shè)規(guī)模規(guī)定

本次改建總造價(jià)（涉及拆除和新建）宜控制在5000萬元（拆除費(fèi)用暫按510元/ni2計(jì)）以

下，盡量節(jié)約資金，建筑規(guī)劃紅線寬度55m左右。結(jié)合北京市當(dāng)前交通運(yùn)營(yíng)情況，該橋在維

修加固或改造新建時(shí)保證交通暢通，建議不進(jìn)行交通封閉。如確因工程需要，必須進(jìn)行交通

封閉，應(yīng)提出完備的交通導(dǎo)行方案，并將交通封閉時(shí)間設(shè)立在周末最長(zhǎng)為56小時(shí)（周五夜間

至周一早高峰前）。

（三）地質(zhì)條件

82年4月在該橋位處遂行了勘探，探得橋位處表層為厚約1.3?3.3米人工堆積之亞粘

土填土①層，以下為一般第四紀(jì)沖擊之砂類土及粘性土，②層為重、輕亞砂土層及輕、中亞

粘土②2層，褐黃，中?中上密，濕?飽和，可塑、堅(jiān)硬，含氧化鐵、云母，夾粉砂②1層，層

底標(biāo)高為32.87?34.86米。③層為輕、重亞砂土層，灰?黃灰，中?密，飽和，可塑?堅(jiān)硬，

含云母、氧化鐵，夾亞粘土薄層，曾底標(biāo)高為31.60^32.96米，④層為粉、細(xì)砂層，黃灰?

褐黃?灰黃，中上密飽和，含云母，夾亞砂土、亞粘土薄層，層底標(biāo)高為29.66飛0.79米。

⑤層為輕、中亞粘土層，褐黃?灰黃?黃灰，中上?密，飽和，可塑?硬塑，含氧化鐵、云母、

夾輕、重亞砂土⑤2層及粉、細(xì)砂⑤3層，層底標(biāo)高為20.47?22.90米。⑥層為輕、中亞粘

土層，褐黃，中上?密，飽和，可塑?堅(jiān)硬，含氧化鐵、云母、夾亞砂土薄層。

靜止地下水位標(biāo)高為33.37?35.30米。

（四）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

1.維修加固設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：

1）本次加固改造或拆除新建，規(guī)劃紅線寬為55米

2）橋梁大修保持現(xiàn)況橋梁規(guī)模（橋長(zhǎng)、橋?qū)挘┎蛔?/p>

3）保持現(xiàn)況橋面高程、橋下凈空不變

4）維持現(xiàn)況橋梁荷載等級(jí)、抗震等級(jí)不變

2.新橋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1）道路等級(jí)：三元橋跨京密路主橋?yàn)槌鞘兄鞲陕?/p>

2）設(shè)計(jì)速度：80km/h

3）橫斷面組成：原有橫斷面：0.4m人行欄桿+2m人行道+20m行車道+lm中央隔離帶

+19.8m行車道+1.2nl人行道+0.4m人行欄桿

4）通行凈空（m）:人行通道＞2.5嗎機(jī)動(dòng)車道＞=4.5m

5）橋梁荷載標(biāo)準(zhǔn)：機(jī)動(dòng)車道，城市-A級(jí)；非機(jī)動(dòng)車及人群設(shè)計(jì)荷載應(yīng)滿足城市橋梁設(shè)

計(jì)規(guī)范》（CJJ11-2023）有關(guān)規(guī)定控制

6）橋梁設(shè)計(jì)基如期：12023；設(shè)計(jì)使用年限：12023

7）橋梁安全等級(jí)：一級(jí)

8）橋下凈空（m）:主路機(jī)動(dòng)車道＞=4.5m,輔路機(jī)動(dòng)車道＞=3.0m

9)橋梁抗震等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：橋卅處地震動(dòng)峰值加速度為0.20g,地震基本烈度為8度，抗震

設(shè)防措施等級(jí)9級(jí)。

10)環(huán)境規(guī)定：環(huán)境類別，II；環(huán)境作用等級(jí)：H-C

(五)設(shè)計(jì)依據(jù)

1.《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ37-2023)；

2.《無障礙設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50763-2023)；

3.《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ11-2023)；

4.《城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ166-2023)；

5.《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2023)；

6.《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2023)；

7.《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50283-1999)；

8.《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62-2023)；

9.《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD63-2023)；

10.《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ004-89)；

11.《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/TB02-01-2023)；

12.《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件》(JT/T722-2023)；

13.《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》(GB5768—2023)；

14.《工程建設(shè)強(qiáng)制性條文》；

15.《公路工程質(zhì)量檢查評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80/1-2023)；

16.其他現(xiàn)行有效的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)規(guī)范。

維修加固工程還應(yīng)滿足下述技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：

17.《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50367-2023)

18.《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/TJ22-2023)

19.《公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/TJ23-2023)

20.《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》(JTG/TB07-01—2023)

21.《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB50119-2023)

22.《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/TB02-01-2023)

23.《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50476-2023）

三.作品設(shè)計(jì)規(guī)定

（一）建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容

1.編寫建筑設(shè)計(jì)說明書

建筑設(shè)計(jì)時(shí)需考慮本工程為城市橋梁，橋梁的建筑藝術(shù)應(yīng)與周邊建筑景觀協(xié)調(diào)。同時(shí)主

體結(jié)構(gòu)的造型要簡(jiǎn)潔明快通透，附屬結(jié)構(gòu)（欄桿、照明等）要兼具美觀與實(shí)用性。完整的說

明書內(nèi)容如下：外型設(shè)計(jì)的建筑風(fēng)格，橋梁外部裝飾特點(diǎn)，橋梁與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性。

2.繪制建筑方案圖

涉及方案總平面圖（涉及周邊環(huán)境）、橋梁平面圖、立面圖、剖面圖。

3.繪制效果圖或虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫

根據(jù)題目擬定的設(shè)計(jì)資料，制作效果圖或虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫，突出橋梁的創(chuàng)意及美觀。

（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容

1.進(jìn)行原橋的設(shè)計(jì)復(fù)核計(jì)算。

2.新橋橋型規(guī)定：橋型自選，根據(jù)經(jīng)濟(jì)、安全、美觀、實(shí)用的原則綜合考慮。

3.擬定擬建橋梁結(jié)構(gòu)形式（上部結(jié)構(gòu)選型），不破壞原有基礎(chǔ)，如需對(duì)孔跨布置進(jìn)行

調(diào)整，不能破壞橋下通行規(guī)定。

4.選擇建筑材料：自行選擇建筑材料，鼓勵(lì)采用新型建筑材料。

6.擬定橋梁上部結(jié)構(gòu)的截面形式、橋墩類型。

7.擬定結(jié)構(gòu)重要尺寸。

8.進(jìn)行新橋的荷載組合、內(nèi)力計(jì)算

9.進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

重點(diǎn)針對(duì)上部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和變形規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，基礎(chǔ)可只估算豎向承載力。

10.編寫設(shè)計(jì)說明計(jì)算書

完畢一份思緒清楚、表達(dá)準(zhǔn)確、內(nèi)容完整的計(jì)算書：涉及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)荷載，計(jì)算模型的

選取，結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算，重要構(gòu)件設(shè)計(jì)、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)計(jì)算以及相應(yīng)的構(gòu)造措施。必要的設(shè)計(jì)驗(yàn)算

需給出具體的計(jì)算過程。

11.繪制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案圖

涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說明、結(jié)構(gòu)總體布置圖、重要構(gòu)件和關(guān)鍵部位構(gòu)造圖、工程數(shù)量表等。

12.施工組織方案設(shè)計(jì)

規(guī)定施工過程盡也許減少交通影響，方案新奇，合理安排施工組織。

13.對(duì)工程進(jìn)行簡(jiǎn)樸的經(jīng)濟(jì)分析，不超過總造價(jià)。

（三）建筑結(jié)構(gòu)模型

模型大小為100?150cm,材料自定。模型制作需要結(jié)合給定的設(shè)計(jì)資料制作。

四.作品規(guī)定

（一）作品應(yīng)力求有發(fā)明性，貼近實(shí)際，結(jié)構(gòu)合理，制作精致。

（二）每個(gè)參賽隊(duì)僅能提交一份作品。

（三）完整的作品涉及以下部分：

1.建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容

3.建筑結(jié)構(gòu)模型

4.橋梁總體造價(jià)分析

（四）作品由參賽隊(duì)命名，名稱規(guī)定健康向上，特點(diǎn)突出。

（五）作品除滿足合用、安全、經(jīng)濟(jì)和美觀的規(guī)定外，還應(yīng)有助于環(huán)境保護(hù)、并與周邊景觀

協(xié)調(diào)。

五.評(píng)選標(biāo)準(zhǔn)

（一）本次大賽的評(píng)選，重要從建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑結(jié)構(gòu)模型以及建筑總體造價(jià)

分析四方面進(jìn)行考察?？偡?00分，各部分的權(quán)重分別為：30%,55%,10%.5%o

（二）建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容（總分30分）

1.建

筑設(shè)計(jì)

說明書

（滿分規(guī)定總分

20

分）

序號(hào)

1說明書完整，符合競(jìng)賽規(guī)定規(guī)定5

2說明橋梁設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)5

與周邊環(huán)境充足協(xié)調(diào)，空間組織豐富

34

立面造型優(yōu)美，結(jié)構(gòu)合理，功能布局合理

44

5突出材料使用特性2

2.建

筑方案

圖、效

果圖

規(guī)定總分

（滿分

10

分）

序號(hào)

繪制建筑方案圖，圖紙內(nèi)容完整

15

制作效果圖，透視準(zhǔn)確、配景豐富

2