關(guān)于公路橋梁加寬改造的探討

沈建永

浙江舜江建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江 紹興 312000

近年來，我國公路建設(shè)事業(yè)正處于高速發(fā)展階段，我國現(xiàn)有公路總里程已達(dá)150萬km。其中很大部分是三、四級(jí)公路，它們承擔(dān)的運(yùn)輸任務(wù)最重，分布也是最廣的。但三、四級(jí)公路存在不少缺點(diǎn)，例如，路面窄，標(biāo)準(zhǔn)低，已不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)增長和現(xiàn)代交通發(fā)展的需要。因此，需要對(duì)低等級(jí)公路進(jìn)行升級(jí)改造。眾所周知，公路升級(jí)改造需要大量資金，而公路改造中的橋梁改造費(fèi)用占了很大比重，不同的橋梁改造方案對(duì)公路工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性有很大影響。因此，在公路改造擴(kuò)建工程中，確定合理的橋梁加寬方案有重要意義。本文將對(duì)公路橋梁加寬改造進(jìn)行探討。

1 公路橋梁加寬原則

公路橋梁加寬主要遵循以下原則：第一，要能最大限度的利用原有結(jié)構(gòu)，這是一個(gè)基本原則；第二，為保證新、舊橋之間受力和溫度變形相協(xié)調(diào)，盡量使加寬后橋的上下部結(jié)構(gòu)形式與原橋保持一致；第三，橋梁的基礎(chǔ)或地基必須做特殊處理之后才能采用擴(kuò)大基礎(chǔ)的橋梁，當(dāng)然，也可以把基礎(chǔ)做成樁基礎(chǔ)；第四，采用分離式新建橋，不做橫向拼接。

2 公路橋梁加寬技術(shù)及要注意的問題

2.1 橋梁加寬連接方式的類型

2.1.1 上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)均連接

我們知道，基礎(chǔ)不均勻沉降、汽車活載、溫度荷載等都會(huì)導(dǎo)致新舊橋連接處的不均勻變形，這樣的連接方式使新橋梁與舊橋梁形成一體，有效減少了因上述因素而造成的不均勻變形問題。

2.1.2 上部結(jié)構(gòu)連接、下部結(jié)構(gòu)不連接

這樣的連接方式的優(yōu)點(diǎn)是：第一，新橋與舊橋上部結(jié)構(gòu)連接，形成整體，有利于上部結(jié)構(gòu)共同受力，可以使行車舒適，路容美觀；第二，新橋與舊橋的上部結(jié)構(gòu)的變形不一致以及新舊橋基礎(chǔ)的不均勻沉降都會(huì)導(dǎo)致附加內(nèi)力的產(chǎn)生，下部結(jié)構(gòu)不連接，這樣下部結(jié)構(gòu)各自受力，不僅不會(huì)影響新舊橋相互之間的內(nèi)力，而且還可以減少附加內(nèi)力的產(chǎn)生。

2.1.3 上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)均不連接

采用這樣的連接方式，新橋與舊橋互不影響，各自受力明確。最大的優(yōu)點(diǎn)是：減小了連接的施工難度，同時(shí)簡化了施工程序。這種做法基本不會(huì)使原高速公路的交通受到影響。

2.2 橋梁加寬方式的特點(diǎn)

2.2.1 上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)均連接

當(dāng)新建部分主梁的剛度大于原有主梁的剛度時(shí)，為了對(duì)原有邊梁進(jìn)行減載，可以將新舊橋梁的主梁進(jìn)行剛性連接。一方面，這種方式可以使橋梁的新舊部分受力均勻；另一方面，舊橋主梁所承受的活載也大大減少。上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)均連接的方式，主要是把新舊主梁通過植筋，澆筑橫隔梁等方法連接在一起，連接的方法有兩種，一種是主梁僅通過翼板相連，另一種是主梁通過翼板、橫隔梁相連。橋面往往會(huì)由于新老梁的收縮徐變差異以及新舊橋梁地基的沉降差異而產(chǎn)生變形差，采用該方式能夠有效減小這種變形差，保證橋面的平整以及行車的舒適。但是，采用這種拓寬方法的橋梁，邊梁的承載力可能會(huì)不滿足要求，這是由于舊邊梁在人行道與欄桿拆除后所受活載增大的緣故。

2.2.2 上部結(jié)構(gòu)連接、下部結(jié)構(gòu)不連接

當(dāng)結(jié)構(gòu)跨徑較小，并且相對(duì)撓度差較小時(shí)，可以采用該連接方式。如果只有橋面板相連，而主梁不相連，這時(shí)連接面就較為薄弱，加上新老梁的撓度差較大，連接面就會(huì)發(fā)生破壞，并產(chǎn)生縱向裂縫。此外，新舊橋梁結(jié)構(gòu)型式不一致時(shí)，也可以采用這種拓寬拼接方式。這種加寬模式主要有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，由于新舊橋下部受力互不影響，上部連接對(duì)下部構(gòu)造產(chǎn)生的內(nèi)力影響很小；第二，能夠保持橋面的平整和行車的舒適；第三，一定程度上避免了新舊主梁的撓度差對(duì)橋面平整度的影響。但是，這種連接方式也有一些不足之處，由于連接后新、舊橋產(chǎn)生不均勻沉降，加上新老材料存在差異，便產(chǎn)生了附加內(nèi)力，這就造成上部構(gòu)造連接處內(nèi)力增大。所以要采取措施減少基礎(chǔ)沉降，對(duì)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)更應(yīng)如此，有時(shí)還要對(duì)原有基礎(chǔ)進(jìn)行加固，以減少橋梁整體的不均勻沉降，確保橋梁的安全使用。

2.2.3 上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)均不連接

以下兩種情況下常采用該連接方式，即：新建部分橋梁能夠單獨(dú)一幅或一個(gè)車道，并且新舊橋梁間用分隔帶分開；受不均勻沉降差、收縮徐變差及預(yù)應(yīng)力反拱的影響較大的大跨徑連續(xù)梁橋。采用這種連接方式時(shí)，新、老梁和橋面鋪裝均不相連，在新舊結(jié)構(gòu)間留有一條縱縫。一方面，新、舊橋梁完全獨(dú)立，各自受力，并不存在新、舊橋梁收縮徐變和地基沉降差異，不會(huì)影響拓寬后橋梁上部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力；另一方面，新、舊橋梁不連接，一旦橋梁荷載標(biāo)準(zhǔn)提高，原有主梁的受力便會(huì)增大，這時(shí)就有可能不滿足其自身承載力的要求。

加寬橋梁施工應(yīng)注意：第一，當(dāng)原橋基礎(chǔ)與加寬橋基礎(chǔ)不一致時(shí)，要盡量減小加寬橋梁的沉降量,避免橋梁加寬后,由于沉降過大而引起加寬橋面結(jié)合處開裂；第二，如果加寬橋采用明挖基礎(chǔ)，開挖時(shí)可能會(huì)挖掉部分舊橋固結(jié)多年的側(cè)限土,引起涌水、涌砂等現(xiàn)象,這時(shí)必須采取措施防止出現(xiàn)這類現(xiàn)象，減少舊橋基礎(chǔ)的沉降變形；第三，控制施工進(jìn)度, 當(dāng)橋梁下部經(jīng)過一個(gè)汛期的沖刷淤積變化后,下部沉降變形就會(huì)趨于穩(wěn)定,所以必須確保下部工程和上部主梁安裝工程在汛期以前完成,之后再進(jìn)行橋面施工,這樣可以大大減小加寬橋梁基礎(chǔ)與原橋基礎(chǔ)的相對(duì)沉降量,從而保證了原橋與加寬橋橋面結(jié)合部位的施工質(zhì)量。

3 結(jié)論

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和公路橋梁事業(yè)的發(fā)展，橋梁加寬拼接工程將越來越多地呈現(xiàn)在我們面前。目前公路橋梁加寬改造已在進(jìn)行當(dāng)中，橋梁加寬拼接技術(shù)在研究深度上與生產(chǎn)實(shí)際尚存在一定差距。因此，建議必須對(duì)橋梁的加寬拼接技術(shù)做進(jìn)一步的相關(guān)研究，得出科學(xué)的結(jié)論，使之能夠運(yùn)用到實(shí)際工程中去。此外，對(duì)新材料、新工藝和新技術(shù)也要進(jìn)行相關(guān)的研究，并落實(shí)到設(shè)計(jì)和施工中。總之，在安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、適用的原則下，做好橋梁加寬改造工作，是擺在橋梁建設(shè)者面前的一個(gè)重要課題。

[1]劉來軍，趙小星.橋梁加固設(shè)計(jì)與施工技術(shù)，2004.

[2]朱建強(qiáng)，張貴婷.預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的加寬方法，2006.

[3]羅萬錄.高速公路擴(kuò)建中的大橋橋梁拼接技術(shù)，2006.