高速公路橋梁拼接加寬設(shè)計(jì)探討

摘 要：高速公路的建設(shè)已成為城市乃至國(guó)家的現(xiàn)代化進(jìn)程的展現(xiàn)，在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)發(fā)展如此迅猛，不少早期橋段已不能滿足當(dāng)代人對(duì)于道路的需求，改變結(jié)構(gòu)與增加路段已成為解決的頭等問(wèn)題。文章就這一問(wèn)題闡述了對(duì)于高速公路橋梁改造與拼接加寬的方案，為解決交通量擴(kuò)增提供了合理的方案進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：橋梁拼接；加寬橋梁；研究分析

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展橋梁寬度與數(shù)量也與日俱增，但橋梁拼接與加寬的技術(shù)還處于萌芽時(shí)期，實(shí)踐與理論也還存在差異。因此，對(duì)于拼接技術(shù)在實(shí)踐過(guò)程中進(jìn)行更深入的研究。橋梁拼接加寬主要為加寬或增加車道，這樣便可以很好解決交通量增大的需求。但此技術(shù)存在的最大問(wèn)題便是橋梁拼接縫隙的連接與使用的持久性，要通過(guò)認(rèn)真的計(jì)算設(shè)計(jì)并與工程的實(shí)踐相聯(lián)系以完善此類問(wèn)題。

1 橋梁加寬的原則

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 橋梁改造設(shè)計(jì)原則

以原有橋梁建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與材料為依據(jù)，改造加寬拼接橋梁技術(shù)要求以及橋面材質(zhì)與結(jié)構(gòu)的特殊性，重點(diǎn)提出幾項(xiàng)原則：（1）開始要調(diào)查統(tǒng)計(jì)原有橋梁的材質(zhì)、設(shè)計(jì)方案資料，到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行原有橋梁的數(shù)據(jù)采集、構(gòu)造材質(zhì)歸類在進(jìn)行一系列嚴(yán)格的分析，結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)與調(diào)查結(jié)果進(jìn)行研究，反復(fù)論證，最后總結(jié)出最貼切實(shí)際和最可行的改造方案。（2）橋梁加寬拼接等改造是以解決交通量擴(kuò)增等問(wèn)題為原則的，所以穩(wěn)固、持久、安全、美觀即為改造的原則，在設(shè)計(jì)上要結(jié)合實(shí)際，因地制宜，最好在保持了與原有建筑的風(fēng)格與材質(zhì)的高度統(tǒng)一下，可靈活運(yùn)用現(xiàn)有的技術(shù)將其保持外觀統(tǒng)一與美觀。（3）在對(duì)舊橋梁進(jìn)行調(diào)查，取樣分析歸類后，設(shè)計(jì)出既增加橋梁寬度又提高其原有橋梁的承受度的方案最佳。（4）當(dāng)加寬加固設(shè)計(jì)方案完成后，便要考慮其實(shí)施的可行性，要在保證原有橋梁與加寬部分的承載性與持久性可達(dá)到最大的發(fā)揮，在成本上實(shí)現(xiàn)合理化，節(jié)約建成后的修護(hù)成本。（5）在實(shí)施方案之前，要做好預(yù)實(shí)驗(yàn)，即模擬方案中的技術(shù)，在模擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)際實(shí)施方案達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一，才可進(jìn)行工程的實(shí)施，橋梁的拼接加寬原有目的為良好的解決交通問(wèn)題，努力實(shí)現(xiàn)在保證工程質(zhì)量與速度上更不妨礙正常的交通秩序的目標(biāo)。

3 新舊橋梁加寬連接方式

在現(xiàn)有的新舊橋梁加寬連接中主要分為上、下步分結(jié)構(gòu)的連接，在連接選擇方式上的不同可改變橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性或安全性，在選擇連接方式上應(yīng)結(jié)合橋梁本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及改造后的費(fèi)用為基礎(chǔ)，來(lái)選擇切實(shí)可行又持久節(jié)省的連接方式。在目前眾多橋梁改造實(shí)踐中，總結(jié)出三種適應(yīng)我國(guó)的連接方式。

3.1 上下均不連接

加寬部分與原橋的上、下部構(gòu)造不連接，新老結(jié)構(gòu)之間留工作縫。優(yōu)點(diǎn)：加寬的新橋與舊橋互不影響，獨(dú)自受力，可以簡(jiǎn)化施工程序，減小連接的施工難度，施工期間基本上不影響原路的正常使用。缺點(diǎn)：在汽車活荷載作用下，兩橋主梁產(chǎn)生不均衡撓度，再加上新舊橋基礎(chǔ)之間的不均勻沉降，將會(huì)造成連接部位瀝青鋪裝層的破壞，容易形成縱向裂縫和橫橋向錯(cuò)臺(tái)。

3.2 上下均連接

即橋梁上下均連接，此方法可使新舊橋梁完美得統(tǒng)一在一起，這種連接方法可以很好的解決橋梁受力問(wèn)題，這樣在新舊橋梁上部通過(guò)增加鋼筋作為加固，再將新舊橋面統(tǒng)一澆筑，便可使其共同受力，也消除了由于新舊橋梁負(fù)荷不同而產(chǎn)生的變形差異。優(yōu)點(diǎn)：加寬橋與原橋形成完整的一體，減少各種荷載作用下新老橋連接處的不均衡變形。

3.3 上部構(gòu)造連接，下部構(gòu)造不連接

將橋梁外側(cè)護(hù)欄拆除，鑿除邊緣1m左右范圍內(nèi)的橋面現(xiàn)澆板，在新老橋接縫處設(shè)置加強(qiáng)鋼筋，再和新橋的橋面現(xiàn)澆層一起澆筑，而下部結(jié)構(gòu)不連接。

優(yōu)點(diǎn)：有利于上部結(jié)構(gòu)受力，下部結(jié)構(gòu)不連接，下部各自受力，內(nèi)力互不影響，并且便于施工，降低了造價(jià)，又保證了新老橋之間連為整體，能較好地控制橋面縱向裂縫的產(chǎn)生。

缺點(diǎn)：新舊橋基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)連接處易出現(xiàn)裂縫，影響原路交通，并且在新舊橋上部結(jié)構(gòu)連接時(shí)，是通過(guò)現(xiàn)澆一定寬度的混凝土接縫來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此能否保證現(xiàn)澆混凝土接縫在養(yǎng)護(hù)及隨后的使用過(guò)程中不出現(xiàn)過(guò)大的變形和開裂是施工的關(guān)鍵。

4 幾種常見結(jié)構(gòu)型式橋梁加寬拼接施工實(shí)施方案

4.1 空心板橋加寬拼接實(shí)施方案

加寬斷面：加寬空心板橋按原結(jié)構(gòu)型式拼接。空心板板高、預(yù)制板寬及懸臂等幾何尺寸均采用原舊橋幾何尺寸。拼接方案：原橋與加寬部分之間由現(xiàn)澆混凝土濕接縫將其連接形成整體，在空心板兩端各設(shè)一道50cm的橫粱，用以加強(qiáng)其整體性。加寬的橋體架設(shè)一個(gè)月后，再進(jìn)行濕接縫連接，從而減少收縮徐變及基礎(chǔ)沉降的影響。

4.2 施工控制要素

施工過(guò)程中對(duì)差異沉降進(jìn)行控制，除對(duì)樁基基底沉淀土厚度、上構(gòu)延遲拼接嚴(yán)格控制外，施工過(guò)程中的沉降觀測(cè)極其重要。新橋施工結(jié)束、整體化橋面混凝土澆筑完成后，新舊橋拼接前測(cè)定新橋沉降狀況，當(dāng)沉降差大于5mm時(shí)要分析其原因。拼接施工完成后，待濕接縫達(dá)到強(qiáng)度后需2次觀測(cè)新橋的沉降，并檢查拼接部位有無(wú)異常情況。為避免由于新舊橋差異沉降對(duì)加寬工程帶來(lái)的不利影響，新橋架梁完成后，應(yīng)使新橋有一定的自然沉降時(shí)間。通過(guò)合理施工組織，盡可能延長(zhǎng)暫緩時(shí)間。

5 橋梁加寬工程中需注意的問(wèn)題

通過(guò)對(duì)橋梁沉降實(shí)例的計(jì)算，發(fā)現(xiàn)在通常情況下基礎(chǔ)發(fā)生均勻沉降時(shí)，沉降部位所產(chǎn)生的橫向拉應(yīng)力大小基本相同。當(dāng)基礎(chǔ)發(fā)生沉降時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)自身所帶來(lái)的最大影響都是發(fā)生在加寬部分與舊橋連接的部位，在這種情況下舊橋以及加寬部分絞縫也會(huì)發(fā)生開裂，所以針對(duì)以上可能會(huì)出現(xiàn)的情況，提出以下二點(diǎn)需注意的問(wèn)題：（1）在橋梁拼接加寬的改造方案中，基本設(shè)計(jì)影響著整個(gè)工程的進(jìn)度與質(zhì)量，在基本設(shè)計(jì)中如果充分利用原始資料以及現(xiàn)場(chǎng)考察數(shù)據(jù)分析結(jié)果，便可減小橋梁加寬后產(chǎn)生的加寬部分的沉降量，所以實(shí)地調(diào)查研究與理論相結(jié)合，靈活運(yùn)用選擇適當(dāng)材質(zhì)與建筑特點(diǎn)是工程中的重中之重，在實(shí)施方案時(shí)更要保證質(zhì)量；（2）加寬后的橋粱，加寬部分基礎(chǔ)沉降所帶來(lái)的影響不可避免，所以對(duì)于加寬部分和舊橋連接部分必須采取相應(yīng)的措施，如在支座沉降處的新、舊橋連接板應(yīng)植入大量的鋼筋來(lái)抵抗支座沉降時(shí)產(chǎn)生的橫向應(yīng)力，在連接板的其他部位也應(yīng)植入一定量的鋼筋增加新、舊橋的整體性，將基礎(chǔ)沉降所造成的影響降到最低。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上文所述，近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)日益增長(zhǎng)，科學(xué)技術(shù)不斷完善，車輛產(chǎn)出的數(shù)量與使用人數(shù)也在逐年遞增，隨之而來(lái)的便是交通阻塞等問(wèn)題。橋梁拼接加寬的設(shè)計(jì)是高速公路改造的重點(diǎn)，在現(xiàn)代對(duì)于橋梁改造的技術(shù)還不太完善，但通過(guò)不斷實(shí)踐與分析以后不小的收獲。在橋梁拼接加寬過(guò)程中出現(xiàn)最主要的問(wèn)題便是橋梁縫隙堅(jiān)固性與完整性，在橋梁拼接后整體與原有橋梁的結(jié)構(gòu)統(tǒng)一協(xié)調(diào)，外觀美觀大方，在本文對(duì)于數(shù)據(jù)的采集與分析、橋梁材質(zhì)以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和橋梁加寬、擴(kuò)建的原則進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)與研究，在這一問(wèn)題上本文都作出了詳盡的參考。

參考文獻(xiàn)

[1]馮玉龍，萬(wàn)娟，楊勇波.高速公路橋梁拼接加寬設(shè)計(jì)探討[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月），2009（12）.

[2]程紅，許穎強(qiáng).高速公路橋梁拓寬技術(shù)的探討[J].河南科技，2009（9）.