公路橋梁加寬設計與施工分析

【摘要】我國經濟的快速增長推動了交通運輸業的發展，雖然國家在新建公路方面投入了大量的人力、物力，但是不可否認，原有公路的升級改造是最快捷、最有效的緩解公路運輸能力壓力的方式。原有公路的升級改在主要以路面平整和擴寬為主，其中路面擴寬是增加運輸能力的主要途徑，公路拓寬過程中的橋梁加寬是技術含量最高、施工工藝最復雜的項目，且公路橋梁的加寬對公路運輸能力的影響最大。本文從公路橋梁加寬的設計原則、施工準備、橋梁加寬方式以及施工要點等方面入手，探討我國公路橋梁加寬的設計和施工現狀。

【關鍵詞】公路橋梁，加寬，設計，施工，分析

引言：我國的公路建設速度一直處于世界領先水平，且公路的總里程早已位居國際前列，但是我國的地域遼闊，區域間的經濟交流頻繁，這就使得公路運輸壓力長期居高不下，節假日的堵車現象更是尤其嚴重。公路運輸壓力大一方面體現在公路建設的數量依舊沒有滿足快速增長的經濟帶來的運輸需求，另一方面體現在早期公路的規格無法滿足當前的運輸需求，因此從加寬車道、增加雙向車道數量就成為了快速緩解交通運輸壓力的最有效途徑。公路的常規加寬工藝并不復雜，但是公路橋梁的加寬工藝就難度非常大，首先設計需要大量的數據分析和實地分析，其次施工準備工序繁瑣，需要準備大量的專業設施和專業數據成果，最后加寬施工過程非常的復雜，且施工的質量關系著路面的服務效果。因此有必要對公路橋梁加寬設計和施工進行深入的研究，推動我國公路橋梁加寬工藝的進步，為我國緩解公路運輸壓力做出更大的貢獻。

1 公路橋梁加寬設計原則

公路橋梁加寬設計需要充分考慮原有橋梁的承載力和結構，以及加寬后的目標承載力。

第一步，實地考察原有公路橋梁的賦存狀態，包括橋梁周圍的地質環境、橋梁主體結構的完好程度等，搜集公路橋梁初期設計資料、竣工資料和歷年維護資料，綜合分析橋梁加寬理論資料和實地勘察數據，確定橋梁加寬設計的最終方案。

第二步，對原有橋梁的各項參數進行重新檢測，并分析出原有橋梁的承載能力和加寬之后的承載能力。

第三步，在橋梁的加寬設計過程中，確保橋梁服務質量的前提下，盡可能的不破壞原有橋梁的外觀造型，以保持橋梁加寬后的美觀效果。同時在加寬選材時，應參照原有設計選取同型材料，從而有效規避不同材質之間的不兼容問題。

第四步，在選取設計方案時，既要考慮到設計的合理性和目標承載力，也要考慮到施工技術是否能夠滿足設計要求，以及公路橋梁加寬后的日常維護是否能夠成行，這些都影響到橋梁加寬后的持續性服務質量。

第五步，在設計橋梁加寬方案時，應考慮到對現行交通的影響，可考慮單邊施工完成后施工另一邊，這樣可以利用分流的舉措避免交通干線的直接斷交，最大限度降低施工對交通運輸的影響。

第六步，橋梁加寬設計方案應盡量避開繁華的商業區和經濟較為發達的經濟區，以降低道路橋梁改造成本，同時也避免對地方經濟造成破壞，選取占用土地時，以工業廢地和荒地為主。

以上為公路橋梁加寬設計方案選取時的主要原則，通過上述原則的約束，能夠有效的保障公路橋梁加寬工程在不擾民、不影響交通秩序、不破壞橋梁外觀美感、不縮短橋梁服務年限的前提下實現道路服務質量提升的目標。

2 公路橋梁加寬施工準備

舊橋加寬的前期準備主要的工作在于舊橋本身的測量和檢測，其它還有地形測量、地質鉆探、水文調查等項目，主要的工作包括以下幾個方面：

首先，測量橋面的各控制點坐標和標高，在橋梁墩臺處沿著伸縮縫的位置按2m一個點進行測量，沿著內外側護欄座邊緣按5m一個點進行測量，為新舊橋面和伸縮縫的相接提供準確的信息。

其次，測出墩臺各邊緣點的標高和坐標和舊橋上下部的結構尺寸，舊橋一般構造的平面位置和標高要能在圖中能準確地反映出來。

接著，為了能夠了解現場調查不到的舊橋的設計標準、配筋模式等，需要收集舊橋的施工圖設計或者舊橋的竣工文件，為評價構造物在新的荷載體系下的承載能力提供依據。

然后，調查橋頭通訊管線和電纜，對其埋置的具體情況了解清楚。

最后，檢測并評價舊橋的受力性能。

3 公路橋梁加寬施工要點

3.1 新舊橋梁加寬方式

當前公路橋梁的加寬方式主要有上下連接、上下不連接、上部連接三種，三種方法各自優缺點不同，需要根據具體的橋梁狀態進行選擇。上下連接的橋梁加寬方式優勢在于平衡舊橋的受力，最大限度避免受力不均引起的裂縫現象；上下不連接的橋梁加寬方式優勢在于新橋面獨立承載路面壓力，降低了原有橋梁結構的受力范圍，有助于延長橋梁使用壽命；上部連接的公路橋梁路面加寬方式優勢在于適應能力強，橋面韌性較高。

3.2 下部結構加寬施工要點

公路橋梁的加寬設計不僅要加寬路面，增加公路運輸能力，為了提高橋梁荷載能力，還需要將橋梁的下部基礎結構加寬，主要是蓋梁的加寬和基樁的加寬。這兩方面加寬設計的施工要點詳述如下：

3.2.1 蓋梁

蓋梁的主要作用是支撐、分布和傳遞上部結構的荷載，新老蓋梁的受力體系隨著蓋梁的連接方式不同有所將改變。對于蓋梁的連接方式有以下兩種：

（1）蓋梁連接時可分為角鋼連接和植筋連接兩種。植筋連接可以減少各種荷載作用下新舊橋連接處產生過大的變形，使新橋和舊橋形成一個完整的整體。角鋼連接是施工時新舊蓋梁打入兩根角鋼，用環氧砂漿黏結角鋼與蓋梁接觸面， 然后通過螺栓連接， 施工完畢后防護措施也很有必要。

（2）蓋梁不連接時新舊蓋梁單獨進行施工，舊橋蓋梁受力簡單明確，不改變受力形式，不必改變舊橋蓋梁內鋼筋布置， 可以通過上部梁板來對新橋發生沉降進行相應調整，以滿足新舊橋橋面順接要求。

3.2.2 基樁

新橋結構的不均勻沉降問題是舊橋加寬比較難解決的問題。由不能給出定量分析于拼寬新建部分的橋梁將發生的沉降量，因此在設計施工時要參考舊橋樁長， 適當增長及樁徑適當的加粗新建拼寬部分橋梁的下部基樁。同時對新建橋梁進行堆載預壓2～3個月，進行必要的堆載預壓程序，待完成大部分沉降后再進行上部結構的剛性連接。

結語：雖然當前公路橋梁加寬設計和施工工藝研究已經非常深入，在實踐方面我國的公路橋梁加寬設計和施工經驗也非常的豐富，但是應該看到，受專業技術水平和先進的施工設備限制，我國的公路橋梁加寬設計和施工工藝與國際先進水平依然存在著較大的差距。我國目前區域間經濟交流日趨頻繁，且旅游業的發展也帶動了交通運輸業的發展，可以預見未來的交通運輸需求會進一步增長，作為工程技術人員，我們必須深入施工現場，積累足夠的實踐經驗，并結合理論研究成果，探索更為先進的施工工藝和設計方法，為推動我國公路改造技術的進步作出貢獻。

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