城市橋梁拼接改造設計要點

閔詩磊

（上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司昆明分公司，云南昆明650031）

城市橋梁拼接改造設計要點

閔詩磊

（上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司昆明分公司，云南昆明650031）

目前我國處于快速發展的時期，為加強新建衛星城及產業聚集區與主城之間的連接，對既有市政快速路及高速公路橋梁拼寬改造的需求越來越高。通過實際工程的案例，對橋梁拼接設計進行初步探討。

橋梁拼寬；設計

0 引言

隨著城市的發展，商業區、產業區開發及道路改擴建，城市部分已建橋梁寬度已不滿足道路使用要求，且部分已建高架快速系統需由原設計的連接功能轉為集散功能。因此，對橋梁進行加寬改造是符合城市發展需求的。而采取在已建橋梁兩側新建拼寬結構的方案，對改造路段的交通及原結構影響較小，是較好的解決措施。本文主要結合昆明二環快速系統西、南二環增設下匝道工程，對已建高架橋梁拼寬的設計要點進行分析闡述。

1 拼寬橋梁的布置

擬新建拼寬橋梁的結構形式，應盡量與老橋結構保持一致。這主要是考慮在拼寬橋梁修建完畢后的運營期，新老橋所受荷載是一致的，采用相同的結構形式可以使得新老橋梁縱向有共同的彎曲變形，從而減小在車輛通過時新老橋之間的變形差異，以保證拼接位置的平順。

在拼寬范圍內，新建橋墩在道路橫向的設計應與老橋橋墩對齊，以避免影響過街設施及橫向進出口的布置，并應盡量采用與老橋橋墩風格統一的結構，使得新老橋橋墩景觀統一協調。

在昆明二環快速系統西、南二環增設下匝道工程中，原有道路為城市快速路，擬拼接老橋結構為連續梁及空心板結構，因原設計未在西二環高架東側設置由南向北的下匝道，導致車輛進入地面道路繞行距離過長，因此為提高快速路分流功能，在高架東側設置下行匝道。新建下行匝道在與主線分流之前設置122 m變寬段，變寬段采用新建橋梁與老橋拼寬的結構形式。新建拼寬橋梁結構的選型與老橋結構一致，在跨越路口段采用30 m+ 40 m+30 m預應力混凝土連續梁結構，其余采用空心板結構。

2 拼寬橋梁的結構設計

拼寬橋梁設計應遵循保護老橋并以老橋實測數據為準的原則進行。部分老橋結構由于設計時間長，采用的荷載標準較低，設計前應對老橋進行檢測鑒定，并對結構承載力、服務能力進行評估，在滿足設計荷載的條件下再進行拼寬設計。一般情況下待改造的老橋結構為正常運營中的橋梁，在運營過程中老橋結構的收縮徐變及沉降均趨于穩定，因此設計需收集老橋原有設計資料，結合現場實際測量資料進行對比，并以現場實測資料為最終依據進行設計。

在新建拼寬橋梁基礎設計前應進行管線探測，避免基礎施工破壞既有管線及地下設施。基礎的布置需結合原有橋梁基礎統一考慮，由于老橋基礎沉降已趨于穩定，為避免新建橋梁沉降對老橋產生影響，應盡量按照新老橋基礎獨立的思路進行設計。為減少新建拼橋的沉降量，保證成橋運營后新老橋間不出現較大高差，新建橋梁基礎應采取如樁底注漿的措施以控制沉降。新建拼寬橋梁的橋墩設計，應考慮與已建橋梁的橋墩風格統一，并應考慮已建橋墩對新建結構的影響。

在昆明二環快速系統西、南二環增設下匝道工程中，老橋基礎采用群樁基礎，并采用了樁底后注漿工藝進行處理，橋墩設置于地面道路的機非分隔帶中，老橋的連續梁橫梁采用預應力結構，橫梁寬度大于橋面寬度，已伸入到新建拼橋范圍內。因此在新建拼橋的設計中，橋梁基礎也采用樁基礎，拼橋樁基距離老橋樁基距離按不小于3D（D為樁基直徑）控制，并且采用樁底后壓漿技術進行處理。由于老橋承臺過大，因此新建拼橋承臺縱向加長，在靠近老橋承臺側邊緣采用“]”形布置，以滿足構造要求，新老承臺之間采用木板隔斷。上部連續梁橫梁結構設計中考慮老橋橫梁伸入的影響，在靠近老橋側橫梁采用挑臂結構，以避免損壞已建橫梁結構。昆明二環快速系統西、南二環增設下匝道工程拼橋布置如圖1所示。

在橋梁拼寬設計中，需考慮拼接處老橋原有設施的改造，如防撞墻、人行道欄桿、排水口等。在拆除原有設施時須注意對老橋進行保護，避免采用破碎等震動較大的施工措施，而應采用切割的施工方案。老橋在拆除防撞墻或人行道欄桿后，橋面受荷寬度有所改變，因此需對原有結構進行縱向及橫向驗算，以保證原結構在改造后的安全要求。

在昆明二環快速系統西、南二環增設下匝道工程中，拼寬老橋橋面較寬，橋面板采用了橫向預應力結構，因此對拆除防撞墻進行了嚴格要求，以對橋面板預應力錨頭進行保護。

3 拼縫的設計

在拼寬橋梁的設計中，新老橋的拼縫是重要的設計節點，是新老橋連接的關鍵部位。根據相關工程實例，拼寬橋梁與老橋之間的拼縫處理主要有兩種形式：一是采用型鋼伸縮縫的斷縫處理，按照此方式布置，新老橋之間采用型鋼伸縮縫，對橋梁橫向變形有很好的適應性，但由于斷縫的存在，使得車輛通過時舒適性較差。另一種斷縫形式采用橋面連續縫形式，按照此方式布置車輛可以平順通過拼縫，舒適性較高，但受到新老橋梁結構沉降變形等因素影響，對橋面連續縫位置的材料選擇有較高要求。兩種拼縫處理方案各有優勢，在工程中均有實例。

在昆明二環快速系統西、南二環增設下匝道工程中，為考慮行車舒適性采用了橋面連續的方案設計，新老橋橋面之間設置30 mm斷縫，新建橋梁鋪裝與老橋鋪裝一致，均采用混凝土調平層+瀝青混凝土橋面的組合。老橋在拆除防撞墻后重新制作防撞墻范圍內混凝土鋪裝，新老橋混凝土鋪裝在橋梁拼縫處斷開。混凝土鋪裝澆筑完畢后進行瀝青混凝土攤鋪，為使得新老橋面結構過渡平順，在新建橋梁橋面及老橋防撞墻拆除范圍統一攤鋪瀝青混凝土，攤鋪完畢后在拼接縫左右各200 mm范圍切割一條400 mm寬的瀝青混凝土鋪裝槽，在此槽口內進行高彈性瀝青混凝土施工。具體施工順序如圖2所示。

圖2 具體施工順序

圖3 現場照片

目前昆明二環快速系統西、南二環增設下匝道已投入使用4年，經過4年的運營狀況來看，橋面拼縫位置并未出現損壞情況，服務狀況良好。在車輛通過拼縫的行駛過程中未出現跳車現象，與使用型鋼伸縮縫的拼縫相比有較高的舒適性。施工完畢和運營4年后的現場照片如圖3所示。

4 結語

目前，橋梁拼寬設計還未有相關規范可依照執行，設計人員基本依靠工程經驗進行設計。本文通過實際工程案例，對拼寬設計中涉及的問題進行了梳理，希望對橋梁拼寬設計工作能有所幫助。

U445.6

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1009-7716（2017）06-0140-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.06.041

2017-03-13

閔詩磊（1983-），男，云南紅河人，工程師，從事橋梁設計工作。