冷都橋拼接關鍵技術

高金亮

（四川省交通運輸廳公路規劃勘察設計研究院， 四川 成都 610041）

1 概述

隨著交通量的不斷增長，許多現有公路的交通量已經趨于飽和，對現存公路進行加寬擴建迫在眉睫。公路橋梁的擴建是重要重中之重，橋梁拼寬由于現有交通的干擾往往施工難度較大；新老橋梁基礎的沉降差及砼臨期的不同，往往會導致病害裂縫。因此新舊橋梁拼接關鍵技術對工程設計及施工質量非常重要。

2 橋梁拼寬概述

新舊橋梁拼寬設計一般遵循“老橋老標準，新橋新標準”。原橋梁設計荷載等級一般為汽-超 20、掛-120；新建橋梁采用公路-I級。在新舊橋梁拼接設計中，對原橋梁需采用老標準進行檢測評估，但承載力極限狀態演算需采用現行荷載標準，有必要時進行加固處理；在有條件的情況下還需對拼寬后的新舊結構按照現行荷載標準進行整體計算。

3 橋梁拼寬原則

橫向新建的橋梁上部結構形式、跨徑、梁高、截面尺寸盡量與原橋梁上部結構保持一致，有利于結構變形協調及共同受力。對于橋梁下部結構，考慮到基礎沉降的影響，在條件允許的情況下，應盡量采用鉆孔灌注樁的基礎形式。

4 常用的拼寬方式

1）新舊橋梁上、下部結構均不連接，新舊橋梁之間設置伸縮縫。新舊橋梁結構分別單獨受力，互不影響；但整體性差，無法提高舊橋的承載力，且由于基礎沉降不同，在拼接部位容易出現病害，行車舒適性不好，在汽車荷載反復作用下拼寬連接處遭到破壞，耐久性較差。這種拼寬方式早期使用較多，目前已較少采用。

2）新舊橋梁上部結構及下部結構均連接。上部連接通過植筋、澆筑濕接縫等方式進行連接，下部結構對應的橋墩蓋梁、橋臺臺帽也通過植筋方式把新舊橋基礎澆筑成整體；工序復雜，造價較高。新老橋整體性好、行車舒適；但由于新舊橋梁基礎沉降差會引起較大的附加內力，導致拼接處容易產生裂縫，后期維修困難，因此適用于地質條件較好的路段。

3）新舊橋梁上部結構連接，下部結構不連接；是當前比較廣泛的一種橋梁拼寬方式。上部結構翼緣板間的濕接縫設置鋼筋連接，重新進行橋面鋪裝，橋面平順，行車舒適；上部結構整體受力而下部結構互不影響，產生的附加內力較小。

5 橋梁拼接接頭類型

新舊橋梁拼接部位是活載作用區域，受力復雜，通常病害較多。新舊橋梁拼接接頭一般分為剛性連接和鉸接連接?？招陌搴蛯嵭陌逋ǔ２捎勉q接接頭；T梁通常采用剛性接頭；連續箱梁有鉸接連接、剛性連接及不連接。

6 新舊橋梁連接處關鍵技術要求

新舊橋梁連接區鋼筋焊接前，連接區兩側的高程要盡可能相同；如果高程不同可以采用跨中水箱加載的方式來調節兩側的相對高差。新舊橋梁的基礎沉降差一般應控制在5mm以內；此外還應對基礎沉降進行沉降觀測。新舊橋梁基礎沉降差過大會造成連接區混凝土橋面板開裂，影響橋梁的耐久性與舒適性。所以應該嚴格控制新建橋梁基礎沉的降值。

新建橋梁完成主體結構后，先使新橋基礎有一定的自然沉降，再進行拼接部位濕接縫施工。新建橋梁上部結構連接時混凝土齡期越長，由混凝土收縮、徐變引起的變形及連接接頭處應力越小。對于預制混凝土梁，建議存梁3 個月以上；對于混凝土箱梁，建議澆筑后6 個月以上進行拼接。收縮徐變主要對新建混凝土結構有影響，拼接施工時間過早，會造成新建混凝土箱梁的較大側向變形，支點處支座發生側向位移，甚至剪切破壞。

7 工程實例

以桃巴路冷都橋做為分析對象，原橋梁為3x25m簡支T梁，橋梁全寬26m，現需要對橋梁兩側進行加寬至42.5m。原橋25m預應力混凝土T梁梁間距220cm、高175cm，原橋梁設計荷載為汽-超20、掛-120。橋梁拼寬采用上部結構連接，下部結構不連接；上部結構采用與原結構相同的25m預應力混凝土T梁，下部結構采用與原結構相同的樁柱式基礎。拼寬橋梁橫斷面見圖1。

圖1 橋梁拼寬橫斷面

7.1 新舊橋梁橫向分配系數的計算如下：

圖2 各主梁跨中彎矩橫向分布系數

當上部結構設置橫隔板時，原橋跨中橫向分布系數最大程度降低；當上部結構間無橫隔板時，原橋跨中橫向分布系數也減小；但考慮到新舊橋梁變形協調性及拼接部位的耐久性，本橋采用設置橫隔板，拼接部位翼緣板采用剛性連接。

7.2 基礎沉降對翼緣板拼接區影響

新橋基礎沉降會使新舊橋翼緣板拼接部位產生橫向的附加內力；本橋翼緣板拼接區附加彎矩如下：

圖3 基礎沉降引起的附加彎矩 （KN.m）

由上圖可以看出，基礎沉降引起的附加彎矩在梁端較大，在跨中處最小；此外設置橫隔板可以加強上部結構協同受力，有效減小翼緣板的附加彎矩。

7.3 施工工藝流程

橋梁拼接處翼緣板施工工序：拆除原橋外側護欄→切除外邊梁50cm翼緣板→安裝新擴建側25mT梁→鑿除原橋梁外側30cm現澆混凝土橋面板，暴露原鋼筋→原橋外側翼緣板端部植入鋼筋→拼接處50cm寬現澆翼緣板鋼筋連接→澆筑50cm寬拼接處混凝土→橋面整體化層施工。

拼接處新增橫隔板施工流程：在新舊T梁的肋板上設計位置鉆孔→ 預應力鋼絞線穿過肋板→ 綁扎橫隔板普通鋼筋→ 澆筑橫隔板混凝土→ 張拉預應力鋼絞線。

7.4 施工工藝控制要點

(1) 本橋樁基沉降控制在5mm以內。

(2) 預制T梁臨期需3個月以上，方可對拼接處濕接縫進行澆筑；濕接縫應采用收縮補償混凝土，提高橋面板的耐久性；拼接區域兩側高差控制在5mm以內。

(3) 翼緣板植筋非常關鍵，植筋施工應滿足《公路橋梁加固施工技術規范》的相關要求。

(4)為保證在行車狀態下澆筑拼接處混凝土，可用型鋼固定拼接處兩側的翼緣板，隨后澆筑混凝土，待混凝土達到設計強度后再拆除型鋼；

8 結語

新舊橋梁拼接較為復雜，設計方法及施工工藝直接影響行車安全及橋梁結構的使用壽命，因此設計人員必須綜合考慮各種不利因素，盡可能合理的選擇拼接類型；明確拼接施工流程。由于新舊橋梁拼接工程的應用還比較少，后期許多問題還沒有完全暴露，需要我們在施工實踐中不斷探索與完善拼接技術。