公路橋梁拼寬設計

王金龍

摘 要：隨著人們生活水平的提高，交通出行的增加，交通運輸量急劇增加。很多早年修建的道路工程已不能滿足快速增長的交通量的需求，急需拓寬改造。橋梁拼寬改造工程因施工難度大，對交通組織方案影響大，是整個道路改擴建工程的重點，也是改擴建的節點工程。選擇合理的橋梁拼寬設計方案在道路改擴建工程中至關重要。本文就公路橋梁拼寬設計展開探討。

關鍵詞：老橋調查;橋梁拼寬;沉降;基礎

隨著路網的不斷完善和調整，公路節點問題越來越突出，尤其是互通立交面臨著銜接問題，導致橋梁需要進行拼寬改造。

一、橋梁拼寬設計原則

橋梁拼寬設計，包括既有橋梁的利用、新建橋梁的設計和新建橋梁與既有橋梁的拼接構造設計等內容。橋梁拼寬設計應根據工程特點，綜合確定設計方案，滿足安全可靠、耐久適用、經濟合理、統籌協調的要求。橋梁拼接應在檢測評價的基礎上進行設計。既有橋梁總體技術狀況評價等級為1類、2類的可原位利用，3類的經維修、加固后達到1類或2類的可利用;拼寬橋梁的新建部分與既有橋梁的結構連接時，應進行整體驗算和評價。既有橋梁極限承載能力應滿足或采取加固措施后滿足現行標準的要求;正常使用極限狀態應滿足原設計標準的要求。橋梁拼寬新建部分應滿足現行設計標準的要求，其上部結構形式和跨徑宜與既有橋梁保持一致。橋梁拼寬設計應考慮新結構與既有結構之間的基礎差異沉降、結構差異變形、混凝土差異齡期等因素。

二、橋梁拼寬技術要求

根據《公路橋涵設計通用規范》（JTG D60—2015）和《公路改擴建設計細則》（JTG/TL11一2014）等相關規范要求，拼寬橋梁需滿足如下要求：（1）拼寬橋涵結構與既有橋涵結構連接時，應進行整體驗算和評價。既有橋涵極限承載能力應滿足或采取加固措施后滿足現行標準的要求;正常使用極限狀態應滿足原設計標準的要求，并應在設計中提出有針對性的運營管理和維護措施。（2）改擴建橋涵設計，包括既有結構物的利用、新結構物的設計、新結構與既有結構連接等內容，應根據改擴建工程的特點，綜合確定設計方案，滿足安全可靠、耐久適用、經濟合理、統籌協調的要求。（3）橋梁拼寬上部結構形式和跨徑宜與既有橋梁保持一致。（4）單側拼寬時，車道轉換帶范圍內的橋梁上部結構應進行連接。（5）在滿足承載力要求的前提下，同一墩臺處新建部分的摩擦樁樁基長度不宜小于既有樁樁基長度。（6）應結合接縫設計，合理確定交通組織方案，安排施工工序，做好接縫的施工方案設計。（7）同一幅內新建部分的伸縮縫位置，宜與既有橋梁對應設置，且宜整條更換。

三、拼寬橋施工技術手段流程

首先要進行的第一個階段是：在工程項目施工前，測量隊應該及時對老橋以及原本地面標高進行反復測量，反復核對無誤之后，才可以進行施工。第二階段則是在施工的過程中加寬橋梁的樁基、墩柱以及蓋梁等部位，并且預留出橋梁鋼筋，接下來就應該進行切割老舊護欄以及其周圍混凝土設備，切除老舊橋梁的邊板挑臂和蓋梁擋塊等裝置，并且按照加寬橋梁的T梁進行兩片橋梁之間濕接縫澆筑工序。第四階段是應該進行植筋工藝手段，要嚴格按照鉆孔、清孔、吹孔到注膠、植筋以及養護的步驟流程，綁扎牢固橋梁上使用的鋼筋，澆筑系橋梁混凝土，以便可以順利完成新老系橋梁拼接。第五階段是進行焊接，特別是焊接新橋和老喬之間的橫隔板以及翼板鋼筋連接等，盡最大程度布置好拼接帶橫隔板以及相關的整體化層鋼筋、混凝土。并且在較短的時間之內緊緊封閉交通運輸，不可以允許任何車輛、壓路機等重型機械設備通過，在橋梁拼接帶進行澆筑的情況下進行混凝土的補償收縮。最后一個階段就是在施工的末期進行加寬部分、拼接帶橋梁和橋面的鋪裝，以及及時的拆去施工時安裝的臨時護欄。

四、公路設計中橋梁拼寬設計

（一）上部拼寬方案

橋梁拼寬設計中，常用的橋梁加寬方案主要有3種：①上部結構與下部結構均連接;②上部結構與下部結構均不連接;③上部結構連接，下部結構不連接。新老橋梁上部拼寬方案中可采用有縫連接、鉸接、半剛接、剛接等多種形式。新老橋梁橫向加寬采用有縫連接時，行車過程中受力比較明顯，新建橋梁和老橋各自獨立，相互影響幾乎很小，但是在運營中橋面維護成本較高;橫向連接采用鉸接時，在橋梁設計時采用橋面板連接，行車過程中只傳遞剪力而無彎矩，受力較明顯，這在中小型橋梁拼寬設計中較常見。橫向連接采用剛性或者半剛性連接時，設計中經常采用加厚橋面板或者采用橫隔梁連接，該方案在行車過程中可以傳遞剪力和彎矩，減小新老橋梁沉降差異，但是該結構形式連接受力較模糊，施工期對技術要求較高，運營期新建橋梁對老橋影響較大。

（二）橋梁的檢查、評估、結構定性分析和驗算

在橋梁進行加寬操作之前，應該及時對公路的結構物進行檢測度量，并且，使用相關的計算機結構應用軟件對全線橋梁進行多次承載力度的研究和計算。依照相關的經驗進行檢測、驗算，最后得出的結論在進行橋梁加寬操作之前對公路橋梁進行補強操作，使得其可以盡量保證滿足標準規范的要求準則。同時，相關的技術人員還應該進行荷載試驗以及相關的結構分析，但是對于很多超載車輛并沒有進行考慮和應用。

（三）橋梁下部方案

新建橋梁下部結構的加寬設計主要考慮減小新老橋梁基礎的差異沉降，避免因差異沉降造成上部拼寬連接處橋面板破壞，形成縱向裂縫。基礎設計時盡量選擇樁基礎，如果老橋采用樁基礎，拼寬橋梁設計時，樁長應比老橋樁基長;當地質條件較好時中小橋梁也可以采用擴大基礎形式，但應在設計中考慮減少新老橋基礎沉降差的措施，如果老橋為擴大基礎，新橋也采用擴大基礎時，應避免拼寬橋梁基礎開挖時對老橋基礎產生的破壞影響。為避免強風化泥質砂巖具有遇水軟化、崩解的特性，如拼寬橋梁橋墩采用擴大基礎，基礎開挖時，如雨水進入基坑，造成基巖土層地基承載力基本容許值下降，勢必對老橋基礎產生破壞，為避免這一現象，拼寬橋梁采用樁基礎設計方案。

五、拼寬橋設計及施工注意事項

（1）拼寬橋設計、施工需考慮拼寬段既有橋梁的現狀條件、施工條件、運營狀況、場地地質條件等相關因素，綜合選擇橋梁拼寬形式。（2）新建拼寬橋跨徑及分聯與既有橋梁保持一致，即按照“結構同型”原則進行拼寬，同分聯、同跨徑、同橋型。（3）為減小因新建拼寬橋混凝土收縮徐變引起的上部結構附加內力，對新建拼寬橋組合箱梁架設并完成體系轉換后，需對上部結構組合箱梁預壓不小于10。天，預壓荷載按1.2倍的二期恒載+1.4倍的車輛荷載，之后才可澆筑濕接縫混凝土。（5）為減小濕接縫后澆帶混凝土的收縮徐變引起的開裂及附加內力，濕接縫澆筑采用UEA補償收縮混凝土。（6）同一幅內新建部分的伸縮縫位置，與既有橋梁對應設置，且整條更換。

六、結語

橋梁加寬設計，不僅要考慮新建橋梁部分本身，還要考慮對既有橋梁的利用、新建橋梁對既有橋梁的影響、橋梁拼寬后的整體性要求，以及對交通的影響等因素，所以橋梁拼寬設計有其特殊性和復雜性。應根據工程實際具體分析，在保證安全的前提下，科學論證，提出合理的拼寬設計方案。

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