高速公路中小跨徑橋梁加寬設計核心分析

濟寧市鴻翔公路勘察設計研究院有限公司 / 劉亞平

隨著國家經濟的不斷發展以及汽車數量的不斷上升，大多數高速公路的通行能力以及高速公路服務能力已經遠遠無法滿足不斷的增加的交通量，經常會在高速公路上發生一些堵車的現象，從而造成了交通擁擠的情況。以我們國家的南方城市為例，在近幾年以來，隨著經濟的進一步發展，當地人民的生活水平以及生產質量得到了很大的提高，車輛交通壓力正在逐步的增大，進而使得高速公路出現了交通擁擠的情況，目前，高速公路中擁擠的車輛引發的交通壓力日益增長，已經直接影響到了高速公路通行的能力。為此，拓寬改建工作勢在必行。某高速公路項目中的橫嶺中橋緊鄰梅林收費站，是一座跨路中橋，整個橫嶺中橋全長43.3米，其中橋的上部結構為預應力混凝土空心板結構，在橫向上加設梁，并且所設置的斜交角為120度，橫嶺中橋的下部結構為柱式橋墩以及肋式橋臺、混凝土樁基礎。

1.高速公路中小跨徑橋梁加寬設計工作

我國高速公路新橫嶺中橋加寬設計項目，依據項目的總體要求進行加寬。在實施加寬設計的過程中，還需要遵循一定的設計原則，就加寬設計工作而言，需要遵循加寬設計原則，所設計的新橫嶺中橋，在跨徑方面、橋梁結構、伸縮縫等方面的設計，都需要與原先的中橋保持高度一致，即，需要遵循相同的橋梁結構、相同的橋梁跨徑、上連下不連接的原則進行橋梁的加寬設計。其中上連下不連，指的是新橋與舊橋的上部結構需要連接在一起形成整體的橋梁架構，在蓋梁處提前設置隔離縫，使得兩者互相不連接。在橫嶺中橋項目的建設過程中使用上連下不連的方式，不僅可以確保橫嶺中橋橋面連接處的平整性，同時，又可以讓新橋以及老橋同時承受橋面的壓力，可以有效避免中橋下部橋梁結構對于整個橋梁所形成的不良影響。在橫嶺中橋項目中，橋梁的上部結構相同、跨徑相同、相同的受力模式、新橋與老橋受力保持高度一致，在這種情況下，有利于橋面橫向壓力的傳遞。

2.中小跨徑橋梁的加寬工作

我國高速公路中的橫嶺中橋項目，在未進行橋梁加寬設計工作之前，舊橋的橋面鋪裝厚度為16厘米，其中，現場所澆筑的混凝土調平層的厚度為10厘米，除此之外，還囊括了防水混凝土鋪裝層為6厘米。在進行橫嶺中橋項目的加寬設計時，也可以采用相同的方式進行橋面的鋪裝工作。

在進行橫嶺中橋橋面的鋪裝施工中，首先需要先將舊橋的防撞護欄進行拆除，將75公分范圍之內的橋面進行人工鑿除然后再進行橋面的鋪裝施工。在進行橋面鋪裝施工以前，需要在舊橋橋面以及加寬橋面人工開鑿新的橋面進行鋪裝施工。在正式澆筑混凝土之前，需要將新橋面以及舊橋面所架設的鋼筋進行焊接，焊接中的焊縫長度需要符合相關的規范要求以及工程的施工要求。其次，在進行混凝土橋面澆筑施工之前，需要經橋面新舊混凝土的結合面進行鑿毛施工，其結合面的粗糙程度的凹凸面不得小于6毫米，最后，將界面膠均勻的涂抹在新舊混凝土的施工面上，然后進行現澆混凝土的澆筑工作。

2.1 中小跨徑橋梁上部板的加寬設計

圖1 空心板連接局部示意圖

在中小跨徑橋梁的上部空心板的加寬設計工作中，新中小徑橋梁上部的空心板與舊橋所對應的位置的橫向橋，需要采取植筋的方式進行連接，隨后，再需要使用現澆混凝土將接縫進行連接。當在舊橋外側的空心板上進行植筋時，首先，需要將橋梁上下拼接的部分完工，然后再使用現澆混凝土將舊橋外側的空心板與邊緣板連接，使得舊橋的拼接位置與新橋的拼寬部位進行連接，舊橋外側的空心板與加寬部分的內側空心板形成統一的受力體。在當前階段，現場澆筑的接縫混凝土一般采用補償收縮混凝土，也稱為UEA。為了在最大程度上確保中小徑橋梁在正常的施工以及運轉過程中橋面不出現裂縫，在正式施工之前需要做好混凝土配比試驗，通過試驗的方式把控補償收縮混凝土的體積膨脹率以及摻和量。在現澆混凝土澆筑施工過程中，還需要實行連續澆筑的方式，這樣可以有效的避免出現接縫的情況，另外，還需要將混凝土進行振搗，確保混凝土的密實度；除此之外，還需要對于現澆混凝土進行澆水養護，防止混凝土橋面出現裂縫；在現澆混凝土澆水養護7天到14天以后，還需要繼續對混凝土橋面進行養護，進而確保現澆混凝土的膨脹率可以得到有效的提高。

在中小跨徑橋梁的加寬設計中，首先需要在舊橋的空心板中植入一定數量的鋼筋，鋼筋的埋置深度以及距離空心板邊緣的距離需要滿足相關規范的要求。在埋設鋼筋時，舊空心板的植入鋼筋以及新空心板的預埋鋼筋需要依照間距為10厘米的距離均勻布設，將新橋面空心板安裝完成以后，再將舊空心板以及新空心板的鋼筋進行焊接。在植筋的過程中，需要檢查舊橋現澆混凝土橋面有無混凝土裂縫等等問題，提升植筋施工效果。所設計的植筋孔需要按照橋梁設計的相關要求進行定位，然后再應用鋼筋探測儀來檢測植筋孔有無受力鋼筋。另外，植筋孔中鋼筋的位置需要進行適當的調整，這種方式可以有效的避免舊空心板中的鋼筋受損，在植筋的過程當中，需要確保新植入的鋼筋對于舊橋結構的破壞率小于15%，只有這樣，才可以確保橋梁整體結構的穩定性。

當施工人員在舊橋空心板上進行植筋時，植筋中使用的植筋膠在整個施工過程中發揮著重要的作用。合理的鋼筋彈性模量是確保拉力的有效保證，因此，在植筋施工的過程中，需要保證植筋膠的質量達標，在環保、耐高溫、耐老化等等性能方面符合標準，要求植筋膠固化以后的性質與現澆混凝土的性質類似。在進行正式的施工之前，需要對植筋施工中所用的植筋膠進行試驗，對植筋膠錨固強度進行檢測，檢測實驗中以抗拔力為鋼筋錨固試驗的重要參考數據，并且依照設計要求當孔深鋼筋達到一定的屈服強度以后不被拔出，因此，最終的錨固強度試驗結果需要滿足植入鋼筋的深度與與鋼筋抗拔力匹配之后才可以進行施工。

2.2 橋梁下部的結構加寬設計

在橋梁加寬設計中關鍵點是有效的防止橋梁出現縱向混凝土裂縫，因此，在進行橋梁加寬設計時，橋梁的下部蓋梁與橋梁的上部空心板及梁的連接方式是緊密聯系在一起的。

在橫嶺中橋項目中所采用的是新舊橋蓋梁相互不相連的設計方案。采取這種設計方案對于舊橋的蓋梁來說，橋面的受力相對均勻，受力模式也沒有發生任何的改變，因此，需要改變舊橋蓋梁的鋼筋排布，如果新橋發生沉降現象，則可以將上部梁板進行適當的調整，從而滿足設計要求。橋梁的蓋梁在施工中，需要將舊橋墩臺蓋梁外部的擋塊耳墻混凝土進行剔除，在開鑿面上均勻涂抹防水、防腐涂料，確保保護層厚度達標，之后在現澆混凝土加寬部分的新舊蓋梁之間均勻的涂抹隔離劑，讓新舊蓋梁保持均勻的受力。

3.結束語

伴隨著國家經濟的快速發展，高速公路的加寬建設勢在必行，由于舊橋拓寬改造施工難度較大，因此在舊橋拓寬改造中需要及時的處理好新橋以及舊橋的連接等問題，以此達到良好的設計效果。