高速公路中小跨徑橋梁加寬設計重點

楊紅萍

道路交通體系是經濟實現持續發展的必要基礎設施，公路建設水平應有所提升，以滿足車輛的通行需求。在高速公路工程中，應對既有的公路情況形成準確的認識，做好加寬等相關改擴建方面的設計工作，給加寬施工作業提供正確的技術指導，同時此舉也是提高公路建設水平的必行之舉，值得工程技術人員深入探討。

一、工程概況

中小跨徑橋梁通行能力有限，在社會經濟快速發展的背景下，現有通行水平與實際車輛通行需求的矛盾愈發激烈，亟需對既有橋梁采取加寬措施。

某高速公路逐步表現出通行服務水平不足的問題，交通壓力日益增大，運營期間常出現不同程度的車輛擁堵現象。該高速公路沿線某橋總長43.3m，上部結構為預應力混凝土空心板，下部為柱式墩，設置肋式橋臺和樁基礎。針對橋梁通行能力偏低的問題，應對加寬設計工作展開探討，提出技術方案。

二、高速公路中小跨徑橋梁加寬的主要類型

基于既有中小跨徑橋梁的加寬建設工作已經熱烈推進，從歷史發展經驗來看，梁板橋和拱橋兩部分的加寬較為典型，前者包含支梁板橋、連續型梁板橋，后者則以板拱橋、肋拱橋居多。中小跨徑橋梁的加寬設計是一項系統性工作，應建立在原有橋梁設計模式的基礎之上，采取與之相適應的設計方案，從而保證橋梁加寬效果，提高橋梁的通行服務能力。

三、加寬設計基本要求

根據中小跨徑橋梁的實際使用情況，宜采取右側加寬的方式，新建部分的跨徑、伸縮縫等方面完全與舊橋相同，即遵循同結構、同跨徑的原則。新建部分與既有橋梁各自的上部結構連接成整體，蓋梁施工時應設縫隔離。通過此方法的應用可確保橋面接縫具有足夠的平整性，保證新舊橋梁共同發揮出受力作用，新舊部分的上部結構在跨徑以及具體的結構形式方面都具有一致性，受力均衡，可實現力的橫向傳遞，以維持全橋的穩定性。

四、高速公路中小跨徑橋梁的加寬設計方案

1.橋面加寬

橋面加寬設計工作中，應充分考慮到混凝土層（厚度10±0.5cm）和防水混凝土層（厚度5±0.5cm）兩部分結構的設置。橋面鋪裝全流程中，最為基礎的工作在于拆除既有的護欄等相關配套裝置，清理周邊混凝土后再于該處組織加寬橋面的鋪裝作業。新舊橋面連接是設計中的重點內容，在鋪裝前便要有效連接鋼筋混凝土，使其形成整體，確保各鋼筋的焊接質量滿足要求；混凝土澆筑前也應做好準備工作，即有效鑿毛并將該處的雜物清理干凈，向該處均勻涂抹界面膠，在此條件下方可正式澆筑橋面混凝土，具體如下圖所示。

空心板連接局部示意圖（單位：cm）

2.上部空心板加寬

根據新舊橋梁上部結構相連的原則，需通過植筋和現澆濕接縫相結合的方式使結構連接成整體，原橋外側邊板處植筋。結束板的架設作業后，再通過現澆濕接縫的方式拼接內外側板，保證原有橋梁與新建的部分形成完整的整體，實現共同受力?，F澆濕接縫施工所用材料選擇的是補償收縮混凝土，為避免材料后期發生裂縫病害，應提前組織配合比試驗，通過此方式確定膨脹率等相關指標的合適控制標準。混凝土澆筑應遵循連續性原則，盡可能消除外界因素對施工作業的干擾，以免產生接縫；加強振搗，保證混凝土具有足夠的密實性；隨后灑水養護，經過7d～14d再轉為保濕養護的方式，必須將各項養護工作落實到位，從而達到混凝土膨脹效能最優化的效果。

植筋工藝技術要點為：將舊板植入鋼筋，嚴格控制埋置深度和最小厚度；新板頂的預埋鋼筋采取的是順橋向布設方式，采取10cm的間距控制標準；完成新板的安裝作業后及時焊接鋼筋；植筋前做全面的檢查，明確舊橋結構混凝土的實際情況，分析其是否存在病害；按照設計要求布設植筋孔，以鋼筋探測儀為主要工具，經檢測后明確孔位處是否存在受力鋼筋，若有則要合理調整植筋位置，以免對既有鋼筋造成不良影響。

舊梁板上植筋的關鍵在于使用的植筋膠具有較好的變形能力，應保證該材料的彈性模量被控制在合理范圍內，否則會導致拉力傳遞異常。選用的植筋膠應兼具環保、耐久性好的特性，加強對固化后E值的控制，不可與混凝土的E值產生過大偏差。做好植筋錨固強度試驗，加強對抗拔力的檢測與控制，應保證植筋深度與抗拔力相匹配。施工所用的植筋膠不可受到焊接作業的影響而發生失效的現象，同時植筋膠材料對于使用性能的影響也較為顯著，因此要合理選擇高性能的材料，保證在技術參數、施工工藝等方面能夠完全與設計要求相符。

3.橋梁下部區域構造的加寬

橋梁下部結構涉及到接縫作業，此處的施工質量對橋梁加寬整體效果的影響極為明顯，應采取蓋梁的方式，以達到優化原有結構受力狀態的效果，同時也可給后期的橋梁銜接作業提供良好的條件。例如，在加寬施工前應鑿除混凝土擋塊，將該處清理干凈后再均勻涂抹防水涂層，確保保護層的厚度滿足要求，在此條件下使后續的加寬作業高效推進。橋梁下部加寬區域的施工選擇的是蓋梁的方式，避免新舊梁直接接觸的情況，即兩部分結構間應增設隔離涂層，使橋梁蓋梁處于良好的受力狀態，以免對加寬效果造成不良影響。

新舊橋梁在結構、受力狀態等方面易形成差異，由此產生不均勻沉降現象，因此在橋梁加寬設計時應高度注重此問題。對此，橋梁澆筑期間應及時做好沉降監測工作，及時掌握橋梁在各個時段的沉降情況，以所得結果為依據采取相適應的處理措施，盡可能避免加寬處發生沉降現象。做好不均勻沉降的監測與控制工作后，可有效消除內部壓力的影響，確保橋梁整體結構的穩定性。具體而言，在基礎樁施工時應合理優化工藝，最大限度消除不良因素對施工作業造成的不良影響，且要充分考慮加寬設計要求，實現對樁體長度的合理調整；嚴格控制澆筑施工順序，首先應完成現澆層的澆筑作業，在此基礎上方可澆筑拼接區域。

案例工程中，該橋梁的運營時長已達到15年之久，伴隨時間的推移，既有橋梁的地基沉降已經趨于穩定，現階段幾乎不會發生大幅度沉降，但新建部分正處于沉降初期，此階段的沉降量明顯偏大，從而出現新舊橋梁差異性沉降問題，導致全橋結構缺乏完整性，車輛在通行過程中輕則存在行車舒適性下降的情況，重則引發交通安全事故。對此，必須高度注重對整體受力情況的分析，以合理的方式優化橋梁受力狀態，采取合適的安全系數，保證加寬設計方案的可靠性。

五、結語

在社會經濟持續發展的背景下，高速公路中小跨度橋梁加寬的重要性逐步彰顯，加寬設計成為工程技術人員乃至社會各界高度關注的對象。對此，必須以道路橋梁的發展需求為導向，以現階段的使用情況為立足點，做好橋梁加寬設計工作，提出切實可行的設計方案，以便新建部分能夠與原有橋梁構成完整的整體，提高橋梁的通行服務能力，提供安全、高效的車輛通行環境，為現代化社會經濟的發展助力。