淺談中小跨徑橋梁拆除重建設計方案

盛文珠 鄭奕昀

（1、溫嶺市交通實業有限公司，浙江 溫嶺 317500 2、溫嶺市交通設計院，浙江 溫嶺 317500）

引言

隨著區域性高速公路主骨架的初步形成，總體交通環境大為改善，而原有干線公路網的使用狀況趨于惡化，尤其是其橋梁狀況更為嚴峻。原有橋梁受當時設計、施工、管理技術水平及材料供應、社會環境等影響，設計荷載等級偏低、結構形式及施工工藝水平落后；而社會經濟發展迅猛、交通量持續增長、重載車比例不斷增大、超載現象嚴重，導致其嚴重損壞，使用壽命急劇縮短，一定程度上限制了公路運輸業和國民經濟的發展，亟待拆除重建。而其設計方案確定較新建橋梁過程復雜，影響因素復雜。

1 影響因素

1.1 原有橋梁結構特點：原有橋梁大多數為中小跨徑鋼筋混凝土簡支板、梁結構，設計荷載等級低、伸縮及支撐裝置容易破壞、受力狀態不良，行車舒適度差、通行能力較小，不利于養護維修；另外，墩臺較多，阻水面積較大，在一定程度上影響泄洪能力。

1.2 原橋位地形對橋型、建筑高度有決定性的限制；水文水利條件對橋梁及其防護設施具有客觀要求。

1.3 原有公路線位限制橋位的改變：原有公路線形受各方面限制不宜變動，而橋位本身的變化勢必引起橋頭引道變化，增加設計難度、占地、拆遷等不利因素；或易引起車輛通行不暢。

1.4 橋位地質條件的影響：原有橋位的地質條件在一定程度上決定了橋梁的墩臺及其基礎尺寸和結構形式；而橋頭填土及地基經多年沉降、固結，已基本穩定，有利于重建橋梁。

1.5 橋位處交通流性質和社會經濟環境的影響：交通量的大小、構成決定橋梁的荷載等級及橫斷面結構。社會經濟環境是指橋位兩側及其附近的村鎮區劃分布和經濟性質及發展水平等狀況，影響縱向過橋交通流及引道區段的橫橋向交通流的性質和形式；同時居民環保意識的增強及其合法要求會對橋梁的施工組織設計提出較高要求。

1.6 原由橋梁檔案資料的影響：公路橋梁檔案資料的管理水平相對較低，水文地質資料缺失或不準確，設計文件、施工過程記錄、竣工圖紙等不夠齊全、詳盡，與實地量測不符，大中修記錄及圖紙資料缺失嚴重，參考價值不大；而且影響對原橋情況的全面掌握，特別是隱蔽工程的位置及情況等，嚴重影響橋梁基礎的定位設計和施工，容易引起設計變更。

鑒于以上因素的影響限制，橋梁拆除重建方案的確定程序與新建有所不同。

2 設計方案確定的一般程序

2.1 調查搜集資料：設計圖紙、竣工圖紙、大中修歷史記錄；交通量現狀調查，周圍社會、經濟發展狀況；水文氣象資料；有關施工隊伍技術、設備、管理水平、建設材料市場供應狀況；路網中長期規劃，大中修改擴建計劃等。之后，進行整理歸納，并初步分析有關資料對橋梁設計方案的影響方面和影響程度。

2.2 橋梁通行能力分析：通過交通量分析與預測，確定橋梁設計荷載等級、橫斷面布置形式。

2.3 現場勘測：勘測歷史洪水位，河床沖刷情況，量測勘察原有橋梁的孔徑及各部尺寸及地質水文資料，并與歷史資料核對，以確定真實的地質水文資料。

2.4 水文、水利驗算：重新驗算局部沖刷線、設計流量、設計洪水位，確定最小過水斷面。

2.5 橋梁結構方案確定：在各種影響因素分析及計算的基礎上，確定適宜的上下部結構形式，以下就具體確定過程進行簡要陳述。

3 橋梁設計方案確定

3.1 橋面寬度確定：原有橋梁橋面寬度較窄，結合公路的中長期規劃及交通發展預測結果重新確定，以使路橋通行能力與交通量增長相匹配，人行道的設置則根據人流量的情況確定。

3.2 孔徑確定：原有橋梁孔徑一般為6-16米的多跨簡支板、梁結構，墩臺及板塊數量較多，施工過程煩瑣、工期較長、投資不經濟，重建時宜采用較大跨徑，但也不宜過大。首先，原橋址橋頭引道縱斷面調整程度對橋梁建筑高度限制性較強；其次，施工技術難度較高，施工隊伍選擇范圍有限，單橋的工程規模較小，一次性大型機械設備投入成本高，因此跨徑不宜過大。建議采用較大的中小跨徑，一般為舊橋跨徑的1.5-2倍為宜，建筑高度增加量及其影響小，施工技術難度一般，利于小型施工機械的使用和機械化程度的提高；同時減少一定的橋墩數量，降低總成本費用，增加過水斷面，利于橋梁使用環境的改善；在確定墩臺位置時，采用較大一級跨徑有利于避開原有舊橋墩，減少拆除費用。

3.3 橋墩位置確定。橋墩橫橋向位置基本不變，主要確定順橋向位置，宜結合孔徑布置綜合考慮。原橋基礎，特別是樁基礎拆除困難，因此重建橋墩位置以布置于兩相鄰原橋墩基礎之間使新橋墩施工不受影響為原則。對于樁柱式橋墩，原橋竣工圖紙等檔案資料完整、經檢測狀況良好時，可以考慮利用，既通過驗算在原橋樁基之間及兩側設置補強樁，再在新舊樁基上設置承臺的基礎形式；或老橋墩為雙柱式且其樁基礎難以利用，可以采用三柱式，既中柱樁設在原橋兩墩柱中間，另外兩樁柱設于原橋墩柱兩邊。

3.4 橋臺位置確定。對于原有橋臺基礎為擴大基礎的橋臺，在原橋臺基礎埋置深度較淺、拆除容易并且工程量不大、施工時間允許的情況下，宜完全拆除，并將新建橋臺置于原橋臺處；原橋臺基礎埋置較深，拆除較為困難、工作量大、施工時間緊迫的情況下，重力式臺可以保留作為新建橋臺的擋土墻；其他輕型橋臺可拆除至不影響施工，橋臺順橋向位置于原橋臺背離河道一側適當距離設置，以不影響橋臺施工和孔徑布置為原則，宜采用樁基直接帽梁的形式，可以減少基坑開挖量和橋臺加寬的設計難度及充分利用原橋臺及橋頭填土的穩定性。對于原有橋臺為樁基礎橋臺的位置確定和形式選擇參照前述樁柱式橋墩的處理方式。

3.5 上部結構形式確定：根據工程規模、現場施工環境等具體情況選擇現澆或預制結構，一般小規模、較大跨徑、建設條件允許，宜采用預制結構，否則采用現澆結構；根據孔徑布置情況、耐久性要求，確定上部結構形式，一般單孔跨徑在13米及以下的，宜采用鋼筋混凝土空心板、梁結構；單孔跨徑16米及以上的，宜采用預應力結構；考慮行車的舒適性、橋梁結構的發展趨勢、技術水平及經濟社會發展需求，采用連續結構更為適宜。

3.6 下部結構形式確定：橋墩臺的結構形式盡量采用輕型墩臺，不僅受力狀態良好、節省建筑材料、建設速度快、工程造價低；地質條件良好，可以采用擴大基礎。在墩臺及其基礎的形式選擇時，仍以適用性為前提，主要考慮上部結構形式和地質、水文情況。

3.7 防護措施確定：根據水利、水文計算結果，確定橋位處及上下游的河岸、河床的防護措施；特別重要的排泄洪河渠，應結合水利部門的綜合治理采取相應的措施。一般情況下宜在橋位處及上下游一定長度的河道內進行漿砌片石全鋪防護，并設置截水墻、跌水等，以避免或減少水流沖刷，特別是避免由于新舊墩臺基礎并存而導致的其間局部沖刷的增大，以提高橋梁的防洪、抗洪能力和使用安全性。

4 結束語

本文所述公路拆除重建橋梁結構形式的確定，僅針對公路舊有的中小跨徑橋梁的拆除重建而言，一些觀點皆為個人工作看法，不足之處請同行指正。

[1]王今朝，袁迎春.中小跨徑橋梁常規上部結構技術經濟指標分析[J].中國市政工程，2006-04-25.

[2]彭衛兵，任愛珠，呂建鳴，戴飛，徐峰.中小跨徑橋梁繪圖設計重用模型[J].公路交通科技，2006-06-30.