舊橋加寬工程的分析與設計

摘 要:隨著我國經濟的持續發展，城市車流量不斷增多，不少早期建設的橋梁都出現了不能滿足城市交通需求的現象，可以預見，在未來一段時間內，對于舊橋的改造和加寬工作勢在必行。但是對于舊橋的加寬工程卻存在著許多技術難題，需要在實踐中深入摸索才能最終解決。本文主要對舊橋加寬工程中的設計方法進行了探討。

關鍵詞:舊橋改造橋梁加寬舊橋加寬工程設計

中圖分類號:U445.6文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)01(a)-0103-01

1 容易對加寬工程質量造成影響的因素

1.1 混凝土的收縮和徐變

(1)混凝土的收縮指的是由于混凝土內的游離水蒸發而使其體積縮小的一種理化現象，它主要受氣候和時間的影響，與載荷無關。

(2)混凝土的徐變指的是混凝土的應變在持續載荷的作用下隨時間而增長的一種現象。混凝土的徐變和應變會隨著持續荷載時間的增長而增長，但是增長的速度卻會隨著時間的增加而降低。

由此可知，如果對舊橋進行加寬，那么新舊部分連接處的新混凝土的縱向收縮就會受到來自舊橋的限制，進而使舊橋產生附加內力，這就要求設計人員在對工程進行規劃時要充分考慮舊橋和新構件和承載能力。

1.2 基礎沉降

一般來說，如果橋梁的地基持力層位于土層之上，那么橋梁的沉降就必然會發生，并且還會持續很長一段時間;但如果持力層位于巖層之上，則可以有效避免沉降的發生。因此，如果條件允許，應將舊橋加寬部部分的地基直接打到巖層上，從而避免對加寬后橋梁的上部結構造成不利影響。如果條件不允許，則應采用粉噴樁或碎石樁對地基進行處理。

2 橋梁加寬工程設計

2.1 對于橋面的加寬

在進行鋪裝之前，要先將護欄及距其20cm范圍內的橋面鑿除并按照有關規范的要求焊接新舊部分的連接鋼筋。在鋪裝過程中，要先鋪設橋面混凝土，再澆筑防撞護欄。需要注意的是，在進行鋼筋纖維混凝土的澆筑前，要預先對空心板進行清理，以便使其與鋼筋纖維混凝土更加緊密的結合在一起，從而增加整體受力。

2.2 對于上部梁板的加寬

2.2.1 空心板的拼接

由于舊的空心板已經不能滿足現代交通的要求，因此在加寬工程中應對其進行更換和加固。根據有關規范的要求，新板的寬度應與舊板一致，并通過粘貼鋼板實現新舊間的剛性連接。

2.2.2 梁橋的加寬

在橋梁加寬的設計中，應注意加強新舊部分之間的T梁和箱梁的橫向聯系，具體方法為:在舊橋的T梁外側澆筑新的橫隔梁，再將其與箱梁的跨中橫隔梁以及端橫隔梁連接在一起，從而形成新的橫向聯系。有關研究表明，新的橫向聯系的形成使得加寬部分承擔了相當一部分的載荷，有效降低了舊橋邊梁、次邊梁以及中梁的橫向分布系數，使得橋梁的工作性能和整體承載力得到很大幅度的提高。

2.3 對于下部構造的加寬

2.3.1 蓋梁的連接

避免橋梁出現縱向裂縫是舊橋加寬設計中的重點和難點，因此列出兩種方案進行比選。

(1)剛性連接

根據有關理論，舊橋的墩臺帽經由單懸臂結構的連接后會轉變為連續梁，這不僅要求其具有足夠的正彎矩鋼筋，還要確保墩臺的基礎部分不會發生沉降，否則就會造成墩臺的蓋梁部分出現裂縫。此方法受客觀條件的限制較多，故不予采納。

(2)不進行新舊橋蓋梁的連接

這種方式受力簡單，不僅不會改變舊橋蓋梁的受力形式，也不必改變其鋼筋的布置。如果新橋出現沉降，則可以通過調整上部梁板的方式滿足新舊部分的順接要求。具體做法為:在進行蓋梁施工時，先將舊橋墩臺端部及外側耳墻鑿除，使蓋梁與空心板處于同一水平面。然后再進行新蓋梁的澆筑，使其與舊蓋梁順接。需要注意的是，新舊部分間要留有1cm的空隙，并且要在鑿除面涂抹防水涂料，從而避免暴露在外的鋼筋發生銹蝕。

2.3.2 基樁

舊橋加寬工程中另一個較難解決的問題就是舊結構的不均勻沉降，由于目前還無法對即將發生的沉降量進行準確的計算和分析，因此在設計時應在參照舊橋樁長的基礎上對新建部分的下部基樁進行適當的增粗和加長。

需要注意的是，在施工過程中要進行必要的堆載預壓程序，也就是在新的上部梁板安裝結束后不立即進行新舊結構間的連接，而是要對新建橋梁進行為期2~3個月的預壓，等大部分結構的沉降結束后在進行對上部結構的剛性連接。

3 對于各類橋梁加寬形式的分析

3.1 各部分均不連接

在此類連接形式中，新舊橋體是完全分離的，橋面也通過簡易伸縮縫斷開，使新舊結構免于混凝土收縮徐變以及基礎沉降的影響。由于新舊部分是各自受力，因此大幅降低了加寬工程的難度，并且因為該形式的鋪裝和維修具有較高的獨立性，使得工程可以在不影響道路交通的情況下進行。由于伸縮縫會對行車的舒適度以及過往車輛的輪胎造成一定的影響，因此必須將其設置于車行道的雙黃線位置，這也決定了該形式會受到橋梁上的行車道布設位置的限制。

3.2 橋面連接

在此類連接形式中，新舊橋體的橋面鋪裝是一體的，而上下結構卻是分離的，這就使其免于混凝土收縮徐變以及基礎沉降的影響。該方式的最大優點就是橋面比較平順，缺點就是過往車輛會使新舊結構間產生較大的撓度差，進而造成連接處鋪裝層的損壞，不僅影響道路的美觀和行車的安全，還會增加維修的難度。

3.3 上下結構連接

此類連接形式屬于剛性連接，新舊橋梁的上下結構通過植筋、澆筑橫隔梁的方式形成一個統一的整體。采用這種連接方式的橋梁，橋面更加平順，行車舒適度和安全性也更高。但該方式會受到混凝土收縮徐變以及基礎沉降的影響，因此在設計和施工過程中要加以注意。

3.4 上部結構連接，下部結構不連接

在此類連接形式中，由于新舊橋梁的上部結構連接成一個整體，因此大幅減小了變形差，使橋面更加平順、行車更加安全。同時，由于新舊橋梁的下部結構由于沒有連接在一起，因此需要各自單獨受力，如果無法將其基礎設置在巖層上的話就要對地基進行處理，從而降低沉降所帶來的不利影響。

4 結語

在舊橋的加寬工程中，不同的連接方式會使得橋梁結構受到不同的收縮徐變和沉降的影響，因此在設計和施工過程中，有關人員應加強對施工地地質情況的考察，并根據實際情況選擇最為合理的連接方式，做到因地制宜，從而使改造后橋梁的穩定性和安全性得到更多的保障。

參考文獻

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