關(guān)于公路橋梁加寬改造的探討

沈建永

浙江舜江建設(shè)集團有限公司，浙江 紹興 312000

近年來，我國公路建設(shè)事業(yè)正處于高速發(fā)展階段，我國現(xiàn)有公路總里程已達150萬km。其中很大部分是三、四級公路，它們承擔(dān)的運輸任務(wù)最重，分布也是最廣的。但三、四級公路存在不少缺點，例如，路面窄，標(biāo)準(zhǔn)低，已不能適應(yīng)國民經(jīng)濟增長和現(xiàn)代交通發(fā)展的需要。因此，需要對低等級公路進行升級改造。眾所周知，公路升級改造需要大量資金，而公路改造中的橋梁改造費用占了很大比重，不同的橋梁改造方案對公路工程的技術(shù)經(jīng)濟合理性有很大影響。因此，在公路改造擴建工程中，確定合理的橋梁加寬方案有重要意義。本文將對公路橋梁加寬改造進行探討。

1 公路橋梁加寬原則

公路橋梁加寬主要遵循以下原則：第一，要能最大限度的利用原有結(jié)構(gòu)，這是一個基本原則；第二，為保證新、舊橋之間受力和溫度變形相協(xié)調(diào)，盡量使加寬后橋的上下部結(jié)構(gòu)形式與原橋保持一致；第三，橋梁的基礎(chǔ)或地基必須做特殊處理之后才能采用擴大基礎(chǔ)的橋梁，當(dāng)然，也可以把基礎(chǔ)做成樁基礎(chǔ)；第四，采用分離式新建橋，不做橫向拼接。

2 公路橋梁加寬技術(shù)及要注意的問題

2.1 橋梁加寬連接方式的類型

2.1.1 上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)均連接

我們知道，基礎(chǔ)不均勻沉降、汽車活載、溫度荷載等都會導(dǎo)致新舊橋連接處的不均勻變形，這樣的連接方式使新橋梁與舊橋梁形成一體，有效減少了因上述因素而造成的不均勻變形問題。

2.1.2 上部結(jié)構(gòu)連接、下部結(jié)構(gòu)不連接

這樣的連接方式的優(yōu)點是：第一，新橋與舊橋上部結(jié)構(gòu)連接，形成整體，有利于上部結(jié)構(gòu)共同受力，可以使行車舒適，路容美觀；第二，新橋與舊橋的上部結(jié)構(gòu)的變形不一致以及新舊橋基礎(chǔ)的不均勻沉降都會導(dǎo)致附加內(nèi)力的產(chǎn)生，下部結(jié)構(gòu)不連接，這樣下部結(jié)構(gòu)各自受力，不僅不會影響新舊橋相互之間的內(nèi)力，而且還可以減少附加內(nèi)力的產(chǎn)生。

2.1.3 上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)均不連接

采用這樣的連接方式，新橋與舊橋互不影響，各自受力明確。最大的優(yōu)點是：減小了連接的施工難度，同時簡化了施工程序。這種做法基本不會使原高速公路的交通受到影響。

2.2 橋梁加寬方式的特點

2.2.1 上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)均連接

當(dāng)新建部分主梁的剛度大于原有主梁的剛度時，為了對原有邊梁進行減載，可以將新舊橋梁的主梁進行剛性連接。一方面，這種方式可以使橋梁的新舊部分受力均勻；另一方面，舊橋主梁所承受的活載也大大減少。上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)均連接的方式，主要是把新舊主梁通過植筋，澆筑橫隔梁等方法連接在一起，連接的方法有兩種，一種是主梁僅通過翼板相連，另一種是主梁通過翼板、橫隔梁相連。橋面往往會由于新老梁的收縮徐變差異以及新舊橋梁地基的沉降差異而產(chǎn)生變形差，采用該方式能夠有效減小這種變形差，保證橋面的平整以及行車的舒適。但是，采用這種拓寬方法的橋梁，邊梁的承載力可能會不滿足要求，這是由于舊邊梁在人行道與欄桿拆除后所受活載增大的緣故。

2.2.2 上部結(jié)構(gòu)連接、下部結(jié)構(gòu)不連接

當(dāng)結(jié)構(gòu)跨徑較小，并且相對撓度差較小時，可以采用該連接方式。如果只有橋面板相連，而主梁不相連，這時連接面就較為薄弱，加上新老梁的撓度差較大，連接面就會發(fā)生破壞，并產(chǎn)生縱向裂縫。此外，新舊橋梁結(jié)構(gòu)型式不一致時，也可以采用這種拓寬拼接方式。這種加寬模式主要有以下優(yōu)點：第一，由于新舊橋下部受力互不影響，上部連接對下部構(gòu)造產(chǎn)生的內(nèi)力影響很小；第二，能夠保持橋面的平整和行車的舒適；第三，一定程度上避免了新舊主梁的撓度差對橋面平整度的影響。但是，這種連接方式也有一些不足之處，由于連接后新、舊橋產(chǎn)生不均勻沉降，加上新老材料存在差異，便產(chǎn)生了附加內(nèi)力，這就造成上部構(gòu)造連接處內(nèi)力增大。所以要采取措施減少基礎(chǔ)沉降，對采用擴大基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)更應(yīng)如此，有時還要對原有基礎(chǔ)進行加固，以減少橋梁整體的不均勻沉降，確保橋梁的安全使用。

2.2.3 上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)均不連接

以下兩種情況下常采用該連接方式，即：新建部分橋梁能夠單獨一幅或一個車道，并且新舊橋梁間用分隔帶分開；受不均勻沉降差、收縮徐變差及預(yù)應(yīng)力反拱的影響較大的大跨徑連續(xù)梁橋。采用這種連接方式時，新、老梁和橋面鋪裝均不相連，在新舊結(jié)構(gòu)間留有一條縱縫。一方面，新、舊橋梁完全獨立，各自受力，并不存在新、舊橋梁收縮徐變和地基沉降差異，不會影響拓寬后橋梁上部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力；另一方面，新、舊橋梁不連接，一旦橋梁荷載標(biāo)準(zhǔn)提高，原有主梁的受力便會增大，這時就有可能不滿足其自身承載力的要求。

加寬橋梁施工應(yīng)注意：第一，當(dāng)原橋基礎(chǔ)與加寬橋基礎(chǔ)不一致時，要盡量減小加寬橋梁的沉降量,避免橋梁加寬后,由于沉降過大而引起加寬橋面結(jié)合處開裂；第二，如果加寬橋采用明挖基礎(chǔ)，開挖時可能會挖掉部分舊橋固結(jié)多年的側(cè)限土,引起涌水、涌砂等現(xiàn)象,這時必須采取措施防止出現(xiàn)這類現(xiàn)象，減少舊橋基礎(chǔ)的沉降變形；第三，控制施工進度, 當(dāng)橋梁下部經(jīng)過一個汛期的沖刷淤積變化后,下部沉降變形就會趨于穩(wěn)定,所以必須確保下部工程和上部主梁安裝工程在汛期以前完成,之后再進行橋面施工,這樣可以大大減小加寬橋梁基礎(chǔ)與原橋基礎(chǔ)的相對沉降量,從而保證了原橋與加寬橋橋面結(jié)合部位的施工質(zhì)量。

3 結(jié)論

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)和公路橋梁事業(yè)的發(fā)展，橋梁加寬拼接工程將越來越多地呈現(xiàn)在我們面前。目前公路橋梁加寬改造已在進行當(dāng)中，橋梁加寬拼接技術(shù)在研究深度上與生產(chǎn)實際尚存在一定差距。因此，建議必須對橋梁的加寬拼接技術(shù)做進一步的相關(guān)研究，得出科學(xué)的結(jié)論，使之能夠運用到實際工程中去。此外，對新材料、新工藝和新技術(shù)也要進行相關(guān)的研究，并落實到設(shè)計和施工中。總之，在安全、經(jīng)濟、美觀、適用的原則下，做好橋梁加寬改造工作，是擺在橋梁建設(shè)者面前的一個重要課題。

[1]劉來軍，趙小星.橋梁加固設(shè)計與施工技術(shù)，2004.

[2]朱建強，張貴婷.預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的加寬方法，2006.

[3]羅萬錄.高速公路擴建中的大橋橋梁拼接技術(shù)，2006.