高速公路橋梁拼接加寬設計探討

摘 要：高速公路的建設已成為城市乃至國家的現代化進程的展現，在當今經濟發展如此迅猛，不少早期橋段已不能滿足當代人對于道路的需求，改變結構與增加路段已成為解決的頭等問題。文章就這一問題闡述了對于高速公路橋梁改造與拼接加寬的方案，為解決交通量擴增提供了合理的方案進行參考。

關鍵詞：橋梁拼接；加寬橋梁；研究分析

近年來，隨著經濟發展橋梁寬度與數量也與日俱增，但橋梁拼接與加寬的技術還處于萌芽時期，實踐與理論也還存在差異。因此，對于拼接技術在實踐過程中進行更深入的研究。橋梁拼接加寬主要為加寬或增加車道，這樣便可以很好解決交通量增大的需求。但此技術存在的最大問題便是橋梁拼接縫隙的連接與使用的持久性，要通過認真的計算設計并與工程的實踐相聯系以完善此類問題。

1 橋梁加寬的原則

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構，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調，盡量使加寬后橋的上下部結構形式與原橋保持一致；第三，橋梁的基礎或地基必須做特殊處理之后才能采用擴大基礎的橋梁，當然，也可以把基礎做成樁基礎；第四，采用分離式新建橋，不做橫向拼接。

2 橋梁改造設計原則

以原有橋梁建筑結構特點與材料為依據，改造加寬拼接橋梁技術要求以及橋面材質與結構的特殊性，重點提出幾項原則：（1）開始要調查統計原有橋梁的材質、設計方案資料，到現場進行原有橋梁的數據采集、構造材質歸類在進行一系列嚴格的分析，結合現有的技術與調查結果進行研究，反復論證，最后總結出最貼切實際和最可行的改造方案。（2）橋梁加寬拼接等改造是以解決交通量擴增等問題為原則的，所以穩固、持久、安全、美觀即為改造的原則，在設計上要結合實際，因地制宜，最好在保持了與原有建筑的風格與材質的高度統一下，可靈活運用現有的技術將其保持外觀統一與美觀。（3）在對舊橋梁進行調查，取樣分析歸類后，設計出既增加橋梁寬度又提高其原有橋梁的承受度的方案最佳。（4）當加寬加固設計方案完成后，便要考慮其實施的可行性，要在保證原有橋梁與加寬部分的承載性與持久性可達到最大的發揮，在成本上實現合理化，節約建成后的修護成本。（5）在實施方案之前，要做好預實驗，即模擬方案中的技術，在模擬實驗與實際實施方案達到協調統一，才可進行工程的實施，橋梁的拼接加寬原有目的為良好的解決交通問題，努力實現在保證工程質量與速度上更不妨礙正常的交通秩序的目標。

3 新舊橋梁加寬連接方式

在現有的新舊橋梁加寬連接中主要分為上、下步分結構的連接，在連接選擇方式上的不同可改變橋梁結構的穩定性或安全性，在選擇連接方式上應結合橋梁本身結構特點以及改造后的費用為基礎，來選擇切實可行又持久節省的連接方式。在目前眾多橋梁改造實踐中，總結出三種適應我國的連接方式。

3.1 上下均不連接

加寬部分與原橋的上、下部構造不連接，新老結構之間留工作縫。優點：加寬的新橋與舊橋互不影響，獨自受力，可以簡化施工程序，減小連接的施工難度，施工期間基本上不影響原路的正常使用。缺點：在汽車活荷載作用下，兩橋主梁產生不均衡撓度，再加上新舊橋基礎之間的不均勻沉降，將會造成連接部位瀝青鋪裝層的破壞，容易形成縱向裂縫和橫橋向錯臺。

3.2 上下均連接

即橋梁上下均連接，此方法可使新舊橋梁完美得統一在一起，這種連接方法可以很好的解決橋梁受力問題，這樣在新舊橋梁上部通過增加鋼筋作為加固，再將新舊橋面統一澆筑，便可使其共同受力，也消除了由于新舊橋梁負荷不同而產生的變形差異。優點：加寬橋與原橋形成完整的一體，減少各種荷載作用下新老橋連接處的不均衡變形。

3.3 上部構造連接，下部構造不連接

將橋梁外側護欄拆除，鑿除邊緣1m左右范圍內的橋面現澆板，在新老橋接縫處設置加強鋼筋，再和新橋的橋面現澆層一起澆筑，而下部結構不連接。

優點：有利于上部結構受力，下部結構不連接，下部各自受力，內力互不影響，并且便于施工，降低了造價，又保證了新老橋之間連為整體，能較好地控制橋面縱向裂縫的產生。

缺點：新舊橋基礎不均勻沉降導致上部結構連接處易出現裂縫，影響原路交通，并且在新舊橋上部結構連接時，是通過現澆一定寬度的混凝土接縫來實現的，因此能否保證現澆混凝土接縫在養護及隨后的使用過程中不出現過大的變形和開裂是施工的關鍵。

4 幾種常見結構型式橋梁加寬拼接施工實施方案

4.1 空心板橋加寬拼接實施方案

加寬斷面：加寬空心板橋按原結構型式拼接。空心板板高、預制板寬及懸臂等幾何尺寸均采用原舊橋幾何尺寸。拼接方案：原橋與加寬部分之間由現澆混凝土濕接縫將其連接形成整體，在空心板兩端各設一道50cm的橫粱，用以加強其整體性。加寬的橋體架設一個月后，再進行濕接縫連接，從而減少收縮徐變及基礎沉降的影響。

4.2 施工控制要素

施工過程中對差異沉降進行控制，除對樁基基底沉淀土厚度、上構延遲拼接嚴格控制外，施工過程中的沉降觀測極其重要。新橋施工結束、整體化橋面混凝土澆筑完成后，新舊橋拼接前測定新橋沉降狀況，當沉降差大于5mm時要分析其原因。拼接施工完成后，待濕接縫達到強度后需2次觀測新橋的沉降，并檢查拼接部位有無異常情況。為避免由于新舊橋差異沉降對加寬工程帶來的不利影響，新橋架梁完成后，應使新橋有一定的自然沉降時間。通過合理施工組織，盡可能延長暫緩時間。

5 橋梁加寬工程中需注意的問題

通過對橋梁沉降實例的計算，發現在通常情況下基礎發生均勻沉降時，沉降部位所產生的橫向拉應力大小基本相同。當基礎發生沉降時，對結構自身所帶來的最大影響都是發生在加寬部分與舊橋連接的部位，在這種情況下舊橋以及加寬部分絞縫也會發生開裂，所以針對以上可能會出現的情況，提出以下二點需注意的問題：（1）在橋梁拼接加寬的改造方案中，基本設計影響著整個工程的進度與質量，在基本設計中如果充分利用原始資料以及現場考察數據分析結果，便可減小橋梁加寬后產生的加寬部分的沉降量，所以實地調查研究與理論相結合，靈活運用選擇適當材質與建筑特點是工程中的重中之重，在實施方案時更要保證質量；（2）加寬后的橋粱，加寬部分基礎沉降所帶來的影響不可避免，所以對于加寬部分和舊橋連接部分必須采取相應的措施，如在支座沉降處的新、舊橋連接板應植入大量的鋼筋來抵抗支座沉降時產生的橫向應力，在連接板的其他部位也應植入一定量的鋼筋增加新、舊橋的整體性，將基礎沉降所造成的影響降到最低。

6 結束語

通過上文所述，近年來，隨著經濟日益增長，科學技術不斷完善，車輛產出的數量與使用人數也在逐年遞增，隨之而來的便是交通阻塞等問題。橋梁拼接加寬的設計是高速公路改造的重點，在現代對于橋梁改造的技術還不太完善，但通過不斷實踐與分析以后不小的收獲。在橋梁拼接加寬過程中出現最主要的問題便是橋梁縫隙堅固性與完整性，在橋梁拼接后整體與原有橋梁的結構統一協調，外觀美觀大方，在本文對于數據的采集與分析、橋梁材質以及結構特點和橋梁加寬、擴建的原則進行了系統的總結與研究，在這一問題上本文都作出了詳盡的參考。

參考文獻

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