淺析橋梁加寬設計方法

付志平

摘 要：隨著我國經濟的發展，公路交通量不斷增長，對原有道路進行改擴建項目越來越多，設計中涉及到對原有橋梁進行加寬設計的項目越來越多，如何充分利用原有橋梁，選擇適當的橋梁加寬方式進行加寬，是橋梁設計者面對的一個現實問題。本文借鑒沈大高速部分主線橋梁、鞍山市千山東路七號橋、建國南路楊柳河南北橋改擴建工程的成功經驗，收集在改擴建工程中橋梁加寬設計技術方面的相關資料、綜合了目前國內一些橋梁加寬的方法、分類及特點，對主要幾種加寬模式進行簡單分析，對其優缺點、使用情況進行了簡單分析研究。從而提出橋梁加寬中有針對性地合理選擇橋梁加寬方法。

關鍵詞：橋梁加寬；上下部不連型式；不均勻沉降；設計方法

隨著我國經濟的快速發展，早期修建的公路，正面臨著大修改造期的到來。有些公路路面寬度己經不能滿足交通量迅速發展的要求。這些公路不僅需要正常的維修養護，同時需要進行改擴建。改擴建中由于橋梁完全重建費用較高，因此舊橋加寬成為道路改擴建中橋梁設計的常用方法。

橋梁加寬需要在原橋梁一側或雙側進行加寬，橋梁加寬涉及到新建部分與原橋部分荷載標準、上下部結構尺寸不同等問題，進而帶來了加寬橋梁中新舊結構之間的連接問題。

目前我國加寬橋梁新、舊結構之間的連接方式主要有三種：分別是上下部均不連型式、上下部均連接型式、上部連接下部不連接型式

1 上下部均不連型式

新、舊橋梁上部、下部構造之間均不連接，僅在新、舊橋之間留工作縫，然后橋面瀝青混凝土鋪裝層連續攤鋪。這種連接方式令新、舊橋各自受力明確、互不影響、簡化了施工程序，回避了連接的技術問題。

這種拼接方式是在新舊結構間留一條縱縫，即新老梁和橋面鋪裝均不連。新舊橋梁完全獨立，各自受力，可以避免由于新舊橋梁收縮徐變和地基沉降差異在加寬后橋梁上部結構中產生的影響。因此該方法多用于新建部分橋梁可為單獨一幅或新舊橋梁間用分隔帶分開的橋梁。另外，對于大跨徑的連續梁橋，由于其收縮徐變差，不均勻沉降差及預應力反拱的影響較大，很難對連接面進行加固處理，通常也采用這種方法。

2 上下部均連接的模式

新、舊橋梁上部、下部構造之間均連接。新、舊橋上部梁板相鄰之處，對應位置通過橫向植筋、澆筑濕接縫連接起來：下部對應的墩臺帽、系梁等也通過植筋連接，然后澆筑混凝土形成整體。這種連接方式令新、舊橋形成整體，減小了在荷載作用下二者連接處產生的變形。

這種加寬方式是在新舊主梁之間通過植筋，澆筑橫隔梁等方法將新舊主梁連接在一起。連接的方法有主梁僅通過翼板相連和主梁通過翼板、橫隔梁相連兩種。采用這種方法也可以較好的避免橋面由于新老梁的收縮徐變差異和新舊橋梁地基的沉降差異而產生的變形差，保持橋面的平整，行車的舒適。但是因為新建主梁的混凝土收縮徐變和地基沉降變形受到原有主梁的約束，會在新舊部分中產生約束力。若約束力過大，超過連接處的抗力，會使連接處出現裂縫，導致結構的破壞影響到橋梁的安全使用。

3 上部連接下部不連接模式

新、舊橋梁上部構造之間連接，下部構造之間不連接，結合上述兩個連接方式的優缺點，可以綜合起來采用新、舊橋上部連接、下部不連接的方式進行連接。上部連接方式分兩種，一種是上部梁板結構連接，即切割舊橋邊梁挑臂混凝土，保留原鋼筋或種植鋼筋與新建橋進行鉸接或剛接。澆注濕接縫并鋪設橋面鋪裝鋼筋連續并加密，形成上部連續的橋面結構。另一種是主梁不連而橋面鋪裝相連，即在縱縫左右一定范圍內重鋪橋面鋪裝，在縱縫上布置橫向鋼筋來實現新舊結構的連接。

采用這種方法可以使橋面保持平整，在一定程度上避免新舊主梁的撓度差對橋面平整度的影響。但是，在主梁不連的情況下，僅靠橋面板相連，連接面較為薄弱，若新老梁的撓度差較大，就會引起連接面的破壞，產生沿連接面的縱向裂縫。因此這種連接方式要求結構跨徑較小，相對撓度差較小，否則橋面易開裂。另外這種連接方式也可用于新舊橋梁結構型式不一致的拓寬拼接橋梁，如舊橋為拱橋而新橋為梁橋的情況。

這種加寬模式的優點是新舊橋下部受力互不影響，上部連接對下部構造產生的內力影響很小。但是這種連接方式也有一些不足之處，對上部構造來講，由于連接后新、舊橋的不均勻沉降和新老材料的差異而產生的附加內力會使上部構造連接處的內力增大。因此為減少不均勻沉降，加寬的橋梁應采取措施減少基礎沉降。尤其對采用擴大基礎的結構更應重視，必要時還須對原有基礎進行加固。另外為減小加寬橋梁基礎沉降量，加寬橋梁盡可能通過采用樁基礎并適當增加樁長、控制上部拼接時間等措施減小基礎沉降。針對上部自身產生的附加內力，可通過連接部位改善構造、增大配筋來解決。對下部構造來講，由于彼此不連接，因此新、舊橋的下部構造相互不產生影響，上部構造對下部構造的影響也不大。

由于橋梁加寬的特殊性，以及舊橋所處地區的工程地質、水文地質等建設條件的影響，舊橋整體加寬必須結合原公路橋梁的設計標準、日常使用狀況、擴建后設計標準，認真研究各種影響因素，并借鑒舊橋加寬的成功經驗，做好加寬方案的選擇。

實踐證明，采用適當的加寬方式，恢復和提高舊橋的承載能力及通行能力，延長橋梁的使用壽命，滿足現代化交通運輸的需要，可節省大量投資，收到良好的社會經濟效益，特別是對我市，甚至我省部分地區來說，這一點尤為重要；但同時在已加寬改造的橋梁上發現各種問題，如在新老橋的連接處出現裂縫，從而影響到改造后橋梁橋面行車舒適度問題等。因此，如何在安全、美觀、經濟、適用的原則下，做好橋梁加寬設計工作，保證橋梁的加寬方法的合理有效，是擺在橋梁設計者面前的一個重要課題。需要我們設計者在今后的工作中對橋梁加寬改造方法進行深入的研究，并不斷總結、積累經驗。

參考文獻

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