G40滬陜高速公路周莊至隴西立交段大中橋梁擴建方案

許文斌, 顧德海

(安徽省交通勘察設計院有限公司，安徽 合肥 230011)

G40滬陜高速公路周莊至隴西立交段大中橋梁擴建方案

許文斌, 顧德海

(安徽省交通勘察設計院有限公司，安徽 合肥 230011)

由于近些年來交通量迅速增長，原有舊橋已經不能滿足交通量增長的需求。此外，交通量的日益增加也導致汽車荷載超出了原先的設計荷載，橋梁病害也隨之增加，使得部分橋梁的承載力存在隱患。在對舊橋的承載力進行評定的基礎上，對舊橋的改造擴建方案進行了研究。

舊橋；大中橋梁；擴建；方案

本標段原有橋梁上部結構主要有預應力混凝土T梁、預應力混凝土空心板梁、鋼筋混凝土空心板、鋼筋混凝土實心板等幾種形式，橋梁下部結構有柱式墩、薄壁墩、重力式墩、重力式橋臺、薄壁式橋臺、樁柱式臺、肋板式橋臺等，基礎形式以擴大基礎為主，少部分橋梁采用樁基礎。沿線既有橋梁共13座，共長1 110 m，其中大橋3座，中橋3座，小橋7座；涵洞47道，通道14道；分離式立交橋1座，長16 m；支線上跨6座，共長210 m。本文以其中的5座大中型橋梁為例，對橋梁的擴建及施工方案進行研究。

1 原有橋涵概況

通過現場實地調研和相關的圖紙資料，將需要進行改造擴建的5座橋梁的結構信息進行統計，如表1所列。

表1 原有橋梁及分離立交統計一覽表

注：上部構造為P·C空心板。

為了全面摸清全線橋梁的實際工作狀態，滿足擴建工程的需要，對上述橋梁進行了全面檢測評估，同時參照相關標準[1]、規范[2]對橋梁上、下部結構進行檢算，并與老規范《公路橋涵設計通用規范》計算結果進行對比分析，對橋梁的承載能力進行評估，檢測評估及承載能力驗算主要結論情況如表2所列。

表2 原有橋梁、分離立交檢測評估及承載能力驗算主要結論一覽表

注：檢測評定等級，左右幅均評定為三類橋梁。

結合檢測評估及驗算情況，本標段對于陳淺中橋、謝村中橋及軍民渠大橋的下部結構部分樁基墩柱加固利用，其余主線橋梁上部結構梁板及下部漿砌片石基礎推薦采取拆除重建方案。

2 擴建設計原則和方案

2.1 擴建設計原則

(1) 根據橋梁專項檢測評價[3]及結構承載能力評定結論[4]，擬定橋涵擴建設計方案的原則。對現有橋梁的工作狀態和承載力進行細致的評估后，才能夠對橋梁進行合理的加固和維修，滿足正常使用功能和構造的要求，為擴建方案的擬定提供理論依據。

(2) 有利于橋梁上下部結構整體受力及協調變位[5-6]的拼接設計原則。對于拼寬部分及拆除重建部分的橋梁，拼接構造推薦采用上部構造連接，下部構造不連接的方式。

(3) 主線橋梁方案推薦避免大開大挖且利于保通的設計原則。為減少新老橋臺基礎差異沉降[7-8]，對于加大孔徑橋梁方案，橋梁下部構造的墩柱推薦采用樁基礎。拼接加寬側橋臺推薦采用柱式臺或肋板臺；拆除重建側橋臺盡量采用柱式臺，利用老橋臺作為擋墻(需維修加固滿足正常使用功能)，以避免大開大挖。

對于維持原孔徑橋梁方案，下部完全利用時拼寬側橋臺形式推薦與原橋保持一致；下部漿砌片石基礎拆除時，通常考慮僅拆除至基礎頂面，設置鋼筋混凝土墊層后減載設置鋼筋混凝土柱式墩或U臺側前墻。

(4) 有利于高速公路擴建施工期間交通組織[9]的設計原則。拼寬橋梁的斷面尺寸應足夠，以保證高速公路擴建施工期間原有車道保通的要求，同時拼寬側橋梁可獨立實施上下部結構，以提高橋梁建設效率。

(5) 橋梁標準化[10]的設計原則。考慮本項目老橋基本采取拆除重建方案，橋梁上下部結構類型及尺寸擬定遵循橋梁標準化設計理念進行合理歸并。

2.2 擴建方案

(1) 陳淺中橋：結合原橋檢測評估及驗算情況，同時考慮本橋受滁河航道凈空影響抬高原縱面，對于上部結構梁板及蓋梁臺帽進行拆除重建，部分橋梁下部墩柱加固接長利用，具體墩柱及連接構造詳見《老橋側墩臺柱鋼筋接長構造圖》。全橋跨徑與原橋一致采用3×13 m，原橋橫斷面全寬23 m，改擴建兩側各加寬9.5 m形成42 m寬斷面。上部結構采用預應力混凝土密肋式簡支T梁，下部結構橋臺采用柱式臺，橋墩采用柱式墩，墩臺采用樁基礎。

(2) 東官圩中橋:結合原橋檢測評估及驗算情況，同時考慮原孔徑2×13 m拼寬后占壓現狀河道，上下部均采取拆除重建方案。全橋加大孔徑采用3×13 m，上部結構采用預應力混凝土密肋式簡支T梁，下部結構橋臺采用柱式臺，橋墩采用柱式墩，墩臺采用樁基礎。

(3) 軍民渠大橋：結合原橋檢測評估及驗算情況，對于上部結構梁板及蓋梁臺帽進行拆除重建，橋梁下部墩柱維修接長利用，具體墩柱及連接構造詳見《老橋側墩臺柱鋼筋接長構造圖》。全橋跨徑與原橋一致采用13×16 m，原橋橫斷面全寬23 m，改擴建兩側各加寬9.5 m形成42 m寬斷面。上部結構采用預應力混凝土密肋式簡支T梁，下部結構橋臺采用柱式臺，橋墩采用柱式墩，墩臺采用樁基礎。

(4) 謝村中橋：結合原橋檢測評估及驗算情況，對于上部結構梁板及蓋梁臺帽進行拆除重建，橋梁下部墩柱維修接長利用，具體墩柱及連接構造詳見《老橋側墩臺柱鋼筋接長構造圖》。全橋跨徑與原橋一致采用3×16 m，原橋橫斷面全寬23 m，改擴建兩側各加寬9.5 m形成42 m寬斷面。上部結構采用預應力混凝土密肋式簡支T梁，下部結構橋臺采用柱式臺，橋墩采用柱式墩，墩臺采用樁基礎。

(5) 新龍河大橋：結合原橋檢測評估及驗算情況，同時考慮本橋受洪評水位影響抬高原縱面，上下部均采取拆除重建方案。全橋加大孔徑采用7×20 m，原橋橫斷面全寬26 m，為保證四車道保通改擴建兩側各加寬9.5 m，最終形成45 m寬斷面。上部結構采用預應力混凝土密肋式簡支T梁，下部結構橋臺采用柱式臺，橋墩采用柱式墩，墩臺采用樁基礎。

3 擴建施工組織方案

現有26 m寬和23 m寬兩種斷面形式的主線橋梁，寬度為26 m的路段，為保證兩側加寬橋梁雙向四車道通行，每側橋梁加寬9.5 m，加寬后橋面總寬45 m；寬度為23 m的路段，每側橋梁加寬9.5 m，加寬后橋面總寬42 m。

為保證施工階段四車道通行，主線橋梁拼接施工采用新老橋分別改造拼接保通方案，擴建兩側橋梁，主線橋梁拼寬擴建主要進行兩側拼寬新建橋梁、老橋加固改造、新老橋拼接、橋面整體攤鋪施工及橋梁交通安全設施施工[8]。

以既有26 m斷面主線橋梁拼寬擴建后形成45 m八車道斷面為例介紹主線橋施工組織方案，既有23 m斷面主線橋梁拼寬42 m八車道斷面主線橋施工組織方案與之一致，不再贅述。

(1) 第一階段：對應路基路面施工交通組織第一階段，兩側新建拼寬橋梁上下部結構施工，橋梁每側拼寬9.5 m，上構預制；此階段同步進行涵洞通道拼接施工，原有老橋雙向四車道通行(圖1)。

圖1 主線26 m橋梁拼寬交通組織第一階段斷面圖

(2) 第二階段：對應路基路面施工交通組織第二階段，對左右幅拼寬橋梁鋪設臨時橋面(拼寬9.5 m)及臨時護欄施工，此階段原有老橋雙向四車道通行(圖2)。

圖2 主線26 m橋梁拼寬交通組織第二階段斷面圖

(3) 第三階段：對應路基路面施工交通組織第三階段，將左右幅既有橋梁上通行車輛轉移至左右幅已建好的拼寬橋梁上雙向四車道通行，對老路范圍內既有橋梁拆除重建，并鋪設橋面鋪裝(圖3)。

圖3 主線26 m橋梁拼寬交通組織第三階段斷面圖

(4) 第四階段：對應路基路面施工交通組織第四階段，將左右幅拼寬橋梁上通行車輛轉移至老路范圍內拆除新建后的橋梁上雙向四車道通行，對拼寬橋梁鋪設橋面，同步實施橋梁上部結構現澆濕接縫拼接施工(圖4)。

圖4 主線26 m橋梁拼寬交通組織第四階段斷面圖

(5) 第五階段：對應路基路面施工交通組織第五階段，橋梁交通安全設施施工；開放交通，新舊橋面雙向八車道通行(圖5)。

圖5 主線26 m橋梁拼寬交通組織第五階段斷面圖

4 結束語

本文以某改擴建項目5座大中型橋梁為例，對典型大中型橋梁的改造及擴建方案進行了研究。在擴建之前對每座橋梁都進行了大量的檢測工作和承載力的計算工作，嚴格遵循相關的橋梁規范和設計原則進行方案的擬定，在方案擬定及施工的過程中均考慮交通的通暢運行。本方案也可為今后的類似擴建工程提供經驗和借鑒。

[1] JTG B01-2014,公路工程技術標準[S].

[2] JTG D60-2015,公路橋涵設計通用規范[S].

[3] 王一鵬.高速公路既有橋梁檢測等級評價[D].邯鄲：河北工業大學,2011.

[4] 鐘曙亮.公路既有橋梁承載力評定方法研究[D].成都：西南交通大學,2010.

[5] 張世平，甘 磊，陽先全.剛性路面高速公路橋梁改擴建總體設計方案探討[J].中外公路,2009,29(3):1～3.

[6] 張振偉.高速公路改擴建工程中橋梁的提升改造[J].交通世界:工程技術,2015(7):100～101.

[7] 邵 平.橋梁加寬新舊樁基礎沉降差預測研究[D].西安：長安大學,2013.

[8] 王進軍，溫慶杰.新舊橋梁基礎沉降差異控制研究[J].山西建筑，2009, 35(7):303～304．

[9] 張世平．考慮施工交通組織的橋梁改擴建方案設計——滬寧高速公路(江蘇段)擴建工程[J].中外公路，2008,28(2):202～206．

[10] 朱木鋒，陳小凡.高速公路橋梁標準化施工分析[J]．交通標準化，2012(22):67～69．

2016-08-08；修改日期：2016-08-24

許文斌(1978-)，男，安徽樅陽人，安徽省交通勘察設計院有限公司高級工程師．

U445.6

A

1673-5781(2016)04-0537-04