市政橋梁拼寬加固設計方法探討

馬衛華

（哈爾濱市市政工程設計院）

摘 要：隨著社會經濟的不斷提高，交通運輸量迅速增大，為了滿足日益增長的交通需求，市政常常對交通道路實行升級改造工程，而在市政橋梁建設工程中，對橋梁進行拼寬加固是常用的工程技術，主要目的是加強橋梁的可運行規模，提升橋梁穩定性。科學合理的設計能夠有效提高施工效率，延長橋梁使用壽命，提高施工質量。本文將對市政橋梁建設中的拼寬加固設計方式進行分析，探討合理的設計方式，以提高拼寬加固技術水平，滿足交通需求，緩解交通壓力。

關鍵詞：橋梁；拼寬加固；設計方式

由于我國城市化進程的不斷加快，交通運輸業不斷發展，對道路的壓力越來越大，因此，為了滿足日益增長的交通運輸需求，適應城市發展，緩解交通運輸造成的壓力，要對道路進行升級改造。而公路改造的工程重點集中在對路基段和橋梁段的拼寬加固上。在橋梁拼寬加固工程中，需要重點關注拼寬結構與原有結構的連接部分是否合理，一次成功的橋梁拼寬加固工程在完成后，不僅可以提高橋梁工程質量與其交通承載力，還能夠提高橋梁通行能力和穩定性。因此需要在施工前結合工程實際，制定合理的拼寬加固設計方案，以提高施工效率，降低施工成本，提高工程質量。

1 橋梁拼寬加固設計方法

1.1 懸臂挑梁

懸臂挑梁的拼寬加固設計需要橋梁的原有結構具有一定承載力，并且在結構狀態規范的情況下才能實施。主要在橋梁主結構上通過粘貼鋼板，對原有橋梁結構進行加固，以達到規定的承載力，一般可以在原有結構基礎上直接進行改造。這種設計方式對橋梁形式沒有太多限制，不論是拱形還是梁式，都可以運用懸臂挑梁實現拼寬加固。

1.2 單邊加固

在市政橋梁的承載力不能達到懸臂挑梁設計要求的情形下，可以運用單邊加固方式，在不影響正常的交通運輸活動情況下，進行單側改造。但單邊加固易受環境影響，因此需要與市政橋梁的實際交通需求結合，設計合理有效的單邊加固方案。

1.3 主梁與邊梁

在橋梁的拼寬加固設計中，增加新舊連接結構的主梁與邊梁，同時設計主梁與邊梁，減輕主梁所受的橫向壓力，使用舊有橋梁余出來的橋墩寬度，對拼寬加固進行有效支撐。

2 橋梁拼寬加固工程設計準則

2.1 要保證實際施工中拼寬橋梁與舊橋梁的基本結構、形式、跨徑的一致性，在設計過程中使新舊橋梁的結構剛度差值與受力狀態都保持在一定的范圍內，保證在同樣的受力作用下新舊橋梁的撓度差值相差不大，避免連接處裂縫的出現。

2.2 在對新舊梁的主梁結構空心板進行改造的過程中，需要將拼寬加固的施工特點與實際的橋梁狀態相結合，選擇合理的方案，如鉸接、濕接縫、橫隔板連接等。

2.3 要考慮多方因素的影響以及對橋梁其他結構產生的影響。要與施工實際相結合，充分考慮施工的規模、難度、后期維修費用以及施工影響，制定合理有效的加固拼寬方案。且在實際的拼寬工程中，需要考慮到新舊混凝土的收縮徐變和新舊地基的沉降量變化，為避免因徐變收縮對橋梁的基本結構產生影響，應在在拼寬施工結束三個月之后，再進行新舊橋梁的連接施工，提高施工質量。

2.4 應堅持經濟、美觀、耐用、安全的基本橋梁拼寬設計準則。

3 工程概況

某市政橋梁工程總長度為203.5m，上下行分離式斷面，上部結構使用預應力混凝土空心板梁，設計跨徑為20m，梁板高度為0.85m。橫向預制板之間使用鉸縫進行連接，主梁預制空心板的上部采用現澆混凝土結構，現澆厚度為10cm，預制空心板梁和鉸縫采用C30混凝土。

3.1 橋梁拼寬設計方案分析

3.1.1 濕接縫連接方案的基本操作。在橋梁拼寬中使用濕接縫連接方案，需要在原有橋梁結構外側安裝上連接鋼筋，并焊接連接鋼筋和預埋鋼筋，同時還要在新舊橋梁接縫連接處采用寬度為45cm的混凝土進行澆筑并將其鋪平。濕接縫連接方案中為了確保新舊橋梁能夠形成整體結構，并且所受到的外力是相同的，就需要在新舊橋梁連接處兩端再增加厚度為30cm的橫梁。

3.1.2 分析鉸縫連接方案操作采用鉸縫連接方案進行橋梁拼寬時，需要鑿除原橋梁邊板外側腹板周圍的混凝土，然后使用預制中板來代替原橋梁邊板，其中新舊橋梁接縫處應當要保留寬度為5cm的縫隙，再使用混凝土鋪設于接縫處以連接新舊橋梁結構。

3.1.3 橫隔板連接方案操作方法使用橫隔板方法來進行橋梁拼寬，需要在新舊橋梁空心板主梁接縫處頂端部分，并且距離頂端位置2m與中間每隔4m的部位都布設混凝土橫隔板，再連接新舊橋梁結構，使新舊橋梁受力狀況完全一致。

3.2 對比拼寬設計方案的優劣

使用有限元軟件對拼寬橋梁橫向影響進行計算和分析，其中拼寬設計方案對橋梁橫向分布影響如圖1至圖3所示：

根據上述分析圖可知，在橋梁拼寬設計中使用鉸縫連接方案在橫向分布影響線相對于濕接縫連接方案與橫隔板連接方案更加均勻，也就是說使用鉸縫連接方案則表明新舊橋梁結構性能相對較好，而使用橫隔板連接方案發現橫向分布影響線差異相對大，新舊橋梁結構性能相對較差。通過計算分析和圖樣分布得知，橫隔板主梁橫向分布系數相對于其他結構來說更加均勻，則表明使用橫隔板拼接設計方案的新舊橋梁結構連接不好。使用濕接縫連接方案則新橋梁主梁橫向分布系數比舊橋梁少，并且主梁橫向分布均勻，表明新舊橋梁連接相對較好，能夠共同承受荷載力。

結束語

由于在進行橋梁的拼寬加固過程中，會影響到橋梁的荷載能力，因此在設計施工中，需要考慮橋梁的結構受力狀態，對拼寬加固設計方案進行規范，結合橋梁拼寬的實際情況，改善橋梁的橫向受力狀況，改進橫向結構，將主梁結構進行完善，使拼寬加固工程質量達到標準，提高市政橋梁的結構穩定性，增加橋梁荷載量，延長橋梁使用壽命，減少成本輸出，降低維修費用，提高市政橋梁經濟效益。

參考文獻

[1]黃燕燕.城市橋梁拼寬設計方式探討[J].福建建材，2016（01）.

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