空心板橋擴寬新舊結構的連接設計經驗分析

馮誼武

海峽 （福建） 交通工程設計有限公司，福建福州 350000

1 不同類型的空心板橋新舊結構連接方案分析

為了得到有效的空心板橋新舊結構連接設計方案，需要在考慮既有橋梁結構類型、所在區域地質條件、連接方式、新舊結構變形協調及拼接控制等不同要素的基礎上，明確空心板 （上部構造） 及蓋梁 （下部構造） 新舊結構的連接設計要點，確定相應的連接方案，從而為后續施工作業開展提供科學指導。這些連接方案包括以下方面：

1.1 實踐中空心板與蓋梁新舊結構的均不連接方案

通過對蓋梁與空心板新舊結構實際情況的分析及功能特性的考慮，在二者新舊結構連接之處設置好相應的縱向縫，且在完全分離的形式下予以處理，使得空氣板橋新舊結構連接方案作用下能夠保持各自良好的受力狀況，從而降低項目施工難度。實踐中在制定空心板與蓋梁新舊結構均不連接方案的過程中，應做到：（1） 在該方案制定與應用過程中，需要對車輛行駛中產生的荷載進行充分考慮，加強橋墩基礎沉降差異分析，從而實現空心板橋新舊結構的有效連接；（2） 在空心板與蓋梁新舊結構均不連接方案的作用下，因基礎沉降差異及荷載的影響，會加大橋梁結構應用中縱向裂縫出現的概率，使得新舊結構性能下降，增加空心板橋擴寬新舊結構應用中維護費用的同時會影響行車安全性。因此，空心板與蓋梁新舊結構的均不連接方案實踐應用中存在著一定的局限性，難以實現推廣使用。

1.2 空心板與蓋梁新舊結構的均連接方案

該方案應用過程中需要在植筋、澆筑混凝土方式的配合作用下，將上部空心板與下部蓋梁連接在一起，從而形成性能可靠的新舊結構。在此期間，應使蓋梁間與空心板間分別形成剛接與鉸接，使得二者相關的新舊結構應用中基礎不均勻沉降現象出現的概率下降，并實現對新舊結構連接出變形問題的有效應對，保持橋面長期使用中良好的作用效果。但是，空心板橋應用中若選用了空心板與蓋梁新舊結構的均連接方案，則會產生施工成本費用高、工藝流程復雜、薄弱結構處易出現裂縫等問題，會對空心板橋新舊結構性能產生較大威脅，影響著橋梁結構安全性。

1.3 空心板設置中相互連接、蓋梁設置中不連接的方案

在空心板橋新舊結構的連接方案選擇與使用中，若選用空心板設置中相互連接、蓋梁設置中不連接的方案，則需要做到：（1）將縱向縫設置于下部蓋梁連接處，以便達到完成分離的效果；在植筋及其它方式的作用下，對上部空心板新舊結構連接中進行針對性處理，從而實現其鉸接構造，進而降低空心板橋應用過程中基礎沉降問題發生率，并優化墩臺結構性能，確保橋面使用中有著良好的平順性；（2） 在該方案的作用下，為了避免空心板連接處因基礎及墩臺沉降差的影響而產生作用效果明顯的剪切力，進而影響空心板橋鉸接結構性能，則需要注重樁基的合理設置，落實好相應的基礎沉降監測工作，從而為空心板橋新舊結構的有效連接提供科學保障。因此，在空心板橋擴寬新舊結構的連接設計中，應注重該方案的合理運用。

2 空心板橋擴寬新舊結構的連接設計分析

在實現空心板橋擴寬新舊結構科學的連接設計中，需要充分地考慮空心板橋的實際情況，從不同的方面入手，確定其所需的新舊結構連接方案，且在混凝土空心板，鉆孔灌注樁雙柱式墩、臺身等不同組成部分的支持下，增強空心板橋性能可靠性，延長其使用壽命。實踐中在進行空心板橋擴寬新舊結構連接設計時，可從以下方面入手：

2.1 注重空心板新舊結構的合理連接

為了確保空心板應用有效性，完善空心板橋擴寬新舊結構所需的連接方案，則需要注重空心板新舊結構的合理連接。具體表現為：（1） 舊橋邊板保留原頂面插筋或重新植入鋼筋 （間距同新板頂面預留插筋），與新板頂面預留鋼筋焊接；（2） 在舊橋邊板側面植入性能可靠的鋼筋，并向上延伸至新板頂面；新板側面增加質量可靠的鋼筋，并與預埋鋼筋進行焊接，向上延伸至舊橋頂面；（3） 新舊橋板連接橫向lm范圍內增加水泥混凝土鋪裝層厚度，設置雙層鋼筋網片；水泥混凝土鋪裝層和新舊橋板橫向連接鉸縫內采用鋼纖維混凝土，并整體現澆。實踐中若能將這些措施實施到位，則有利于滿足空心板新舊結構連接要求，使得最終得到的空心板橋擴寬新舊結構連接設計方案更具科學性，從而為其日后連接設計工作開展積累更多的實踐經驗。

2.2 重視蓋梁新舊結構的有效連接

在優化空心板橋下部蓋梁結構性能的過程中，需要對其新舊結構進行有效連接，明確其連接設計要點。這些要點包括：（1）舊橋蓋梁混凝土拆除至外側支座墊石外緣，且在豐富的實踐經驗、良好的設計理念作用下，為后續新舊結構連接設計工作開展提供所需的參考信息；舊橋蓋梁混凝土拆除部分上排鋼筋緊貼拆除面向下彎 （原下彎部分鋼筋調直） 。下排鋼筋上彎部分調直（仍保持斜向）；（2） 新橋蓋梁混凝土澆注時，在舊橋蓋梁外側支座墊石外緣至相鄰新橋支座墊石外緣間設后澆帶；（3） 待新橋空心板安裝及橋面鋪裝施工完畢后，采用自密實混凝土 （強度高于蓋梁一個等級） 澆注后澆帶。蓋梁新舊結構連接設計中完成這些工作后，需要對其設計方案作用下的空心板橋擴寬新舊結構的連接設計方案應用效果進行科學評估，以便增強蓋梁新舊結構連接設計方式適用性，實現對其設計方案的高效利用。某空心板橋的蓋梁新舊結構連接圖如圖1所示。

3 空心板橋擴寬新舊結構的連接設計注意事項分析

3.1 設計中應考慮空心板與蓋梁的功能特性

由于空心板與蓋梁在空心板橋應用中發揮著重要的作用。因此，需要設計人員在空心板橋擴寬新舊結構的連接設計中能夠對蓋梁與空心板的功能特性進行充分考慮，使得二者新舊結構的連接設計方案更具針對性，增強這些結構穩定性的同時延長空心板橋的使用年限，使得其應用水平在長期的實踐過程中的得以不斷提升。同時，在理解空心板與蓋梁功能特性的基礎上，需要在二者新舊結構連接設計中注重后澆帶的合理設置，避免因墩臺基礎沉降差異而導致橋梁下部結構產生的附加內力，促使空心板橋應用中能夠處于安全、穩定的工作狀態，滿足現代路橋改造工程建設要求。

3.2 設計中應規范設計人員的操作行為，強化其責任意識

在空心板橋擴寬新舊結構連接設計方案形成中，設計人員的實際作用能否充分發揮，體現著這類結構的連接設計水平。因此，需要重視專業培訓活動開展、獎懲機制的建立與完善，使得空心板橋擴寬新舊結構連接設計中設計人員能夠規范自身的操作行為，并強化其責任意識，從而得到所需的設計方案。在該設計方案的支持下，有利于降低空心板橋擴寬新舊結構連接中的問題發生率，實現空心板橋的安全使用。

3.3 設計中應加強信息技術使用，處理好細節問題

在對空心板橋擴寬新舊結構進行連接設計時，為了使其設計方式能夠朝著信息化方向發展，增加設計中的技術含量，則需要在這類結構連接設計中加強信息技術使用，且在信息技術的支持下，處理好設計中的細節問題。因此，設計人員應結合空心板橋拓寬新舊結構的連接設計要求，強化自身的信息化意識，并在設計工作開展中重視信息技術使用，使得其連接設計中的存在問題得以及時處理，從而增強新舊結構連接設計合理性，擴大空心板橋實踐應用范圍，減少其擴寬新舊結構連接設計方案形成中的問題發生。

4 結語

新時期我國公路擴寬升級改造作業計劃的實施，為空心板橋新舊結構的設計與施工作業開展創造了有利的條件。在增強這類結構性能可靠性的過程中，應根據行業技術規范要求及當前的形勢變化，落實好與之相關的連接設計工作。與此同時，需要在有效的設計理念、措施、豐富的實踐經驗等不同要素的支持下，得到理想的空心板橋擴寬新舊結構連接設計方案并加以使用，確保這類結構實踐應用中能夠達到預期效果，并降低相關工程的建設風險。

[1] 宋粉麗. 體外預應力加固空心板橋的非線性分析[D].鄭州：鄭州大學，2017.

[2] 曾強.預制安裝空心板橋的受力形式及加固技術研究[D].大連：大連理工大學，2016.

[3] 陳勁超.裝配式空心板橋破壞機理與加固技術研究[D].北京：北京交通大學，2015.