公路桥梁拓宽

公路桥梁拓宽（共10篇）

公路桥梁拓宽 篇1

随着经济的快速发展,现有高速公路上的交通量日益增长,很多高速公路在建成不久服务水平就明显下降。大交通量高速公路扩建、扩容问题逐渐突出。与一般公路桥梁拓宽相比,已建高速公路全线桥梁拓宽工程技术要求更高,表现在高速公路一般采用预应力混凝土梁式桥,其中斜桥占有较多数量,预应力混凝土连续箱梁也为数不少。预应力混凝土梁桥采用直接拼接方法拓宽,其主要技术问题在于拓宽设计方案与拼接构造是相互关联的,拓宽后新旧桥梁的结构受力性能的影响,特别是新旧桥梁基础之间沉降差的影响。

1 桥梁结构拓宽形式及构造研究

桥梁扩建基本原则一般采用相同跨径、相同结构形式进行加宽。我国高速公路桥梁横向拓宽方式基本有3种方案:新旧桥梁上部结构与下部结构均不连接;新旧桥梁上部结构与下部结构均连接;新旧桥梁上部结构相互连接,下部结构分离。

目前,对广佛、沈大、沪杭甬、沪宁等几条高速公路进行扩建。针对不同扩建时期、桥梁总体技术要求,已有桥梁技术状况的不同,这几条高速公路分别采用了不同的拓宽拼接方案。

广佛高速公路是全国第一条在不封闭交通的情况下扩建的高速公路。该高速公路于1997年进行了拓宽扩建,相应带来了桥梁拓宽的问题。在扩建时,新、旧桥在结构上采取分离的形式。具体有两种形式:一种为结构连接处预留2 cm的纵缝;另一种为新旧结构用纵向伸缩缝连接。2001年,广佛高速公路又进行了大修工程,桥梁方面主要完成新旧结构纵缝的连接。

沈大高速公路在封闭交通情况下与2002年进行扩建。改扩建工程对桥梁上下部结构均采用刚性连接;新旧T梁间采用湿接缝和现浇横隔梁刚性连接,原桥外侧边梁移至加宽桥外侧利用。在下部连接中除了对盖梁进行拼接外,在新老摩擦桩间增加了横系梁来加强横向联系。

沪杭甬高速公路2003年进行开工扩建。桥梁拓宽原则采用同跨径、同结构拼接;上部结构直接连接,下部结构只对新老盖梁间采用外部型钢连接。T梁连接采用钢板和高强螺栓将新老T梁连接后,再现浇桥面板接缝混凝土。

沪宁高速公路拓宽改造中对原有结构物采用“同结构、同跨径,上连下不连”的拓宽方案。对T梁和组合T梁采用刚性连接,增设横隔板;对新旧箱梁拼接采用铰接连接。

通过这些高速公路扩建后通车的运营情况来看,几种拓宽连接方式各有优缺点,以下对这三种连接方式进行了详细比较:

1)上部构造、下部构造均不连接:优点:加宽桥与原桥各自受力明确、互不影响,简化了施工程序,减小连接的施工难度,基本不影响原高速公路交通。缺点:汽车活载作用下两桥主梁产生不均衡挠度以及加宽桥大于原桥的后期变形,将会造成将来连接部位沥青铺装层的破坏,从而形成纵向裂缝和横桥向错台,若分离部分刚好在行车道中间,影响行车舒适性、安全性和路容美观,汽车在变换车道时影响也较大,同时增加后期的养护维修工作,大大增加了维修费用。

2)上部构造、下部构造均连接。优点:新桥与旧桥形成完整的一体,减少各种荷载(包括基础不均匀沉降、汽车活载、温度荷载等)作用下新老桥连接处的不均衡变形,减小上、下部结构的附加内力。缺点:新桥与旧桥的上部混凝土梁变形(如混凝土收缩、徐变等)不一致,新桥基础沉降大于原桥,由此产生的附加内力较大,易造成下部构造的盖梁、墩台连接处产生裂缝;同时上部构造连接处也可能出现裂缝,影响行车、桥面美观性,增加维护工作量。下部结构采用植筋技术,工程成本高,施工也繁琐。

3)上部构造连接、下部构造不连接。优点:新桥与旧桥上部形成整体,而下部各自受力,内力相互不影响。并且调整由于新桥与原桥材料的差异和基础不均匀沉降等原因产生的附加内力的办法很多,如预压新建结构、延迟浇筑接缝时间、增长桩基础长度等。缺点:新桥与旧桥的上部材料的变形不一致,新桥基础沉降大于旧桥,由此产生的附加内力不可能完全被克服,还是对结构有一定的影响,对施工工艺、施工组织的要求较高,通车也有一定的影响。

2 桥梁结构连接方式

目前高速公路上部结构多为预应力混凝土简支T梁和连续箱梁。1)对于T梁连接多采用刚性连接,在新旧T梁间增设横隔板。通常有以下几种方式:a.凿除旧桥边梁悬臂部分混凝土,将其露出的钢筋与加宽桥T梁悬臂部分的钢筋绑扎在一起;同时通过植筋和加预应力筋的方法在新旧桥两边梁之间新做一横隔板,加强该处的连接,见图1。b.采用角钢及高强螺栓将新桥预留横隔板与旧桥进行连接,新旧结构连接处桥面重做,采用特快硬钢纤维混凝土加铺钢筋形式。通过这两种措施达到新旧结构共同受力,消除挠度差异,见图2。2)对于预应力混凝土连续箱梁,凿除旧桥箱梁悬臂部分混凝土,将其露出的钢筋与加宽桥箱梁悬臂部分的钢筋绑扎在一起,连成整体,做加强处理。同时对旧桥箱梁悬臂下部粘贴碳纤维布或钢板进行加固处理。通过桥面板刚性连接或铰接连接,将新旧桥悬臂板连接起来并作桥面连续,将挠度差在新旧桥两悬臂间消除,见图3,图4。a.箱梁桥面板刚性连接:优点:悬臂板直接对接,构造简单,可以解决铰的耐久性问题;缺点:为保证刚性连接的可靠性,在悬臂板下缘需要粘贴碳纤维布或钢板,但碳纤维布有效性尚不明确。而且粘贴碳纤维布或钢板必须在混凝土形成强度后进行,并且需要在桥下搭设脚手架,施工难度大,影响交通时间较长,造价相对较高。b.箱梁桥面板半刚性铰接:优点:造价较低,不需要在桥下搭设脚手架,并且工期较短,对交通的影响时间短。缺点:由于桥面板连接处橡胶条的存在,需采取其他的措施来保证结构的耐久性。

目前对于大跨度整体性较好的连续箱梁通常考虑采用上下部皆分离,新旧桥设纵缝。这样新旧结构各自受力明确、互不影响。但结构预留纵缝很快反射到桥面,形成纵向通缝,影响桥面美观和行车安全;车辆荷载通过时新旧结构在连接处有明显的挠度差,在纵缝附近有啃边现象,造成纵缝宽度增加。这些问题的出现,造成道路外观不佳,而且明显的挠度差使行车安全性降低。

3 结语

目前我国高速公路桥梁在拓宽方案、横向拼接结构设计、结构变形和沉降控制方法等领域还有待进一步深入研究。在具体扩建工程中,应根据扩建总体技术要求、已有桥梁的技术状况、施工可行性及综合比较各种连接方式的优缺点,来决定桥梁拓宽总体方案。

参考文献

[1]华斌.沪宁高速公路预应力混凝土梁桥拓宽关键技术研究[J].现代交通技术,2006(8):96-97.

[2]张立文,苏克.浅谈旧桥拓宽[J].山西建筑,2006,32(15):136-137.

公路桥梁拓宽 篇2

为了适应交通运输发展的需要,延长旧桥使用寿命及节约投资,本文就桥梁的`加固与拓宽施工技术,从桥面部分拓宽和墩台部分拓宽两方面进行了介绍,提出了桥梁加固与桥梁拓宽相结合的施工形式及施工方法.

作 者：王刚  作者单位：中铁十七局集团一公司 刊 名：科技信息 英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(14) 分类号：U4 关键词：桥梁   加固   拓宽  

旧桥梁拓宽的基本方法浅析 篇3

摘要：我国正处于大规模基础设施建设的高峰，正在新建大量高等级公路与桥梁，与此同时，随着经济发展，交通量迅速增长，大量既有线路上的旧桥，需要进行拓宽改造、增加通行能力。桥梁拓宽改造的关键技术之一就是如何确定旧桥与拓宽新桥部分的纵向接缝，以及接缝对结构受力的影响。迄今为止，国内对大型桥梁拓宽改造纵向接缝问题的处理上还没有一个可靠和高效的连接模式，此类问题的成功解决，对于量大面广的既有桥梁拓宽改造具有重要的科学意义和工程应用价值。

关键词：桥梁拓宽拼接方式

0引言

随着我国改革开放和经济建设的飞速发展，公路和城市道路的现代化建设也在加快进程。大量早期建成投入运营的公路桥梁，服务水平已明显降低，难以满足日益增长的交通要求，存在严重的问题，如交通拥挤、行车速度减慢、交通组织困难、日常养护工作也难以正常展开，严重制约了快速通道的作用发挥，已成为公路运输线上的“瓶颈”，不利于沿线经济的长期可持续发展。利用原有道路拓宽改建为高等级道路，提高原有道路桥梁的荷载等级和使用功能，节约工程投资，是旧路改建工程通常采用的有效途径。因此，旧桥的拓宽改建方法的探索具有重要的实际工程意义。

桥梁拓宽形式有单边拓宽与双边拓宽两种，拓宽形式的选择应与原有公路路线的拓宽相适应。单边拓宽的形式，一般是平行原桥另建一座新的桥跨结构。双边拓宽的形式主要有增设独立边梁作为人行道，以及增设大边梁来拓宽旧桥桥面和提高旧桥承载力。

桥梁拓宽设计前，应对旧桥现状进行全面调查，包括桥梁检测、荷载试验与分析计算，对旧桥的承载能力与可靠度做全面的评价。在对旧桥准确评估后，根据拓宽后的线路使用要求，确定拓宽设计标准，需要加固的桥梁应把拓宽与加固结合起来考虑。

1桥梁拓宽的一般要求

桥梁拓宽应该满足以下3个基本要求：①桥梁拓宽是解决旧桥桥面宽度不足的有效途径，但应切实处理好新旧桥桥面连接问题。②于旧桥已使用多年，旧桥的混凝土已充分收缩，自重作用下的徐变也已基本完成，所以拓宽新增混凝土的自重、收缩、徐变等，在设计与计算时应充分考虑，以免新旧混凝土的接合面开裂或变形不一致。③对于单边新建桥梁的设计，可完全按照独立桥梁设计。

2桥梁拓宽的基本方法

2.1增设钢筋混凝土悬臂挑梁这是最简便的桥梁拓宽改造方法，并可和其它桥梁加固补强法一并使用。当旧桥桥墩、台及基础完好，能够满足拓宽甚至提载要求时，可在主要承重结构的上部结构进行合理加固和提载后，拆除两侧栏杆和人行道板，凿除原桥面铺装层，重浇加强的钢筋混凝土桥面铺装层，相应增设人行道悬臂梁和车行道悬臂板，重新安装人行道板与栏杆，从而达到拓宽桥梁的目的。这种桥梁拓宽的方法适合于梁式桥与拱式桥，一般适用于双侧拓宽的旧桥拓宽。它的突出优点是不必拓宽桥墩，加固工作量小。

2.2单边新建桥梁当原有公路路线是以单边拓宽进行改建：或原桥已成为交通要道的“瓶颈”，亟待拓宽，且不能中断交通：或原桥弃之可惜，只能降低荷载标准使用等情况时，一般可采用在老桥的一侧新建桥梁，达到提高通行能力和承载能力的目的。

2.3增设边梁或边拱拆除一侧(或两侧)栏杆及人行道板后，在一侧(或两侧)增设边梁(或边拱肋)，实现拓宽桥梁的目的。新增边梁与原主梁之间铰接，只承受自身恒载、人行道恒载与人群荷载，不承受原主梁传递的剪力，也不参加荷载横向分配。用这种方法拓宽桥梁时，应测量桥墩(台)顶宽度是否能放置新增的梁或拱肋，若不够，应进行墩帽(盖梁)的拓宽处理。

2.4增加主梁或拱肋这种方法一般用于需要拓宽桥梁又要提高承载能力的旧桥。其特点是，新增主梁或拱肋的刚度大于旧桥，以减小原桥主梁或拱肋的荷载横向分布系数，从而在拓宽桥梁的同时，提高桥梁的承载力。

3横向连接方式

3.1上部结构与下部结构均不连接为使拓宽桥与原桥各自受力明确、互不影响，减小连接的施工难度，桥梁拓宽部分与原桥的上部结构和下部结构均不连接，新、老结构之间留工作缝，桥面沥青混凝土铺装层连续摊铺。该连接方案简化了施工程序，消除了连接的技术问题，但在汽车活载作用下两桥主梁产生不均衡挠度以及拓宽桥大于原桥的后期沉降，可能会造成连接部位沥青铺装层破坏形成纵向裂缝和横桥向错台，影响行车舒适性、安全性和桥面外观，增加后期的养护维修工作。

3.2上部结构与下部结构均连接为使拓宽桥与原桥形成完整的整体，减小各种荷载(包括基础不均匀沉降、汽车活载、温度荷载等)作用下新老桥连接处产生过大的变形，减小上、下结构某些部位的内力，将拓宽桥梁的上部结构与原桥对应部位横向通过植筋、浇注湿接缝等方式连接起来，原桥下部结构的桥墩、桥台帽梁及系梁也通过植筋技术将钢筋和拓宽部分新桥相应部位钢筋连接，然后浇筑混凝土，将新老桥梁连为一体。沈大高速公路扩建工程中桥梁横向拓宽即采用了上述上、下结构均连接的拼接形式。该方案优点是将拓宽桥、原桥之间联系成整体，拼接后桥梁整体性较好。同时，也存在如下不足拓宽桥基础沉降大于旧桥，由此产生的附加内力较大，可能会使下部结构帽梁、系梁、桥台连接处产生裂缝：上部结构连接处也可能产生裂缝，导致使用功能下降，维修困难，外观不雅。

3.3上部结构相互连接、下部结构不连接下部结构不连接，拓宽桥与原桥的下构内力相互不产生影响，上部结构连接对下部结构产生的内力影响很小。但是上部结构连接后由于新老桥梁材料特性的差异将产生附加内力，由基础沉降等原因产生的附加内力也使连接部位内力增大。以往工程中，常采用如下措施解决上述问题：为减小拓宽桥基础沉降量，拓宽桥梁尽可能采用桩基，并通过加强地基处理、增加桩长或桩径等措施尽可能减小基础沉降：原桥采用扩大基础时要注意新老基础间的协调性，必要时对原有基础进行加固：针对上构自身产生的较大附加内力，可通过连接部位增大配筋并改善连接结构形式来解决。

4上构拓宽方法

横向拼接构造的选用受许多因素的影响，如原有桥梁的承载力和耐久性评价结果、基础沉降规律、上部结构的变形协调要求、桥梁活载的影响以及施工难易程度等，综合考虑这些因素，依据桥梁的类型决定新、旧桥梁的拼接结构。中小跨径公路桥上部结构形式一般为板梁、T梁与箱梁，不同上构形式，将选择不同的上部结构横向拼接形式。

5下构拓宽方法

拓宽墩台结构应尽量与旧墩台保持外形协调一致，如选用柱式墩与桩柱式墩配合，或采用完全相同的结构，一字翼墙桥台仍用一字翼墙桥台拓宽等。基础型式选用应考虑其施工对旧墩台的影响，有条件时尽量采用钻孔灌注桩基础；浅埋式新基础埋置深度最好在旧墩台基底标高之上。钻孔灌注桩基础、独柱结构拓宽墩台通常用于拓宽宽度不大、双桩桩距不足的情况，较为经济、方便，其双悬臂盖梁梁端在荷载作用下产生挠度是这种结构的特点。

高速公路桥梁拓宽技术的探讨 篇4

一、桥面纵向缝处理

桥梁结构拼宽中的重点和难点是如何更好的处理新、老桥梁的纵向拼接缝, 也是拓宽工程桥梁结构物的关键点。

新老简支梁板桥梁纵向拼接缝的处理方式, 从目前国内的工程实例看主要有三种处理方式。

1. 上、下部桥梁结构均不连接的形式。

此方法的新老桥梁结构可以互不影响, 受力情况明确, 施工方便、简单。但新老桥梁整体性较差, 在活载作用下, 拼接缝隙有变大的趋势, 纵向拼接缝之间存在不平整, 拼接缝容易破损, 对高速行车存在隐患。在中、低等级公路中有采用。

2. 上、下部桥梁结构均刚性连接的形式。

针对第一种方式的弊端, 考虑采用把新老桥梁结构全部连接成整体的处理方式。但由于新老桥梁存在不均匀沉降, 产生的结构次内力容易在上下部结构拼接缝中产生裂缝, 而且空心板间为铰结, 新老板梁间的刚性连接过于强大, 不可取, 特别是在高速公路软土比较深厚的区域, 采用此方式有一定风险。

3. 上部桥梁结构直接连接, 下部桥梁结构不连接的形式。

综合第一、二方案的优缺点, 提出上部板梁连接, 而下部结构不连接 (独柱式墩台, 新老盖梁钢板联结, 拓宽一期中采用) 。此方案既可以解决桥面拼接缝处平整、共同受力的问题, 又避免了刚性联结对结构的不利因素, 在拓宽一期中的效果是可以的, 因此, 根据已完成的国内拼宽工程实例, 从行车舒适性、安全美观性、拼接缝维修养护等方面考虑, 在高速公路拓宽工程中的桥梁拼宽基本采用此方式。

二、桥梁结构接的连接形式

为满足新老桥接缝两侧梁 (板) 的变形和刚度协调一致, 原则上新拼桥的跨径、梁 (板) 类型、梁 (板) 高与老桥保持一致。在高速公路拓宽工程中, 桥梁结构拼接缝可以分为空心板的连接、工字组合梁的连接、T梁的连接等三种基本形式。

1. 空心板的连接。

设计施工为拆除老桥外侧护栏及边板悬臂, 在老桥外侧边板上种植连接件, 连接件由钢板、种植螺栓、连接钢筋组成, 连接钢筋与新板预埋筋进行焊接, 然后连接老桥与新拼桥的桥面铺装钢筋, 临时用型钢连接纵向接缝两侧空心板后浇筑接缝及桥面铺装砼, 待砼达到设计强度后, 拆除型钢临时连接, 从而实现新老桥间的直接连接。在浇筑拼接缝混凝土和混凝土未达到要求强度时, 注意运营车辆减速并从超车道通行。其设计举例见图1。

2. 工字组合梁的连接。

设计施工为拆除老桥外侧护栏, 凿除老桥外侧边梁的外翼板砼, 保留翼板内钢筋, 在对应的横隔梁位置种植外侧横隔梁钢筋, 立模现浇外侧横隔梁。安装拼宽桥梁的工字梁, 并完成拼宽桥梁工字组合梁间的横隔梁连接及现浇桥面板。用钢板和高强螺栓连接拼接处两侧工字梁的横隔梁, 再立模浇筑拼接处现浇桥面板。完成新老桥工字组合梁间的直接连接, 工字组合梁的连接设计举例见图2。

3. T梁的连接。

设计施工为拆除老桥外侧护栏, 凿除老桥外侧边梁的部分外翼板砼, 保留翼板内钢筋, 在对应的横隔梁位置种植外侧横隔梁钢筋, 立模现浇外侧横隔梁。安装拼宽桥梁的T梁, 并完成拼宽桥梁T梁间横隔梁连接及桥面现浇接缝砼。用钢板和高强螺栓连接拼接处两侧T梁的横隔梁, 再立模浇筑拼接处桥面板现浇接缝砼, 至此, 完成新老桥T梁间的直接连接。T形梁的连接设计举例见图3。

三、结语

公路桥梁拓宽 篇5

关于要求公路拓宽水泥硬化扶持资金的报告

柘荣县东源乡鸳鸯头村位于东源乡东南部，辖两个自然村，全村共有人口408人。其中大塆自然村128人。在80年代初我村合并在青兰面村，大塆自然村通往柘荣城关路线需经过青兰面村，在90年代后青兰面村拆迁变成了水库，大塆自然村就无路可走，就往鸳鸯头村走回头路，但也无路可行，群众自发开辟了一条全长2公里的山路，翻山越岭从鸳鸯头村经过，这一走就是20多年，一遇到刮风下雨就烂泥不堪，根本无法行走。给村民的生产生活带来极大的不便，也制约了该村的经济发展。为响应中央的“村村通”政策，在广大群众的迫切要求下，经村两委研究决定，为民办实事、办好事，发动群众投工投劳，拓宽与水泥硬化一条长2公里，宽4.5米的硬化公路，经测算村经济力量薄弱，无法独立完成水泥道路硬化，需投入资金70万元，除群众投工投劳3万元之外，尚缺资金67万元，无处着落，难以开展，为了解决这一难题。我党和政府是爱护人民的。关心人民生产，生活疾苦，体恤民情，为了全面推进社会主义新农村建设，特恳求上级大力支持，万胜感恩不尽，特此报告。

东源乡鸳鸯头村委会2011年3月13日

旧桥梁拓宽的基本方法 篇6

桥梁拓宽形式有单边拓宽与双边拓宽两种, 拓宽形式的选择应与原有公路路线的拓宽相适应。单边拓宽的形式, 一般是平行原桥另建一座新的桥跨结构。双边拓宽的形式主要有增设独立边梁作为人行道, 以及增设大边梁来拓宽旧桥桥面和提高旧桥承载力。

桥梁拓宽设计前, 应对旧桥现状进行全面调查, 包括桥梁检测、荷载试验与分析计算, 对旧桥的承载能力与可靠度做全面的评价。在对旧桥准确评估后, 根据拓宽后的线路使用要求, 确定拓宽设计标准, 需要加固的桥梁应把拓宽与加固结合起来考虑。

1 桥梁拓宽的一般要求

桥梁拓宽应该满足以下三个基本要求:

1.1 桥梁拓宽是解决旧桥桥面宽度不足的有效途径, 但应切实处理好新旧桥桥面连接问题。

1.2 由于旧桥已使用多年, 旧桥的混凝土

已充分收缩, 自重作用下的徐变也已基本完成, 所以拓宽新增混凝土的自重、收缩、徐变等, 在设计与计算时应充分考虑, 以免新旧混凝土的接合面开裂或变形不一致。

1.3 对于单边新建桥梁的设计, 可完全按照独立桥梁设计。

2 桥梁拓宽的基本方法

2.1 增设钢筋混凝土悬臂挑梁

这是最简便的桥梁拓宽改造方法, 并可和其它桥梁加固补强法一并使用。当旧桥桥墩、台及基础完好, 能够满足拓宽甚至提载要求时, 可在主要承重结构的上部结构进行合理加固和提载后, 拆除两侧栏杆和人行道板, 凿除原桥面铺装层, 重浇加强的钢筋混凝土桥面铺装层, 相应增设人行道悬臂梁和车行道悬臂板, 重新安装人行道板与栏杆, 从而达到拓宽桥梁的目的。这种桥梁拓宽的方法适合于梁式桥与拱式桥, 一般适用于双侧拓宽的旧桥拓宽。它的突出优点是不必拓宽桥墩, 加固工作量小。

2.2 单边新建桥梁

当原有公路路线是以单边拓宽进行改建;或原桥已成为交通要道的“瓶颈”, 亟待拓宽, 且不能中断交通;或原桥弃之可惜, 只能降低荷载标准使用等情况时, 一般可采用在老桥的一侧新建桥梁, 达到提高通行能力和承载能力的目的。

2.3 增设边梁或边拱

拆除一侧 (或两侧) 栏杆及人行道板后, 在一侧 (或两侧) 增设边梁 (或边拱肋) , 实现拓宽桥梁的目的。新增边梁与原主梁之间铰接, 只承受自身恒载、人行道恒载与人群荷载, 不承受原主梁传递的剪力, 也不参加荷载横向分配。用这种方法拓宽桥梁时, 应测量桥墩 (台) 顶宽度是否能放置新增的梁或拱肋, 若不够, 应进行墩帽 (盖梁) 的拓宽处理。

2.4 增加主梁或拱肋

这种方法一般用于需要拓宽桥梁又要提高承载能力的旧桥。其特点是, 新增主梁或拱肋的刚度大于旧桥, 以减小原桥主梁或拱肋的荷载横向分布系数, 从而在拓宽桥梁的同时, 提高桥梁的承载力。

3 横向连接方式

3.1 上部结构与下部结构均不连接

为使拓宽桥与原桥各自受力明确、互不影响, 减小连接的施工难度, 桥梁拓宽部分与原桥的上部结构和下部结构均不连接, 新、老结构之间留工作缝, 桥面沥青混凝土铺装层连续摊铺。该连接方案简化了施工程序, 消除了连接的技术问题, 但在汽车活载作用下两桥主梁产生不均衡挠度以及拓宽桥大于原桥的后期沉降, 可能会造成连接部位沥青铺装层破坏形成纵向裂缝和横桥向错台, 影响行车舒适性、安全性和桥面外观, 增加后期的养护维修工作。

3.2 上部结构与下部结构均连接

为使拓宽桥与原桥形成完整的整体, 减小各种荷载 (包括基础不均匀沉降、汽车活载、温度荷载等) 作用下新老桥连接处产生过大的变形, 减小上、下结构某些部位的内力, 将拓宽桥梁的上部结构与原桥对应部位横向通过植筋、浇注湿接缝等方式连接起来, 原桥下部结构的桥墩、桥台帽梁及系梁也通过植筋技术将钢筋和拓宽部分新桥相应部位钢筋连接, 然后浇筑混凝土, 将新老桥梁连为一体。沈大高速公路扩建工程中桥梁横向拓宽即采用了上述上、下结构均连接的拼接形式。该方案优点是将拓宽桥、原桥之间联系成整体, 拼接后桥梁整体性较好。同时, 也存在如下不足:拓宽桥基础沉降大于旧桥, 由此产生的附加内力较大, 可能会使下部结构帽梁、系梁、桥台连接处产生裂缝;上部结构连接处也可能产生裂缝, 导致使用功能下降, 维修困难, 外观不雅。

3.3 上部结构相互连接、下部结构不连接

下部结构不连接, 拓宽桥与原桥的下构内力相互不产生影响, 上部结构连接对下部结构产生的内力影响很小。但是上部结构连接后由于新老桥梁材料特性的差异将产生附加内力, 由基础沉降等原因产生的附加内力也使连接部位内力增大。以往工程中, 常采用如下措施解决上述问题:为减小拓宽桥基础沉降量, 拓宽桥梁尽可能采用桩基, 并通过加强地基处理、增加桩长或桩径等措施尽可能减小基础沉降;原桥采用扩大基础时要注意新老基础间的协调性, 必要时对原有基础进行加固;针对上构自身产生的较大附加内力, 可通过连接部位增大配筋并改善连接结构形式来解决。

4 上构拓宽方法

横向拼接构造的选用受许多因素的影响, 如原有桥梁的承载力和耐久性评价结果、基础沉降规律、上部结构的变形协调要求、桥梁活载的影响以及施工难易程度等, 综合考虑这些因素, 依据桥梁的类型决定新、旧桥梁的拼接结构。中小跨径公路桥上部结构形式一般为板梁、T梁与箱梁, 不同上构形式, 将选择不同的上部结构横向拼接形式。

5 下构拓宽方法

拓宽墩台结构应尽量与旧墩台保持外形协调一致, 如选用柱式墩与桩柱式墩配合, 或采用完全相同的结构;一字翼墙桥台仍用一字翼墙桥台拓宽等。基础型式选用应考虑其施工对旧墩台的影响, 有条件时尽量采用钻孔灌注桩基础;浅埋式新基础埋置深度最好在旧墩台基底标高之上。钻孔灌注桩基础、独柱结构拓宽墩台通常用于拓宽宽度不大、双桩桩距不足的情况, 较为经济、方便, 其双悬臂盖梁梁端在荷载作用下产生挠度是这种结构的特点。

在研究桥梁拓宽方案时需要考虑的问题较多, 如需要考虑原桥的技术状况、沿线的地质条件、合理的横向连接方式、新旧桥梁结构的变形协调、新旧结构的合理拼接时间以及在不中断原桥交通的条件下合理的新桥施工方法。拓宽桥与原桥之间横向连接方式是桥梁拓宽优劣的主要因素, 一般情况下拟采用同跨径、同结构进行拓宽拼接;各桥梁根据实际情况可选用适宜的下构形式, 河流、被交道与桥成斜交的, 需要斜桥正做的可采用独柱墩形式。

责任编辑:杨帆

摘要：我国正处于大规模基础设施建设的高峰, 正在新建大量高等级公路与桥梁;与此同时, 随着经济发展, 交通量迅速增长, 大量既有线路上的旧桥, 需要进行拓宽改造、增加通行能力。桥梁拓宽改造的关键技术之一就是如何确定旧桥与拓宽新桥部分的纵向接缝, 以及接缝对结构受力的影响。迄今为止, 国内对大型桥梁拓宽改造纵向接缝问题的处理上还没有一个可靠和高效的连接模式, 此类问题的成功解决, 对于量大面广的既有桥梁拓宽改造具有重要的科学意义和工程应用价值。

浅析既有桥梁拓宽改造设计 篇7

关键词：既有桥梁,拓宽,纵向接缝

1 概述

随着我国国民经济的高速发展, 特别是汽车保有量的快速增加, 城市交通需求大幅增长, 对交通主要线路上的道路、桥梁进行拓宽和改造是十分必要的。东北快速路是大连市最重要的出入口道路, 也是市区与开发区联系的纽带, 是城市南北交通的大动脉, 香炉礁立交桥又是东北快速路进出市区的咽喉要道。随着交通流量的急剧增大, 香炉礁立交桥现有通行条件早已无法满足日益增长的通行需求, 交通拥堵都非常严重, 严重影响了市民的通行需求。这也是当时香炉礁立交桥拓宽改造较为紧迫的主要原因。

2 资料准备

对于既有桥梁加宽的准备工作, 不仅包括设计中的地形测量、地质钻探以及水文调查等项目, 主要还要准备旧桥本身的数据, 包括以下几方面:第一, 为给现场调查和设计做参考, 应当熟记既有桥梁的施工图设计文件和竣工文件。第二, 现场测量。主要包括:针对原设计文件内容进行核对有区别的, 应当做好记录;将测得的桥面和墩台各控制点的标高和坐标作为新旧桥连接的准确信息。第三, 要想制定科学的加宽方案, 必须具有准确的技术依据。对既有桥梁进行检测, 不仅能够掌握旧桥的病害情况和主要构件的损伤程度, 还能够准确的对结构使用状况和实际承载能力做出评定。

3 桥梁拓宽的总体原则

第一, 保证新旧桥梁纵向接缝受力良好的关键之一就是控制新桥沉降, 因此, 在设计和施工新建桥梁基础的时候尽量避免扰动旧桥基础, 并采取有效措施减少新桥的沉降;第二, 施工简便可行, 尽量不干扰既有桥梁交通;第三, 原则上, 新建桥梁的结构形式、跨径以及桥长应与旧桥相同, 采用上下部结构均不连接的连接方式;第四, 为了防止桥面产生纵向裂缝和接缝量测出现高差而影响行车安全, 因此, 必须保证新旧桥梁纵向连接接缝共同承担汽车荷载以协调变形;第五, 为了保证接缝的施工质量, 施工过程中必须采用必要的技术措施;第六, 拓宽桥梁的荷载等级不应低于既有桥梁。由于既有桥梁荷载等级一般较低或不满足现有交通流量, 因此, 应结合旧桥加固改造进行旧桥拓宽。

4 桥梁拓宽设计

4.1 项目概况

东北路香炉礁立交桥扩建工程的范围:自广电中心至疏港路南行上匝道桥段, 全长1.4公里 (含黄河街北行方向上桥匝道) , 拟将现有香炉礁立交桥由现在的双向4车道拓宽为双向8车道。扩建桥梁主线沿途跨越长江路、鞍山路、长大线铁路。在黄河街新建北行上桥匝道一座。同时对桥下辅助路进行拓宽改造设计。主线全长1045.7米, 分东、西两幅, 黄河街上桥匝道全长360米, 辅助路全长1041.21米。主桥拓宽后由现在的双向4车道拓宽为双向8车道, 拓宽后桥面总宽30.5米。黄河街上桥匝道为单向单车道, 桥宽7米。主桥跨长江路、鞍山路的桥下净空按5米控制, 跨长大线铁路的桥下净空按7.6米控制。

4.2 桥梁总体设计

本工程采用两侧加宽的方式。由于现状桥梁悬臂根部无法满足城-A车辆荷载承载力要求, 需先将现状桥梁两侧悬臂各切除0.955米 (经核算, 切除部分翼缘对原桥梁结构安全没有影响) , 现状桥梁宽度为17.4米, 切去翼缘后桥梁宽度为15.49米, 而后在两侧各新建7.5米宽桥梁, 拓宽后的桥梁总宽度为30.5米。现状双向四车道桥梁拓宽后为双向八车道。新旧桥之间设3cm纵向沉降缝, 缝内填沥青玛蹄脂膏, 在横向伸缩缝处应断开。

4.3 新技术应用

本工程设计中采用了无震动直线切割和导电换宁通自动融雪化冰两项新技术。

无震动直线切割:在旧桥改造过程中, 新旧桥梁相接时, 需要对旧桥悬臂处进行切割, 对于钢筋混凝土传统的敲、凿工艺切除, 施工速度慢、完全靠人海战术;过多的敲击还会造成结构的直接破坏和隐患破坏, 极易产生裂缝, 对建筑物造成长久破坏;人工敲凿震动大、噪音大、粉尘大。若该桥梁采用无震动直线切割技术, 不仅切割速度快, 而且经过合理的设计和完善的施工方案, 可消除安全隐患。该切割技术是一种无损、无震动的施工方式, 具有对结构没有任何破坏、无需后期修补、无粉尘、低噪音等优点。导电混凝土自动融雪化冰:导电混凝土是一种新型的特种功能混凝土, 是在普通混凝土中添加一定含量的导电组分材料而制成的一种新型水泥基复合材料, 它既具有普通混凝土承受荷载的能力, 又具有良好的导电性和电热特性。研究表明, 短切碳纤维是制备路面除冰用导电混凝土的一种理想的导电组分, 是路面导电混凝土的理想掺入料。

5 桥梁纵向接缝施工工艺

桥梁的拼接接缝部位的受力不仅复杂, 而且一般要求在保持交通畅通的情况下施工。此外, 混凝土材料的选择、拼接时机的选择以及沉降控制方法等都是决定桥梁拼接施工能否成功的关键。

5.1 不中断交通施工工艺

由于拓宽桥梁一般要求满足现行交通, 不中断交通的施工工艺包括合理的交通组织、混凝土材料的选择以及控制沉降差等。合理的交通组织包括合理分配原有交通路线、尽量不干扰接缝施工、规定行车速度等。除了要求控制沉降差外, 用于拼接部位的混凝土还应当满足快硬早强、相对缓凝、低收缩以及微膨胀、使用方便且价格便宜、具有较强的韧性、抗裂性以及抗拉性和耐久性的技术特点。

5.2 拼接时机的选择

完成新梁后即刻进行新旧桥的拼接之所以不恰当, 那是因为新旧混凝土收缩徐变以及沉降差都会产生较大的附加内力。混凝土初期的收缩徐变增长较快, 六个月完成大部分, 随后会缓慢增长, 但是三年后才能趋于稳定。而建成的新桥三个月内就能完成大部分沉降, 因此, 为了尽量减少收缩徐变差和沉降差对新旧桥的不利影响, 尽量在新桥完成后3-6个月内完成拼接接缝的连接, 如果允许, 尽量六个月后连接新旧桥。

5.3 沉降控制措施

嵌岩桩的沉降一般较小, 可以通过延长拼接接缝时间、尽早铺装以及压重等措施将沉降控制在一定范围内。但是摩擦桩, 尤其软基条件下的沉降相对较大, 主要由桩身压缩变形、桩侧摩擦力引起的桩底土层压缩变形、桩尖承载力引起的桩底土层压缩变形和桩尖刺入变形四部分组成。通过预压可消除第一、第二部分变形;通过加长桩长消除第三部分变形;除非达到极限承载力, 否则一般不发生第四部分变形。因此, 预压、尽早铺装桥面以及加大桩长等可以有限的控制沉降, 此外, 控制桩基沉降另一种有效的措施就是桩底灌浆。但是, 在实际工程中为了达到有效控制沉降的目的, 还应当仔细分析实际桥梁的受力情况和地质情况, 然后采取合理的沉降控制措施。

6 总结

本文对既有桥梁加宽设计的准备工作、设计原则、设计方法及旧桥和新桥的连接方式进行了概略叙述, 对于优化既有桥梁的拓宽改造设计具有一定的参考性。此外, 在拓宽既有桥梁改造中, 新旧桥梁纵向连接缝类型和构造, 控制新旧桥不均匀沉降以及接缝材料和连接时的选择等都决定了桥梁拓宽纵向连接的成败, 因此, 在今后设计中还要做进一步研究和应用。

参考文献

[1]焦彦利.板式桥梁加宽设计[J].北方交通, 2012 (8) .

[2]宗周红, 夏樟华, 陈宜言, 赵宣宪.既有桥梁拓宽改造纵向接缝研究现状与实例分析[J].福州大学学报 (自然科学版) , 2009 (2) .

桥梁拓宽方法与拼接方式探析 篇8

随着我国改革开放和经济建设的飞速发展, 公路和城市道路的现代化建设也在加快进程。大量早期建成投入运营的公路桥梁, 服务水平已明显降低, 难以满足日益增长的交通要求, 存在严重的问题, 如交通拥挤、行车速度减慢、交通组织困难、日常养护工作也难以正常展开, 严重制约了快速通道的作用发挥, 已成为公路运输线上的“瓶颈”, 不利于沿线经济的长期可持续发展。旧桥的拓宽改建是一项比较繁琐的工程, 随着我国经济建设和道路桥梁事业的发展, 此类工程将越来越多地呈现在我们面前, 如何在安全、美观、经济、适用的原则下做好旧桥拓宽改建工作是摆在桥梁建设者面前的一个课题。

1 桥梁拓宽的分类

桥梁拓宽可归结为三类: (1) 旧桥桥面宽度与承载力均不足。新桥修建半幅后将交通引到半幅新桥, 拆除旧桥, 待新桥拓宽至全桥, 将交通引向全桥。改造后, 所有交通由新桥承担。 (2) 旧桥桥面宽度不足。拓宽中, 基本不改变旧桥结构, 在旧桥的一侧或两侧建新桥, 旧桥继续承担部分交通。改造后, 新桥与旧桥结构是独立的。 (3) 拓宽后, 新旧桥的桥面铺装层连续摊铺, 共同作用, 为了行车安全舒适, 须严格保证新旧桥变形协调。

从桥梁结构的设计与施工角度来说, 前两类拓宽与新建桥梁类似, 本文将重点分析第三类情况下的桥梁拓宽。

2 桥梁拓宽方法分析

2.1 增设钢筋混凝土悬臂挑梁。

这是最简便的桥梁拓宽改造方法, 并可和其它桥梁加固补强法一并使用。当旧桥桥墩、台及基础完好, 能够满足拓宽甚至提载要求时, 可在主要承重结构的上部结构进行合理加固和提载后, 拆除两侧栏杆和人行道板, 凿除原桥面铺装层, 重浇加强的钢筋混凝土桥面铺装层, 相应增设人行道悬臂梁和车行道悬臂板, 重新安装人行道板与栏杆, 从而达到拓宽桥梁的目的。这种桥梁拓宽的方法适合于梁式桥与拱式桥, 一般适用于双侧拓宽的旧桥拓宽。它的突出优点是不必拓宽桥墩, 加固工作量小。

2.2 单边新建桥梁。

当原有公路路线是以单边拓宽进行改建;或原桥已成为交通要道的“瓶颈”, 亟待拓宽, 且不能中断交通;或原桥弃之可惜, 只能降低荷载标准使用等情况时, 一般可采用在老桥的一侧新建桥梁, 达到提高通行能力和承载能力的目的。

2.3 增设边梁或边拱。

拆除一侧 (或两侧) 栏杆及人行道板后, 在一侧 (或两侧) 增设边梁 (或边拱肋) , 实现拓宽桥梁的目的。新增边梁与原主梁之间铰接, 只承受自身恒载、人行道恒载与人群荷载, 不承受原主梁传递的剪力, 也不参加荷载横向分配。用这种方法拓宽桥梁时, 应测量桥墩 (台) 顶宽度是否能放置新增的梁或拱肋, 若不够, 应进行墩帽 (盖梁) 的拓宽处理。

2.4 增加主梁或拱肋。

这种方法一般用于需要拓宽桥梁又要提高承载能力的旧桥。其特点是, 新增主梁或拱肋的刚度大于旧桥, 以减小原桥主梁或拱肋的荷载横向分布系数, 从而在拓宽桥梁的同时, 提高桥梁的承载力。此方法需要同时拓宽桥梁墩台及基础, 或靠近原有桥梁另外单独建造新拓宽部分的墩台。

3 桥梁拓宽拼接方法分析

在研究桥梁拓宽方案时需要考虑的问题较多, 如需要考虑原桥的技术状况、沿线的地质条件、合理的横向连接方式、新旧桥梁结构的变形协调、新旧结构的合理拼接时间以及在不中断原桥交通的条件下合理的新桥施工方法。就具体方法来看, 目前主要有上部结构与下部结构均不连接、上部结构与下部结构均连接、和上部结构相互连接、下部结构不连接。

3.1 上部结构与下部结构均不连接。

为使拓宽桥与原桥各自受力明确、互不影响, 减小连接的施工难度, 桥梁拓宽部分与原桥的上部结构和下部结构均不连接, 新、老结构之间留工作缝, 桥面沥青混凝土铺装层连续摊铺。该连接方案简化了施工程序, 消除了连接的技术问题, 但在汽车活载作用下两桥主梁产生不均衡挠度以及拓宽桥大于原桥的后期沉降, 可能会造成连接部位沥青铺装层破坏形成纵向裂缝和横桥向错台, 影响行车舒适性、安全性和桥面外观, 增加后期的养护维修工作。

3.2 上部结构与下部结构均连接。

为使拓宽桥与原桥形成完整的整体, 减小各种荷载 (包括基础不均匀沉降、汽车活载、温度荷载等) 作用下新老桥连接处产生过大的变形, 减小上、下结构某些部位的内力, 将拓宽桥梁的上部结构与原桥对应部位横向通过植筋、浇注湿接缝等方式连接起来, 原桥下部结构的桥墩、桥台帽梁及系梁也通过植筋技术将钢筋和拓宽部分新桥相应部位钢筋连接, 然后浇筑混凝土, 将新老桥梁连为一体。沈大高速公路扩建工程中桥梁横向拓宽即采用了上述上、下结构均连接的拼接形式。

该方案优点是将拓宽桥、原桥之间联系成整体, 拼接后桥梁整体性较好。同时, 也存在如下不足:拓宽桥基础沉降大于旧桥, 由此产生的附加内力较大, 可能会使下部结构帽梁、系梁、桥台连接处产生裂缝;上部结构连接处也可能产生裂缝, 导致使用功能下降, 维修困难, 外观不雅。若拓宽桥基础持力层位于坚硬基岩上, 基础沉降值较小, 新旧桥之间不会产生过大沉降差, 该方案的不利影响不显著, 可较好的发挥其优势。若基础持力层位于软土地基上, 拓宽桥基础沉降明显大于旧桥, 沉降持续时间较长, 使用期间沉降不易稳定, 则不宜采用该方案。

3.3 上部结构相互连接、下部结构不连接。

综合上述两个连接方式的优缺点, 形成第三种横向拼接形式。第三种拼接方案的主要优点是:下部结构不连接, 拓宽桥与原桥的下构内力相互不产生影响, 上部结构连接对下部结构产生的内力影响很小。但是上部结构连接后由于新老桥梁材料特性的差异将产生附加内力, 由基础沉降等原因产生的附加内力也使连接部位内力增大。以往工程中, 常采用如下措施解决上述问题:为减小拓宽桥基础沉降量, 拓宽桥梁尽可能采用桩基, 并通过加强地基处理、增加桩长或桩径等措施尽可能减小基础沉降;原桥采用扩大基础时要注意新老基础间的协调性, 必要时对原有基础进行加固;针对上部结构自身产生的较大附加内力, 可通过连接部位增大配筋并改善连接结构形式来解决。上部结构相互连接、下部结构不连接方式已在多个扩建工程中采用。

结束语

在研究桥梁拓宽方案时需要考虑的问题较多, 如需要考虑原桥的技术状况、沿线的地质条件、合理的横向连接方式、新旧桥梁结构的变形协调、新旧结构的合理拼接时间以及在不中断原桥交通的条件下合理的新桥施工方法。总之, 针对不同的桥型结构, 不同的桥梁基础的持力层, 对旧桥的拓宽和拼接应采取相应的方式, 以便在安全、美观、经济、适用的原则下做好旧桥拓宽改建工作。

参考文献

[1]林立蔼.对公路混凝土桥梁裂缝的认识及处理[J].中国科技信息, 2006 (14) .

[2]李英.混凝土桥梁裂缝的成因及处理办法[J].科技情报开发与经济, 2006 (16) .

[3]张永宏, 宋吉录, 龚瑞芳, 等.南城桥二次拓宽改建技术研究[J].中国市政工程, 2003 (2) .

拓宽公路差异沉降控制措施研究 篇9

在黄土地区进行高速公路拓宽工程, 黄土的湿陷性是必须考虑的, 因为其的产生既在时间上具有突变性和非连续性, 又在空间上具有不均匀性, 此外黄土的湿陷变形更具有不可逆转的特性, 再者高速公路拓宽工程中, 新老路基之间必然存在着差异沉降[1,2,3,4,5,6], 因此本文针对黄土地区湿陷性的特点研究差异沉降的控制措施, 目的在于减少该地区的工程事故, 降低其工程造价并缩短工期。

1 黄土的湿陷性

黄土一旦浸水后, 在竖向应力 (其自重应力或自重与上覆附加应力之和) 的作用下, 导致黄土内部结构遭到破坏, 进而产生显著的附加下沉的现象称为黄土的湿陷性。按照湿陷程度进行划分, 黄土可分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土两种, 其中前者在饱和自重压力作用下即可发生湿陷, 因而前者对工程的危害远比后者大。湿陷性黄土发生湿陷必须具备的两个条件:一是力和水, 二者作为外部因素缺一不可, 没有水就没有所谓的“湿”, 缺少力则不可能向下“陷”;二是黄土本身的结构和物质成分, 此为内部因素, 主要受黄土的颗粒组成、化学成分和矿物组成的影响。

2 差异沉降原理

随着我国国民经济的快速发展, 高速公路的发展远远满足不了交通量的快速增长, 一些原有的高速公路已经开始出现交通量饱和的现象。结合我国正处于社会主义发展初级阶段的国情, 为缓解交通压力大多采用对老路进行加宽的方案, 在原有公路两侧对称拼接加宽的方式最为常见。但是该种方案中, 新路基的施工时间通常与老路基相差几年至十几年, 认为老路基的沉降已基本结束, 地基趋于稳定。而对新路基还要经历瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降, 这就导致新老路基之间必然产生差异沉降。此外, 新路基作为附加荷载施加到地基土上, 必将导致新老路基下的地基中产生差异沉降, 地基土中产生不均匀附加应力, 进而导致路面结构层中产生不均匀附加应力, 当该应力超过路面材料的容许能力时, 路面结构将产生老路面被拉裂或者新老路基拼接处开裂等破坏。因此必须采取技术措施来控制黄土地区的高速公路拓宽工程中新老路基之间产生过大的差异沉降, 从而避免和减少上述危害的发生。

3 控制措施

3.1 新路基填料的选择

黄土地基上路基的沉降由黄土湿陷性和新路基压缩两个方面组成, 差异沉降的产生由两者性能上的差异所决定, 因此新路基填料应选用质轻、刚度大的材料。轻质填料主要有粉煤灰、EPS块体、轻质混合土等, 优先推荐EPS, 因为其既可以减轻路基重量进而减小路基沉降量, 又能保证路基的稳定性。

3.2 软弱地基处理

高速公路开展拓宽工程的建设时, 为了满足使用还要维持老路正常的通行, 同时要保证客流量就面临工期紧张、施工场地狭窄的难题, 其软基处理要秉着既要减小新老路基的差异沉降, 又要减少对老路基的扰动的原则, 因此选用合适的地基处理方法显得尤为重要, 常用的方法有预应力管桩复合地基、堆载预压法、塑料排水板等。

3.3 合理利用土工合成材料

近些年来, 进行公路工程建设时, 土工合成材料的应用日益广泛。目前常用的有土工布、土工格栅和土工格室等。在进行高速公路拓宽工程中新路基的填筑时, 通常分层铺设土工合成材料, 并将其向老路基内延伸一定长度, 以便新老路基能够良好地结合, 加筋材料一旦有效地工作, 路基的强度和稳定性都将会有显著的改善。

4 结语

在湿陷性黄土地区进行高速公路的拓宽建设, 采用轻质高强的新路基填料, 应用与工程实际相符的地基处理方法, 结合土工合成材料的应用, 在减少新老路基差异沉降方面有良好的处治效果。

参考文献

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[2]章定文, 刘松玉.软土地基高速公路扩建中新老路堤相互作用数值分析[J].中国公路学报, 2006, 19 (06) :7-12;

[3]黄琴龙, 凌建明, 钱劲松.新老路基工后差异变形对路面结构的影响[J].同济大学学报: (自然科学版) , 2005, 33 (06) :759-762.

[4]翁效林, 张留俊.拓宽路基下软土地基工后沉降预测[J].长安大学学报:自然科学版, 2011, 31 (01) :17-21.

[5]宋文佳.高速公路拓宽路基差异沉降特性与控制措施研究[硕士学位论文][D].西安:长安大学, 2013.

浅析桥梁拓宽方法与拼接方式 篇10

1 桥梁拓宽的主要原则

(1) 新建桥梁应采取与旧桥相同的结构形式、桥长和跨径布置, 并采用连接方式为上部连接、下部不连接;

(2) 新建桥梁的基础设计和施工应以不扰动旧桥基础为宜, 采用一定的措施减少新桥的沉降;

(3) 新旧桥梁纵向接缝应变形协调, 并共同承担汽车荷载, 避免两侧出现高差, 对行车安全产生一定的影响;

(4) 施工尽量简便, 对现有的交通影响不大, 对环保影响不显著。

2 桥梁拓宽方式

根据桥梁所处的环境及条件的不同, 应充分进行调查研究, 并根据实际情况, 综合考虑减少桥梁拓宽对现有交通的影响、节约成本和缩短施工工期等因素对各种拓宽方式进行比较, 从中选择最佳方案。桥梁加宽方式一般分为单侧加宽和两侧加宽两种。

2.1 单侧加宽

单侧加宽顾名思义就是只加宽桥梁一侧。采用单侧加宽方式不仅减少工程量, 还可以节约成本。这种桥梁拓宽方法适用于大桥、低等级的桥梁和结构复杂的中桥, 主要特点是对原有交通不影响和施工简便。

2.2 两侧加宽

两侧加宽就是在改造桥梁两侧加大宽度。该方案具有路线线形不变、荷载分布均匀、对桥梁承载力有所提高、强度高、稳定性好等优势, 在公路改扩建工程中被广泛采用。桥梁拓宽时某一侧需要进行横坡的调整时, 对于拱桥, 应拆除旧桥的拱上建筑;对于梁式桥和板式桥, 应将桥梁加宽一侧的上部结构全部拆除, 根据实际施工需要调整桥台和墩台的盖梁横坡, 然后再架设新的桥梁。对于箱梁桥, 则应拆除箱梁。如果桥梁拓宽时不需要对横坡进行调整时, 大桥加宽改造时, 无须拆掉上部结构, 现役桥梁的标高无须改变, 新增的桥梁可以直接在现役桥梁两侧顺接加宽;对于中小桥, 则可以对桥面设计高程进行抬高, 以便顺利衔接道路路面。

3 桥梁加宽上部的拼接方式

拓宽的新旧桥拼接形式一般分为以下三种:上下部结构均不连接;上部结构连接, 下部结构不连接;上下部结构均连接。

3.1 上下部结构均不连接

上下部均不连接这种方式相对简单, 但是容易出现铺装层啃边、纵缝错台等问题。桥梁拓宽连接方式中比较好的是采用纵向伸缩缝。纵缝处理方式主要有以下四种:

(1) 填充沥青和木条。这种处理方式可以有效地保证桥梁桥面的外观质量, 但是在长期的荷载作用下, 纵缝比较容易出现啃边的情况。在不断的反复行车荷载的作用下, 接缝间会出现一定的挠度差, 使得沥青和木条填充冒出桥面, 影响外观质量和行车安全, 加大后期养护工作量。一般用于早期的中小跨度桥梁拓宽工程。

(2) 钢板包边。这种方式可以有效地解决啃边问题, 但是挠度差较大的问题照样难以解决, 对行车安全有着一定的影响。适用于两幅独立桥梁之间间距较小的情况。

(3) 桥面连接。这种处理方式可以解决行车打滑和桥面啃边等问题, 但是由于长期的荷载作用下, 挠度差会使得接缝处桥面铺装出现开裂现象, 加大后期的养护工作。一般适用于主梁挠度和跨度较小的旧桥拓宽工程。

(4) 纵向伸缩缝连接。纵向伸缩缝连接可以有效地适应主梁间的竖向和纵向变形差异, 可以使得新旧桥之间的接缝平顺, 有效地对行车条件进行优化。目前大部分采用英国Britflex系列产品, 但是由于日常维护麻烦, 工程造价较高等原因得不到广泛使用。

3.2 上部结构连接, 下部结构不连接

这种拼接主要的方式有:新旧桥主梁柔性连接;新旧桥主梁刚性连接;新旧桥主梁半刚性连接。

(1) 新旧桥主梁柔性连接。新旧桥主梁柔性连接可以有效地对新旧桥的连接刚度进行削弱, 使得其后期的运行中基础沉降、挠度差和收缩等变形在连接处得到释放。一般适用于高速公路的箱梁翼缘连接。主要处理措施:等翼缘混凝土浇捣完成后, 在底部预埋橡胶条或者木条, 在其顶面设置10cm深的缝隙, 并采用柔性材料进行填塞, 翼缘内的连接钢筋较少, 从而形成柔性构造。这种一般适用于沥青等柔性路面。

(2) 新旧桥主梁刚性连接。新旧桥主梁刚性连接是相对理想的方案, 不仅可以保证行车安全和桥面顺接, 还可以有效地节约成本和施工简便。但是刚性连接技术难度较高, 对结构受力要求相对较高。车辆荷载或者不均匀沉降产生的变形差在刚性连接中会转化为内力, 从而极大地影响了结构受力情况, 特别是桥梁跨度增大时, 这种影响较为显著。在桥梁拓宽改造实践中, 简支T梁和简支空心板梁的刚性连接在中小跨径桥梁的加宽改扩建工程中应用较多, 其构造如图1 和图2 所示。

(3) 新旧桥主梁半刚性连接。半刚性连接具有一定的刚度, 可以传递一部分不良的应力和弯矩, 可以有效地减少各种变形所带来的裂缝出现概率, 使得新旧桥之间连接不产生挠度差, 确保行车安全和桥面平顺。但是其对翼缘下部产生削弱效应。具体的施工措施:先把旧桥部分翼缘进行凿除, 采用搭接钢筋来连接新旧桥翼缘, 等该处混凝土浇筑后, 在其底缘进行割缝, 缝深10cm, 并用橡胶止水带进行填塞。

3.3 上下部结构均连接

这种拼接方式使得新旧桥之间的连接牢固可靠, 相应的整体性较好。在桥梁沉降不均匀的情况下, 桥梁下部结构的桥台、帽梁和系梁等部位的连接处就会出现开裂现象, 同样上部结构的连接处相应地出现裂缝。所以一般适用于地质条件较好、沉降均匀的情况。但是由于新旧桥的基础的沉降是否均匀, 在实际施工中不容易控制, 所以目前大部分采用上部结构连接而下部结构不连接的形式。

4 工程概况

某高速公路A7 标段石浔大桥, 桥梁总长度为367.5m, 交角90°, 中心桩号为K449+739.9, 旧桥上部结构采用预应力连续T梁, T梁形式为4×30m+8×30m+4×30m, 共有128片T梁, 下部结构采用柱式墩配桩基。石浔小桥的中心桩号为K452+075.05, 跨径为l Om, 孔数为2, 桥梁全长27.5m, 交角90°, 采用简支空心板, 旧桥上部结构采用预应力简支空心板, 形式为2×10m, 下部结构采用柱式墩配桩基。设计荷载为汽超20, 挂120, 按VII度设计, VIII度设防, 地震动峰值加速度0.15g, 拼宽桥梁计荷载为公路I级。桥下通航等级为VII级, 设计考虑150 k N船舶撞击力。

5 桥梁加宽方案

5.1 石浔大桥的两侧加宽方案

石浔大桥采取两侧加宽方案, 每侧加宽8m, 将原来的双向四车道变成双向八车道, 路面宽度由原来的26m拓宽为42m。在充分考虑了施工工期、后期养护要求、现有的交通影响、施工造价等因素后, 经过专家讨论研究决定采取如下拼接方案:采用上连下不连的拼接方式, 在T梁翼缘侧面和横隔板进行钻孔植筋, 把精轧螺纹钢筋压入, 然后浇筑湿接缝混凝土, 使得新老桥上部结构形成刚性连接。新旧桥的下部结构分离不相连, 独立受力。也就是说新旧桥之间的T梁进行横向拼接, 形成整体受力, 最后再进行桥面铺装施工。

5.2 石浔小桥两侧加宽方案

石浔小桥两侧各加宽8m, 由原来的26m加宽为双幅42m。经过专家讨论研究决定采取如下拼接方案:采用上部构造连接, 下部构造不连接的形式, 在新旧桥面空心板结构位置设置加强钢筋后采取整体现浇形成刚性连接, 下部结构设置1cm人工缝。该种方案横向受力较好, 整体稳定性较高, 可以确保桥梁的施工安全。但是由于下部结构不连接, 如果沉降不均匀, 下部结构比较容易出现裂缝, 进而对上部结构产生影响, 在施工中应加强施工管理, 严格控制施工质量。

6运行效果

石浔大桥和石浔小桥的新旧桥修建时间相差10年, 在改扩建之后的运行过程中, 石浔大桥和石浔小桥的运行情况较好, 均未出现较大沉降或伸缩缝损坏等现象, 桥梁加宽和拼接方案较为成功。

7结束语

综上所述, 在桥梁的拓宽改造工程中, 应根据旧桥的结构特点, 充分调查旧桥的运行情况, 并结合施工造价、施工工期、桥梁耐久性、对现有交通的影响等情况, 选择最佳的桥梁拓宽和拼接方案。在桥梁拓宽改造中, 应加强施工管理, 采用有效的防治新旧桥沉降不均匀的措施, 确保拓宽桥梁的施工质量得到保证。

摘要：桥梁改造加固远比新建桥梁的投资少, 加上其施工工期较短, 不影响现有的交通情况, 施工简便, 投资效益较高, 因此, 桥梁拓宽在公路及高速公路的改扩建工程中被广泛运用。从桥梁拓宽的主要原则出发, 对现役桥梁加宽方式和拼接方式进行详细的阐述, 并结合工程实例对桥梁拓宽方案进行选择, 对运行效果进行分析, 提高桥梁拓宽的施工效果。

关键词：桥梁拓宽,拼接方式,刚性连接

参考文献

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