【摘要】隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，原來建設(shè)的高速公路寬度不能夠滿足需求，為了提高原有高速公路的能力，本文從橋梁改擴(kuò)建的設(shè)計(jì)原則、橋梁加寬、橋梁加寬連接方式的類型及其特點(diǎn)，以及高速公路橋梁加寬拼接技術(shù)優(yōu)化這四個方面對高速公路橋梁加寬技術(shù)進(jìn)行闡述。
【關(guān)鍵詞】高速公路；橋梁；加寬；拼接
中圖分類號：U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
前言
經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，交通事業(yè)的發(fā)展也十分迅猛，交通量不斷增加，對于道路的等級要求也不斷提高，許多早期建造的道路由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等各種原因，已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)如今的交通需求，面臨著改建、加寬等問題，為了確保改建施工質(zhì)量，加強(qiáng)橋梁加寬技術(shù)迫在眉睫。
二、橋梁改擴(kuò)建的設(shè)計(jì)原則
根據(jù)現(xiàn)有道路構(gòu)造物的特點(diǎn)、改擴(kuò)建的整體要求及橋涵結(jié)構(gòu)物加寬加固的特殊性，重點(diǎn)提出以下設(shè)計(jì)原則：
1．首先收集舊橋的設(shè)計(jì)、竣工資料和地質(zhì)資料，對全線原有橋梁構(gòu)造物進(jìn)行歸類分析和現(xiàn)場調(diào)查，進(jìn)行必要的研究、論證，以選擇合理可行的建設(shè)方案。
2．橋涵構(gòu)造物的改擴(kuò)建，本著“安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀和有利環(huán)保”的原則，因地制宜，盡量利用原有構(gòu)造物，靈活運(yùn)用新、舊橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范。橋梁的拼接加寬宜采用與原橋同跨徑、同結(jié)構(gòu)型式，力求標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化、外觀一致性。
3．對現(xiàn)有老橋逐一進(jìn)行檢測、驗(yàn)算、分析歸類，合理確定加固利用方案，提高其承載能力。
4．在確定橋涵構(gòu)造物加寬加固方案的過程中，應(yīng)充分注重結(jié)構(gòu)的耐久性和可靠性要求，同時考慮施工的可實(shí)施性和方便性，降低后期養(yǎng)護(hù)成本。
5．在研究橋梁改、擴(kuò)建方案時，應(yīng)將擬實(shí)施的技術(shù)方案與施工期的交通組織統(tǒng)籌考慮，做到技術(shù)方案與交通組織方案的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，努力實(shí)現(xiàn)“施工過程不中斷交通”的目標(biāo)，將施工期對現(xiàn)有交通的影響程度降到最低。
6．橋梁、涵洞的改、擴(kuò)建應(yīng)充分考慮沿線群眾對通行的凈空要求，了解沿線城鎮(zhèn)發(fā)展和交通規(guī)劃情況，做好溝通協(xié)調(diào)工作，促進(jìn)社會、經(jīng)濟(jì)的和諧發(fā)展。通過頂升、下挖、拆除重建等方式，適當(dāng)提高凈空標(biāo)準(zhǔn)，方便群眾生活和促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，努力提高人民群眾的滿意度，降低改擴(kuò)建的實(shí)施難度。
7．部分路段沿線城鎮(zhèn)化水平較高，從減少拆遷占地、降低工程造價和可持續(xù)發(fā)展理念出發(fā)，充分做好橋梁改擴(kuò)建方案的比選論證，注重提升土地和城市空間利用率。
8．強(qiáng)調(diào)橋梁的美學(xué)和環(huán)保要求：老橋的加寬應(yīng)考慮與原橋的外觀一致性；跨線橋和分離式立交在拆除重建的過程中，應(yīng)注意橋梁結(jié)構(gòu)型式與周圍景觀的協(xié)調(diào)性；距居民區(qū)較近的路段，應(yīng)注意施工期和運(yùn)營期的噪聲影響，采取相應(yīng)的降噪、隔音措施。
三、橋梁加寬
橋梁加寬過程中會出現(xiàn)一系列的問題，主要問題是如何選擇合理的加寬方案以及新舊橋連接接縫構(gòu)造，并通過仔細(xì)的計(jì)算分析和相應(yīng)的工程措施保證新舊橋拼寬連接成功，并保證其長期正常地使用。橋梁的拼接模式一般采用單側(cè)或兩側(cè)加寬：同結(jié)構(gòu)、同類型、同跨徑，上部構(gòu)造連接、下部構(gòu)造不連的方法予以拼接。例如：G30連霍高速陜西潼關(guān)境的望遠(yuǎn)溝大橋、港口東大橋、潼洛河大橋均采用的上連、下不連的方式拼接。
1.橋梁加寬的原則
在對舊橋進(jìn)行加寬的過程中，會出現(xiàn)一系列的問題，因此要遵循一定的原則：
(1)合理組織交通，盡量降低施工對原交通的影響，并確保既有舊橋能夠滿足現(xiàn)行規(guī)范承載能力和正常使用要求；
(2)勘查橋梁周圍環(huán)境因素和地質(zhì)條件，結(jié)合現(xiàn)行研究成果和工程實(shí)踐，確定合理的、可靠的加寬方案；
(3)確定合理的結(jié)構(gòu)形式，為了避免運(yùn)營期間新舊橋變形不一致而引起新舊橋間縱向裂縫，新舊橋上部結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡量一致。下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)形式的選擇應(yīng)考慮施工過程對舊橋的影響，避免對舊橋造成不良影響；
(4)嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行施工以及加寬后的日常養(yǎng)護(hù)工作。
四、橋梁加寬連接方式的類型及其特點(diǎn)
橋梁加寬的常用連接類型有3種：上、下結(jié)構(gòu)均不連接；上、下結(jié)構(gòu)均連接；上連、下不連接。
1、上下均不連接
采用上下均不連接時，新舊兩方面各自受力明確、互不影響，簡化了施工程序，減小了連接的施工難度，基本不影響原高速公路交通。缺點(diǎn)是：在汽車荷載作用下，新舊橋主梁產(chǎn)生的不均勻沉降，將會造成新舊橋之間橋面鋪裝層破壞，從而形成縱向裂縫和橫橋向錯臺，影響行車舒適、安全和路容美觀，增加后期的養(yǎng)護(hù)維修工作及維修費(fèi)用。
2、上下均連接
采用上下均連接時新橋梁與舊橋梁形成一體，減少了由基礎(chǔ)不均勻沉降、汽車活載、溫度荷載等所致的新舊橋連接處的不均勻變形。缺點(diǎn)是：新橋與舊橋的上部結(jié)構(gòu)由于存在混凝土收縮、徐變等變形不一致的影響。易在橋梁下部結(jié)構(gòu)的蓋梁、墩臺連接處產(chǎn)生裂縫；同時上部結(jié)構(gòu)連接處也可能出現(xiàn)裂縫，影響行車和橋面美觀性，增加維護(hù)工作量；且下部結(jié)構(gòu)連接時需大量植筋，工程量大、成本高，對原高速公路交通影響較大，施工也十分繁瑣。
3、上連、下不連接
采用上聯(lián)下不連接時，新橋與舊橋上部結(jié)構(gòu)連接，形成整體，有利于上部結(jié)構(gòu)共同受力、行車舒適及路容美觀；下部結(jié)構(gòu)不連接，下部各自受力，內(nèi)力相互不影響，可以減少由于新橋與舊橋的上部結(jié)構(gòu)的變形不一致、新舊橋基礎(chǔ)不均勻沉降而產(chǎn)生的附加內(nèi)力。缺點(diǎn)是：由于新橋與舊橋的溫度、混凝土收縮徐變變形等的不一致，以及新舊橋基礎(chǔ)的不均勻沉降等所引起的附加內(nèi)力不能被完全克服時，對結(jié)構(gòu)必然造成不利影響。
五、高速公路橋梁加寬拼接技術(shù)優(yōu)化
1.橋梁加寬拼接的計(jì)算。由于舊橋已建成多年，基礎(chǔ)沉降已基本完成，而新加寬部分會隨著時間的推移，不斷發(fā)生沉降，直接影響到新舊橋連接部分的結(jié)構(gòu)受力，拼接處可能會出現(xiàn)裂縫給上部結(jié)構(gòu)帶來不利影響。計(jì)算的目的就是為了分析新舊橋的不均勻沉降對新舊梁拼接處的影響。計(jì)算主要考慮的是不均勻沉降對新舊粱拼接處的影響，即主要考慮橫向受力。主要有以下幾個特點(diǎn)：a、新拓寬部分不斷發(fā)生沉降使各跨中新舊接縫處橫向應(yīng)力顯著增大。b、在靠近支座處，由于新拓寬部分沉降的作用，使新舊接縫處橫向應(yīng)力發(fā)生變化，原來板頂面受壓的部分轉(zhuǎn)為受拉，而原來板底面受拉的部分轉(zhuǎn)為受壓。c、相對來說，支座處受沉降的影響較大。d、沉降的影響還和各截面的豎向撓度有關(guān)，豎向撓度大的地方沉降對新舊接縫處橫向應(yīng)力影響較��；反之，影響較大。e、由于建模過程的影響，在橋臺位置處、各橫隔板設(shè)置處有應(yīng)力集中的現(xiàn)象，分析沉降對新舊接縫處橫向應(yīng)力的影響時，在這些位置需要特殊考慮。
2.把基礎(chǔ)的相對沉降量控制在某一范圍內(nèi)是關(guān)系拼接質(zhì)量的重要技術(shù)。加寬拼接橋梁需要大量植筋，植筋數(shù)量的多少和質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到橋梁的拼接質(zhì)量，因此需要特別重視這方面的研究，盡量采用新技術(shù)、新工藝和新材料。
設(shè)計(jì)和施工需注意的事項(xiàng)主要有：
(1)為減小新舊橋之間的相對沉降量、混凝土的收縮徐變影響以及預(yù)應(yīng)力梁的上拱影響，加寬新建橋應(yīng)采用預(yù)壓的方法以及暫不澆筑新舊橋連接處混凝土，等3 個月后再澆筑的方法實(shí)施。
(2)增加樁長，增大樁徑，嚴(yán)控樁底沉淀層厚度，改擴(kuò)大基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)或在擴(kuò)大基礎(chǔ)下采用小型群樁(粉噴樁、灰土樁、碎石擠密樁等)的方法也應(yīng)在設(shè)計(jì)和施工中得到充分慮，以減少新舊橋之間的相對沉降量。
(3)需要對舊橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行切割和鑿除，但不能破壞原結(jié)構(gòu)，不能降低原結(jié)構(gòu)的承載能力。禁止采用風(fēng)鎬、鑿巖機(jī)等大型設(shè)備，而應(yīng)盡量采用切割方法及人工小錘鑿除方式。
六、結(jié)語
目前我國的高速公路橋梁在加寬方案、拼接技術(shù)等方面有了一定的研究成果,但仍需進(jìn)一步研究。通過對國內(nèi)橋梁加寬常用方式及其應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)，在具體的施工過程中,應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況和要求,制定出切實(shí)可行的施工方案,這樣才能達(dá)到預(yù)期的效果。
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