淺談中小跨徑橋梁拆除重建設(shè)計(jì)方案

盛文珠 鄭奕昀

（1、溫嶺市交通實(shí)業(yè)有限公司，浙江 溫嶺 317500 2、溫嶺市交通設(shè)計(jì)院，浙江 溫嶺 317500）

引言

隨著區(qū)域性高速公路主骨架的初步形成，總體交通環(huán)境大為改善，而原有干線公路網(wǎng)的使用狀況趨于惡化，尤其是其橋梁狀況更為嚴(yán)峻。原有橋梁受當(dāng)時設(shè)計(jì)、施工、管理技術(shù)水平及材料供應(yīng)、社會環(huán)境等影響，設(shè)計(jì)荷載等級偏低、結(jié)構(gòu)形式及施工工藝水平落后；而社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛、交通量持續(xù)增長、重載車比例不斷增大、超載現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致其嚴(yán)重?fù)p壞，使用壽命急劇縮短，一定程度上限制了公路運(yùn)輸業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，亟待拆除重建。而其設(shè)計(jì)方案確定較新建橋梁過程復(fù)雜，影響因素復(fù)雜。

1 影響因素

1.1 原有橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：原有橋梁大多數(shù)為中小跨徑鋼筋混凝土簡支板、梁結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)荷載等級低、伸縮及支撐裝置容易破壞、受力狀態(tài)不良，行車舒適度差、通行能力較小，不利于養(yǎng)護(hù)維修；另外，墩臺較多，阻水面積較大，在一定程度上影響泄洪能力。

1.2 原橋位地形對橋型、建筑高度有決定性的限制；水文水利條件對橋梁及其防護(hù)設(shè)施具有客觀要求。

1.3 原有公路線位限制橋位的改變：原有公路線形受各方面限制不宜變動，而橋位本身的變化勢必引起橋頭引道變化，增加設(shè)計(jì)難度、占地、拆遷等不利因素；或易引起車輛通行不暢。

1.4 橋位地質(zhì)條件的影響：原有橋位的地質(zhì)條件在一定程度上決定了橋梁的墩臺及其基礎(chǔ)尺寸和結(jié)構(gòu)形式；而橋頭填土及地基經(jīng)多年沉降、固結(jié)，已基本穩(wěn)定，有利于重建橋梁。

1.5 橋位處交通流性質(zhì)和社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響：交通量的大小、構(gòu)成決定橋梁的荷載等級及橫斷面結(jié)構(gòu)。社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境是指橋位兩側(cè)及其附近的村鎮(zhèn)區(qū)劃分布和經(jīng)濟(jì)性質(zhì)及發(fā)展水平等狀況，影響縱向過橋交通流及引道區(qū)段的橫橋向交通流的性質(zhì)和形式；同時居民環(huán)保意識的增強(qiáng)及其合法要求會對橋梁的施工組織設(shè)計(jì)提出較高要求。

1.6 原由橋梁檔案資料的影響：公路橋梁檔案資料的管理水平相對較低，水文地質(zhì)資料缺失或不準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)文件、施工過程記錄、竣工圖紙等不夠齊全、詳盡，與實(shí)地量測不符，大中修記錄及圖紙資料缺失嚴(yán)重，參考價值不大；而且影響對原橋情況的全面掌握，特別是隱蔽工程的位置及情況等，嚴(yán)重影響橋梁基礎(chǔ)的定位設(shè)計(jì)和施工，容易引起設(shè)計(jì)變更。

鑒于以上因素的影響限制，橋梁拆除重建方案的確定程序與新建有所不同。

2 設(shè)計(jì)方案確定的一般程序

2.1 調(diào)查搜集資料：設(shè)計(jì)圖紙、竣工圖紙、大中修歷史記錄；交通量現(xiàn)狀調(diào)查，周圍社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r；水文氣象資料；有關(guān)施工隊(duì)伍技術(shù)、設(shè)備、管理水平、建設(shè)材料市場供應(yīng)狀況；路網(wǎng)中長期規(guī)劃，大中修改擴(kuò)建計(jì)劃等。之后，進(jìn)行整理歸納，并初步分析有關(guān)資料對橋梁設(shè)計(jì)方案的影響方面和影響程度。

2.2 橋梁通行能力分析：通過交通量分析與預(yù)測，確定橋梁設(shè)計(jì)荷載等級、橫斷面布置形式。

2.3 現(xiàn)場勘測：勘測歷史洪水位，河床沖刷情況，量測勘察原有橋梁的孔徑及各部尺寸及地質(zhì)水文資料，并與歷史資料核對，以確定真實(shí)的地質(zhì)水文資料。

2.4 水文、水利驗(yàn)算：重新驗(yàn)算局部沖刷線、設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)洪水位，確定最小過水?dāng)嗝妗?/p>

2.5 橋梁結(jié)構(gòu)方案確定：在各種影響因素分析及計(jì)算的基礎(chǔ)上，確定適宜的上下部結(jié)構(gòu)形式，以下就具體確定過程進(jìn)行簡要陳述。

3 橋梁設(shè)計(jì)方案確定

3.1 橋面寬度確定：原有橋梁橋面寬度較窄，結(jié)合公路的中長期規(guī)劃及交通發(fā)展預(yù)測結(jié)果重新確定，以使路橋通行能力與交通量增長相匹配，人行道的設(shè)置則根據(jù)人流量的情況確定。

3.2 孔徑確定：原有橋梁孔徑一般為6-16米的多跨簡支板、梁結(jié)構(gòu)，墩臺及板塊數(shù)量較多，施工過程煩瑣、工期較長、投資不經(jīng)濟(jì)，重建時宜采用較大跨徑，但也不宜過大。首先，原橋址橋頭引道縱斷面調(diào)整程度對橋梁建筑高度限制性較強(qiáng)；其次，施工技術(shù)難度較高，施工隊(duì)伍選擇范圍有限，單橋的工程規(guī)模較小，一次性大型機(jī)械設(shè)備投入成本高，因此跨徑不宜過大。建議采用較大的中小跨徑，一般為舊橋跨徑的1.5-2倍為宜，建筑高度增加量及其影響小，施工技術(shù)難度一般，利于小型施工機(jī)械的使用和機(jī)械化程度的提高；同時減少一定的橋墩數(shù)量，降低總成本費(fèi)用，增加過水?dāng)嗝?，利于橋梁使用環(huán)境的改善；在確定墩臺位置時，采用較大一級跨徑有利于避開原有舊橋墩，減少拆除費(fèi)用。

3.3 橋墩位置確定。橋墩橫橋向位置基本不變，主要確定順橋向位置，宜結(jié)合孔徑布置綜合考慮。原橋基礎(chǔ)，特別是樁基礎(chǔ)拆除困難，因此重建橋墩位置以布置于兩相鄰原橋墩基礎(chǔ)之間使新橋墩施工不受影響為原則。對于樁柱式橋墩，原橋竣工圖紙等檔案資料完整、經(jīng)檢測狀況良好時，可以考慮利用，既通過驗(yàn)算在原橋樁基之間及兩側(cè)設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)樁，再在新舊樁基上設(shè)置承臺的基礎(chǔ)形式；或老橋墩為雙柱式且其樁基礎(chǔ)難以利用，可以采用三柱式，既中柱樁設(shè)在原橋兩墩柱中間，另外兩樁柱設(shè)于原橋墩柱兩邊。

3.4 橋臺位置確定。對于原有橋臺基礎(chǔ)為擴(kuò)大基礎(chǔ)的橋臺，在原橋臺基礎(chǔ)埋置深度較淺、拆除容易并且工程量不大、施工時間允許的情況下，宜完全拆除，并將新建橋臺置于原橋臺處；原橋臺基礎(chǔ)埋置較深，拆除較為困難、工作量大、施工時間緊迫的情況下，重力式臺可以保留作為新建橋臺的擋土墻；其他輕型橋臺可拆除至不影響施工，橋臺順橋向位置于原橋臺背離河道一側(cè)適當(dāng)距離設(shè)置，以不影響橋臺施工和孔徑布置為原則，宜采用樁基直接帽梁的形式，可以減少基坑開挖量和橋臺加寬的設(shè)計(jì)難度及充分利用原橋臺及橋頭填土的穩(wěn)定性。對于原有橋臺為樁基礎(chǔ)橋臺的位置確定和形式選擇參照前述樁柱式橋墩的處理方式。

3.5 上部結(jié)構(gòu)形式確定：根據(jù)工程規(guī)模、現(xiàn)場施工環(huán)境等具體情況選擇現(xiàn)澆或預(yù)制結(jié)構(gòu)，一般小規(guī)模、較大跨徑、建設(shè)條件允許，宜采用預(yù)制結(jié)構(gòu)，否則采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)；根據(jù)孔徑布置情況、耐久性要求，確定上部結(jié)構(gòu)形式，一般單孔跨徑在13米及以下的，宜采用鋼筋混凝土空心板、梁結(jié)構(gòu)；單孔跨徑16米及以上的，宜采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)；考慮行車的舒適性、橋梁結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢、技術(shù)水平及經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求，采用連續(xù)結(jié)構(gòu)更為適宜。

3.6 下部結(jié)構(gòu)形式確定：橋墩臺的結(jié)構(gòu)形式盡量采用輕型墩臺，不僅受力狀態(tài)良好、節(jié)省建筑材料、建設(shè)速度快、工程造價低；地質(zhì)條件良好，可以采用擴(kuò)大基礎(chǔ)。在墩臺及其基礎(chǔ)的形式選擇時，仍以適用性為前提，主要考慮上部結(jié)構(gòu)形式和地質(zhì)、水文情況。

3.7 防護(hù)措施確定：根據(jù)水利、水文計(jì)算結(jié)果，確定橋位處及上下游的河岸、河床的防護(hù)措施；特別重要的排泄洪河渠，應(yīng)結(jié)合水利部門的綜合治理采取相應(yīng)的措施。一般情況下宜在橋位處及上下游一定長度的河道內(nèi)進(jìn)行漿砌片石全鋪防護(hù)，并設(shè)置截水墻、跌水等，以避免或減少水流沖刷，特別是避免由于新舊墩臺基礎(chǔ)并存而導(dǎo)致的其間局部沖刷的增大，以提高橋梁的防洪、抗洪能力和使用安全性。

4 結(jié)束語

本文所述公路拆除重建橋梁結(jié)構(gòu)形式的確定，僅針對公路舊有的中小跨徑橋梁的拆除重建而言，一些觀點(diǎn)皆為個人工作看法，不足之處請同行指正。

[1]王今朝，袁迎春.中小跨徑橋梁常規(guī)上部結(jié)構(gòu)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析[J].中國市政工程，2006-04-25.

[2]彭衛(wèi)兵，任愛珠，呂建鳴，戴飛，徐峰.中小跨徑橋梁繪圖設(shè)計(jì)重用模型[J].公路交通科技，2006-06-30.