王偉鋒
摘要:橋梁加寬隨著經(jīng)濟的發(fā)展日后會日益常見,但可借鑒的東西卻并不多見。筆者根據(jù)自己的工作經(jīng)驗,針對橋梁加寬進行了多種方案論述,并對方案進行優(yōu)缺比較,確定適宜的加寬方案。
關鍵詞:橋梁加寬;方案比較
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,交通量日益增長,前期修建的公路所承受的交通壓力越來越大,為了滿足日益增長的交通需求,提高道路運營能力;同時為了更好的適應現(xiàn)有交通流的要求,充分發(fā)揮現(xiàn)有公路的作用,同時減少占地,減少環(huán)境破壞。越來越多的道路加寬提上日程,隨之而來的是橋梁的加寬?,F(xiàn)以本人所做過的京珠高速公路安新段加寬項目為例,淺談橋梁加寬。
安新加寬采用的加寬方案是兩側加寬,即在原有道路兩側各加寬8m,故橋梁的加寬方式采用同跨徑、同結構形式橋兩側分別進行加寬8m拼接。各橋梁根據(jù)實際情況選用適宜的下部結構形式,且盡量與原有橋梁的下部結構保持一致。
方案一:上部構造、下部構造均不連接
此方案為橋梁加寬部分與原橋的上部構造、下部構造不連接,新老結構之間留工作縫,橋面瀝青混凝土鋪裝層連續(xù)攤鋪。該方案的優(yōu)點是:加寬橋與原橋各自受力明確、互不影響,簡化了施工程序,減小連接的施工難度,基本不影響原高速公路交通。缺點是:汽車活載作用下兩橋主梁產(chǎn)生不均衡擾度以及加寬橋大于原橋的后期變形,將會造成連接部位瀝青鋪裝層的破壞,從而形成縱向裂縫和橫橋向錯臺,影響行車舒適性和路容美觀,增加后期的養(yǎng)護維修工作,大大增加了維修費用。
方案二:上部構造、下部構造均連接
將加寬橋梁的上部構造與原橋的對應部位橫橋向通過植筋、澆筑濕接縫方式連接起來,原橋下部構造的橋墩、橋臺蓋梁及系梁也通過植筋技術將鋼筋和加寬新橋相應部位鋼筋連接,然后澆注混凝土,使新老橋梁連成整體。該方案的優(yōu)點是:加寬橋與原橋形成完整的一體,減少各種荷載(包括基礎不均勻沉降、汽車活載、溫度荷載等)作用下新老橋連接處的不均衡變形,減小上、下部結構的附加內力。缺點是:新橋與原橋的上部混凝土梁變形(如混凝土收縮、徐變等)不一致,加寬橋基礎沉降大于原橋基礎沉降,由此產(chǎn)生的附加內力較大,易造成下部構造的蓋梁、墩臺連接處產(chǎn)生裂縫;同時上部構造連接處也可能出現(xiàn)裂縫,影響行車、橋面美觀性,增加維護工作量。而且,下部結構采用植筋技術工程成本高,施工也繁瑣。
方案三:上部構造相互連接、下部構造不連接
本方案綜合上述兩種方案的優(yōu)缺點,采用加寬橋與原橋上部構造橫向相互連接而下部構造不連接。該方案的優(yōu)點是:加寬橋與原橋上部形成整體,而下部各自受力,內力相互不影響,調整由于新橋與原橋材料的差異和基礎不均勻沉降等原因產(chǎn)生的附加內力的辦法很多,如和預壓新建結構、延遲澆筑接縫時間、增長樁基礎長度等等。缺點是:新橋與原橋的上部材料的變形(如混凝土收縮、徐變等)不一致,加寬橋基礎沉降大于原橋基礎沉降,由此產(chǎn)生的附加內力不可能完全被克服,還是對結構有一定的影響,施工時對施工工藝、施工組織的要求較高,通車也有一定的影響。
綜合比較,本項目推薦采用“上部構造相互連接、下部構造不連接”的方案進行改建。
2、橋梁加寬實施方案
全線橋梁均為10米、16米及20米簡支橋面連續(xù)空心板橋,本次設計擬采用以下三個方案進行比選。
方案一,首先將老橋現(xiàn)澆橋面板從邊緣向內60cm范圍鑿除,再將邊板外側混凝土表面鑿平整,搭支架立模板,綁扎鋼筋,現(xiàn)澆一塊邊板與原橋連接為整體。橫向布置為:2.0+2×(12×1.0+0.75+6 ×1.0+1.25)=42.0m。該方案的優(yōu)點是:基本不影響交通,與原板相連接的為現(xiàn)澆中板,剛度大,其他中板方便預制、節(jié)省模板,對新板與原板的橫向誤差可以通過現(xiàn)澆來調整。缺點是:施工有一定難度,新老橋的混凝土收縮徐變、不同沉降對構造物影響較大,尤其是新現(xiàn)澆的部分受剪力,易產(chǎn)生裂縫。如下圖
方案二,將現(xiàn)澆橋面板橫向從老邊板邊緣向內60cm范圍鑿除,從板外側往內4~5cm范圍內鑿去砼并鑿毛側面,與之相連的新拼接橋采用寬1.0m普通中板,綁扎絞逢鋼筋,澆注混凝土。橫向布置為: 2.0+2× (12 ×1.0+8 ×1.0)=42.0m。該方案的優(yōu)點是:新拼接橋全部采用寬1.0m與老橋設計相同的空心板,預制、施工簡單,不斷通。缺點是:新老板拼接時的橫向誤差不容易調整,新老橋接縫過于薄弱、變形協(xié)調能力差,在新橋基礎沉降或新老橋板撓度變形不一致時易產(chǎn)生裂縫。
方案三,首先按照老橋空心板設計預制一塊具有20cm寬30cm深槽口的空心板,將老邊板現(xiàn)澆橋面板橫向從邊緣向內60cm范圍鑿除,再從預制板頂面往下30cm從老邊板外側向內鑿去混凝土直至露出架立鋼筋,在老邊板內增加縱向鋼筋,用環(huán)形箍筋將老邊板內的架立鋼筋、縱向鋼筋與新板縱向鋼筋綁扎,現(xiàn)澆混凝土使新老板連接成整體。該方案優(yōu)點是:結構整體性好,橫向受力明確,新老橋連接縫剛度大,抗剪能力強,不易出現(xiàn)裂,對新板與原板的橫向誤差可以通過現(xiàn)澆來調整。缺點是:需特殊設計一片連接中板,施工難度稍大。
方案比較:上述三個方案優(yōu)點是施工期間不需移動原板,對交通干擾小,第三方案結構整體性好,橫向受力明確。