談城市立交橋梁局部加寬設(shè)計(jì)

楊　揚(yáng)

(中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京　100073)

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談城市立交橋梁局部加寬設(shè)計(jì)

楊揚(yáng)

(中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京100073)

摘要:結(jié)合某城市立交橋局部加寬設(shè)計(jì)實(shí)例，闡述了該工程橋梁加寬的設(shè)計(jì)方案，介紹了橋梁的跨徑布置及加寬連接方式，通過分析不均勻沉降對(duì)加寬橋的影響，提出了減少基礎(chǔ)沉降的措施，為同類條件下橋梁的加寬設(shè)計(jì)提供了參考。

關(guān)鍵詞:橋梁，加寬拼接，連接方式，不均勻沉降

0　引言

隨著城市經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市交通量日益增長，交通擁堵現(xiàn)象也越來越嚴(yán)重。城市立交是兩條或兩條以上道路在空間上進(jìn)行交叉，使每條道路擁有不同的空間位置，大大提高了道路的通行能力。某些情況下，城市立交為實(shí)現(xiàn)行駛路線短捷，交通流的快速轉(zhuǎn)換，需要對(duì)既有橋梁進(jìn)行局部拼寬，橋梁加寬段與匝道連接成樞紐工程。文章基于某城市立交橋局部加寬，提出橋梁加寬設(shè)計(jì)方案的構(gòu)思，并分析不均勻沉降對(duì)加寬橋的影響，希望對(duì)同類條件下橋梁局部加寬設(shè)計(jì)有參考意義。

1　工程概況

本項(xiàng)目位于某市江河?xùn)|岸，道路全長11．4 km，紅線全寬60 m。城市主干路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度為60 km/h，本項(xiàng)目在K5+949．424處與既有大橋相交，此處設(shè)置互通立交1座。既有大橋橫跨江河，橋梁主跨采用五孔鋼管混凝土拱結(jié)構(gòu)，引橋采用鋼筋混凝土T梁結(jié)構(gòu)，橋梁寬23 m。橋梁采用雙向四車道15 m，兩側(cè)非機(jī)動(dòng)車道各1．5 m，人行道各1 m，綠化帶各1 m。

2　設(shè)計(jì)方案構(gòu)思

2．1設(shè)計(jì)方案

本項(xiàng)目在K5+949．424處相交既有大橋，此處設(shè)置互通立交1座。結(jié)合節(jié)點(diǎn)處規(guī)劃路網(wǎng)情況，綜合考慮車流順暢、交通組織明晰、占地規(guī)模等因素，經(jīng)方案比選后推薦該節(jié)點(diǎn)采用部分苜蓿葉互通立交方案。

我們將對(duì)既有大橋東側(cè)引橋兩側(cè)局部拼寬，便于連接右轉(zhuǎn)A匝道橋、B匝道橋。該互通立交右轉(zhuǎn)匝道不需繞行，交通組織清晰。平面布置示意圖見圖1。

圖1　拼接方案平面布置示意圖

2．2橋梁跨徑布置

在橋梁拓寬時(shí)，為了使新舊橋梁豎向和橫向剛度相匹配、變形相互協(xié)調(diào)，一般遵循新建結(jié)構(gòu)與原橋同跨徑布置。原橋引橋采用30 m鋼筋混凝土T梁結(jié)構(gòu)，加寬段橋型選擇及橋孔布置綜合考慮原橋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、路線接線等，采用與原橋同跨徑布置，連接A匝道橋一側(cè)加寬段，設(shè)計(jì)9孔橋，跨度布置為:20+3×30+17．813+ 17．6+(27．406+2×30)m，加寬段總長為238．819 m，等寬段寬度為3．5 m，變寬段寬度為6．876 m～14．014 m;連接B匝道橋一側(cè)加寬段，設(shè)計(jì)11孔橋，跨度布置為:3×30+3×30+17．813+17+ (27．9+2×30)m，加寬段總長為308．713 m，等寬段寬度為3．5 m，變寬段寬度為3．5 m～14．014 m。加寬橋梁跨徑布置見圖1。

2．3加寬連接方式

既有橋引橋上部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土T梁結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩、樁基礎(chǔ)。我們對(duì)既有橋兩側(cè)進(jìn)行局部加寬，加寬段分等寬和變寬兩種形式。加寬等寬段上、下部結(jié)構(gòu)形式與原橋采用一致，加寬連接方式采用上部連接，下部不連接的加寬模式。采用這種方式連接主要出于以下兩點(diǎn)考慮:

1)既有橋兩側(cè)局部加寬，加寬段起到將既有橋與匝道連接的作用。如加寬段上下部均不與既有橋連接，新、舊結(jié)構(gòu)完全獨(dú)立，各自受力，來自匝道的活載將使原有橋的受力增大，導(dǎo)致原橋自身承載能力可能會(huì)不滿足要求。

2)從新、舊橋整體受力角度考慮，加寬段采用上、下部結(jié)構(gòu)均連接的方式，可將新、舊橋連接成一個(gè)整體，共同受力，減小了因活載增加對(duì)舊橋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響。但上、下部結(jié)構(gòu)均連接需要采用植筋技術(shù)，大量植筋，施工技術(shù)復(fù)雜，造價(jià)高，而且當(dāng)新、舊結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)有沉降差時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，使連接處產(chǎn)生裂縫，后期維修困難。

綜上兩點(diǎn)考慮，加寬連接方式采用上部連接，下部不連接的加寬模式。這種模式綜合了以上兩點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)。上部結(jié)構(gòu)連接，既使新、舊橋連接成整體共同受力，又因下部結(jié)構(gòu)不連接，減小了上部受力對(duì)下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響。

加寬變寬段位于匝道與既有橋連接交叉處，上部結(jié)構(gòu)我們采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用與原橋一致。加寬連接方式采用上部連接，下部不連接的加寬模式。

2．4加寬拼接方案

等寬加寬段上、下部結(jié)構(gòu)形式與原橋采用一致，上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土T梁結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)為柱式墩、樁基礎(chǔ)。等寬段拼接方案見圖2。

拼接方案具體如下:

1)拆除原橋外側(cè)護(hù)欄，鑿除外側(cè)100 cm范圍的橋面鋪裝及T梁懸臂。2)原橋翼緣根部植入鋼筋，架設(shè)新梁。3)對(duì)應(yīng)焊接舊橋翼緣處與新橋翼緣預(yù)留鋼筋以及新、舊橋面層鋼筋。4)新、舊T梁外側(cè)橫隔板處植入鋼筋。5)整體澆筑橋面層、濕接縫及橫隔板。

變寬加寬段上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱梁，下部結(jié)構(gòu)為柱式墩、樁基礎(chǔ)。變寬段拼接方案見圖3。

拼接方案具體如下:

1)拆除原橋外側(cè)護(hù)欄，鑿除外側(cè)100 cm范圍的橋面鋪裝及T梁懸臂。2)原橋翼緣根部植入鋼筋，架設(shè)新梁。3)對(duì)應(yīng)焊接舊橋翼緣處與新橋翼緣預(yù)留鋼筋以及新、舊橋面層鋼筋。4)整體澆筑橋面層及濕接縫。

圖2　等寬段拼接方案（單位：cm）

圖3　變寬段拼接方案（單位：cm）

3基礎(chǔ)不均勻沉降對(duì)加寬橋的影響

3．1不均勻沉降對(duì)加寬橋的影響

既有橋梁隨著時(shí)間的推移，基礎(chǔ)沉降基本完成，當(dāng)加寬橋的基礎(chǔ)沉降大于既有橋基礎(chǔ)沉降時(shí)，將產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，直接影響既有橋與加寬橋連接部位的結(jié)構(gòu)受力，使得拼接處產(chǎn)生裂縫。主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):

1)橋面鋪裝:新、老橋基礎(chǔ)不均勻沉降將會(huì)造成瀝青鋪裝層連接部位破壞，連接處形成縱向裂縫和橫橋向錯(cuò)臺(tái)，影響行車舒適性和橋面外觀。2)上部結(jié)構(gòu):新、老橋基礎(chǔ)不均勻沉降和新老材料的差異會(huì)使上部構(gòu)造連接處的橫向應(yīng)力增大，產(chǎn)生裂縫。3)下部結(jié)構(gòu):新、老橋基礎(chǔ)不均勻沉降產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，會(huì)使蓋梁、系梁連接部位處產(chǎn)生裂縫。

3．2基礎(chǔ)減少不均勻沉降的措施

橋梁局部加寬的關(guān)鍵點(diǎn)是新、舊橋連接部位結(jié)構(gòu)的處理，為了減少新、舊橋基礎(chǔ)不均勻沉降對(duì)連接部位結(jié)構(gòu)受力的影響，通常采取以下幾種措施:

1)加寬橋盡可能采用樁基礎(chǔ)，并增加樁長;采用擴(kuò)大基礎(chǔ)時(shí)，其基礎(chǔ)或地基必須做特殊處理。2)新橋上部結(jié)構(gòu)架設(shè)后，進(jìn)行預(yù)壓。3)增大新、舊橋連接部位的配筋。4)控制新、舊橋上部連接部位的拼接時(shí)間。

4　結(jié)語

隨著城市經(jīng)濟(jì)與交通事業(yè)的發(fā)展，城市立交橋的建設(shè)數(shù)目也在不斷增加。為了實(shí)現(xiàn)車輛不需繞行，行駛路線短捷，交通流的快速轉(zhuǎn)換，需要對(duì)既有橋梁進(jìn)行局部拼寬，使橋梁加寬段與匝道連接成樞紐工程。本文結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)例，提出橋梁加寬設(shè)計(jì)方案的構(gòu)思，主要介紹了加寬橋梁的跨徑布置，新、老橋加寬連接方式以及加寬拼接方案。最后，分析了不均勻沉降對(duì)加寬橋的影響以及減少基礎(chǔ)沉降可以采取的措施，對(duì)同類條件下橋梁局部加寬設(shè)計(jì)有參考意義。

參考文獻(xiàn):

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［3］陶璇．市政橋梁的拼寬加固設(shè)計(jì)［J］．黑龍江交通科技，2013(6):105．

Discussion on local widening design of urban overpass bridge

Yang Yang
(CCCC First Highway Consultants Co．，Ltd，Beijing 100073，China)

Abstract:Combining with local widening design example of the urban overpass bridge，the paper describes the bridge widening design scheme，and introduces the bridge span-diameter setting and widening connection method．Through analyzing the impact of uneven subsidence upon widening bridge，it puts forward measures of reducing foundation subsidence，which has provided some guidance for similar bridge widening design．Key words:bridge，widening splicing，connection method，uneven subsidence

作者簡介:楊揚(yáng)(1982-)，女，工程師

收稿日期:2015-10-22

文章編號(hào):1009-6825(2016)01-0173-03

中圖分類號(hào):U448．17

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A