市政橋梁拼寬加固設(shè)計(jì)方法探討

馬衛(wèi)華

（哈爾濱市市政工程設(shè)計(jì)院）

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷提高，交通運(yùn)輸量迅速增大，為了滿足日益增長(zhǎng)的交通需求，市政常常對(duì)交通道路實(shí)行升級(jí)改造工程，而在市政橋梁建設(shè)工程中，對(duì)橋梁進(jìn)行拼寬加固是常用的工程技術(shù)，主要目的是加強(qiáng)橋梁的可運(yùn)行規(guī)模，提升橋梁穩(wěn)定性?？茖W(xué)合理的設(shè)計(jì)能夠有效提高施工效率，延長(zhǎng)橋梁使用壽命，提高施工質(zhì)量。本文將對(duì)市政橋梁建設(shè)中的拼寬加固設(shè)計(jì)方式進(jìn)行分析，探討合理的設(shè)計(jì)方式，以提高拼寬加固技術(shù)水平，滿足交通需求，緩解交通壓力。

關(guān)鍵詞：橋梁；拼寬加固；設(shè)計(jì)方式

由于我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，交通運(yùn)輸業(yè)不斷發(fā)展，對(duì)道路的壓力越來(lái)越大，因此，為了滿足日益增長(zhǎng)的交通運(yùn)輸需求，適應(yīng)城市發(fā)展，緩解交通運(yùn)輸造成的壓力，要對(duì)道路進(jìn)行升級(jí)改造。而公路改造的工程重點(diǎn)集中在對(duì)路基段和橋梁段的拼寬加固上。在橋梁拼寬加固工程中，需要重點(diǎn)關(guān)注拼寬結(jié)構(gòu)與原有結(jié)構(gòu)的連接部分是否合理，一次成功的橋梁拼寬加固工程在完成后，不僅可以提高橋梁工程質(zhì)量與其交通承載力，還能夠提高橋梁通行能力和穩(wěn)定性。因此需要在施工前結(jié)合工程實(shí)際，制定合理的拼寬加固設(shè)計(jì)方案，以提高施工效率，降低施工成本，提高工程質(zhì)量。

1 橋梁拼寬加固設(shè)計(jì)方法

1.1 懸臂挑梁

懸臂挑梁的拼寬加固設(shè)計(jì)需要橋梁的原有結(jié)構(gòu)具有一定承載力，并且在結(jié)構(gòu)狀態(tài)規(guī)范的情況下才能實(shí)施。主要在橋梁主結(jié)構(gòu)上通過(guò)粘貼鋼板，對(duì)原有橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，以達(dá)到規(guī)定的承載力，一般可以在原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上直接進(jìn)行改造。這種設(shè)計(jì)方式對(duì)橋梁形式?jīng)]有太多限制，不論是拱形還是梁式，都可以運(yùn)用懸臂挑梁實(shí)現(xiàn)拼寬加固。

1.2 單邊加固

在市政橋梁的承載力不能達(dá)到懸臂挑梁設(shè)計(jì)要求的情形下，可以運(yùn)用單邊加固方式，在不影響正常的交通運(yùn)輸活動(dòng)情況下，進(jìn)行單側(cè)改造。但單邊加固易受環(huán)境影響，因此需要與市政橋梁的實(shí)際交通需求結(jié)合，設(shè)計(jì)合理有效的單邊加固方案。

1.3 主梁與邊梁

在橋梁的拼寬加固設(shè)計(jì)中，增加新舊連接結(jié)構(gòu)的主梁與邊梁，同時(shí)設(shè)計(jì)主梁與邊梁，減輕主梁所受的橫向壓力，使用舊有橋梁余出來(lái)的橋墩寬度，對(duì)拼寬加固進(jìn)行有效支撐。

2 橋梁拼寬加固工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

2.1 要保證實(shí)際施工中拼寬橋梁與舊橋梁的基本結(jié)構(gòu)、形式、跨徑的一致性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中使新舊橋梁的結(jié)構(gòu)剛度差值與受力狀態(tài)都保持在一定的范圍內(nèi)，保證在同樣的受力作用下新舊橋梁的撓度差值相差不大，避免連接處裂縫的出現(xiàn)。

2.2 在對(duì)新舊梁的主梁結(jié)構(gòu)空心板進(jìn)行改造的過(guò)程中，需要將拼寬加固的施工特點(diǎn)與實(shí)際的橋梁狀態(tài)相結(jié)合，選擇合理的方案，如鉸接、濕接縫、橫隔板連接等。

2.3 要考慮多方因素的影響以及對(duì)橋梁其他結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。要與施工實(shí)際相結(jié)合，充分考慮施工的規(guī)模、難度、后期維修費(fèi)用以及施工影響，制定合理有效的加固拼寬方案。且在實(shí)際的拼寬工程中，需要考慮到新舊混凝土的收縮徐變和新舊地基的沉降量變化，為避免因徐變收縮對(duì)橋梁的基本結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，應(yīng)在在拼寬施工結(jié)束三個(gè)月之后，再進(jìn)行新舊橋梁的連接施工，提高施工質(zhì)量。

2.4 應(yīng)堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)、美觀、耐用、安全的基本橋梁拼寬設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

3 工程概況

某市政橋梁工程總長(zhǎng)度為203.5m，上下行分離式斷面，上部結(jié)構(gòu)使用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁，設(shè)計(jì)跨徑為20m，梁板高度為0.85m。橫向預(yù)制板之間使用鉸縫進(jìn)行連接，主梁預(yù)制空心板的上部采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆厚度為10cm，預(yù)制空心板梁和鉸縫采用C30混凝土。

3.1 橋梁拼寬設(shè)計(jì)方案分析

3.1.1 濕接縫連接方案的基本操作。在橋梁拼寬中使用濕接縫連接方案，需要在原有橋梁結(jié)構(gòu)外側(cè)安裝上連接鋼筋，并焊接連接鋼筋和預(yù)埋鋼筋，同時(shí)還要在新舊橋梁接縫連接處采用寬度為45cm的混凝土進(jìn)行澆筑并將其鋪平。濕接縫連接方案中為了確保新舊橋梁能夠形成整體結(jié)構(gòu)，并且所受到的外力是相同的，就需要在新舊橋梁連接處兩端再增加厚度為30cm的橫梁。

3.1.2 分析鉸縫連接方案操作采用鉸縫連接方案進(jìn)行橋梁拼寬時(shí)，需要鑿除原橋梁邊板外側(cè)腹板周圍的混凝土，然后使用預(yù)制中板來(lái)代替原橋梁邊板，其中新舊橋梁接縫處應(yīng)當(dāng)要保留寬度為5cm的縫隙，再使用混凝土鋪設(shè)于接縫處以連接新舊橋梁結(jié)構(gòu)。

3.1.3 橫隔板連接方案操作方法使用橫隔板方法來(lái)進(jìn)行橋梁拼寬，需要在新舊橋梁空心板主梁接縫處頂端部分，并且距離頂端位置2m與中間每隔4m的部位都布設(shè)混凝土橫隔板，再連接新舊橋梁結(jié)構(gòu)，使新舊橋梁受力狀況完全一致。

3.2 對(duì)比拼寬設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣

使用有限元軟件對(duì)拼寬橋梁橫向影響進(jìn)行計(jì)算和分析，其中拼寬設(shè)計(jì)方案對(duì)橋梁橫向分布影響如圖1至圖3所示：

根據(jù)上述分析圖可知，在橋梁拼寬設(shè)計(jì)中使用鉸縫連接方案在橫向分布影響線相對(duì)于濕接縫連接方案與橫隔板連接方案更加均勻，也就是說(shuō)使用鉸縫連接方案則表明新舊橋梁結(jié)構(gòu)性能相對(duì)較好，而使用橫隔板連接方案發(fā)現(xiàn)橫向分布影響線差異相對(duì)大，新舊橋梁結(jié)構(gòu)性能相對(duì)較差。通過(guò)計(jì)算分析和圖樣分布得知，橫隔板主梁橫向分布系數(shù)相對(duì)于其他結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)更加均勻，則表明使用橫隔板拼接設(shè)計(jì)方案的新舊橋梁結(jié)構(gòu)連接不好。使用濕接縫連接方案則新橋梁主梁橫向分布系數(shù)比舊橋梁少，并且主梁橫向分布均勻，表明新舊橋梁連接相對(duì)較好，能夠共同承受荷載力。

結(jié)束語(yǔ)

由于在進(jìn)行橋梁的拼寬加固過(guò)程中，會(huì)影響到橋梁的荷載能力，因此在設(shè)計(jì)施工中，需要考慮橋梁的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，對(duì)拼寬加固設(shè)計(jì)方案進(jìn)行規(guī)范，結(jié)合橋梁拼寬的實(shí)際情況，改善橋梁的橫向受力狀況，改進(jìn)橫向結(jié)構(gòu)，將主梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善，使拼寬加固工程質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，提高市政橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，增加橋梁荷載量，延長(zhǎng)橋梁使用壽命，減少成本輸出，降低維修費(fèi)用，提高市政橋梁經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]黃燕燕.城市橋梁拼寬設(shè)計(jì)方式探討[J].福建建材，2016（01）.

[2]方益紅.高速公路橋梁拼寬改造關(guān)鍵問(wèn)題分析[J].福建建筑，2009（09）.endprint