既有橋梁拓寬方式的探析

胡福南

（廣州市公用事業(yè)規(guī)劃設(shè)計院 廣東廣州 510230）

隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的發(fā)展，交通量也隨著迅速增長，部分既有道路的通行能力滿足不了現(xiàn)有交通需求，故不得不對這類道路進行拓寬改造。對有橋梁的既有道路進行拓寬改造時，其關(guān)鍵性控制點之一就是如何對既有橋梁進行拓寬改造。為此，本文通過某工程案例對既有橋梁拓寬的方式選擇進行探析。

1 現(xiàn)狀橋梁概況

現(xiàn)狀某橋梁于1989年建成通車，該橋上跨一高速公路，按公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，為雙向兩車道，橋?qū)挒?5m，橫斷面布置為1.5m人行道+12m車行道+1.5m人行道=15.0m，每孔橫向由8片T梁組成。設(shè)計荷載等級：汽車-20級，掛-100。全橋共 5聯(lián) 15孔，跨徑布置為 3×16m+3×16m+（16+32+16）m+3×16m+3×16m=256m。主橋為（16+32+16）m30號普通鋼筋混凝土連續(xù)T梁，梁高1.65m；引橋為16m跨25號普通鋼筋混凝土簡支T梁，梁高1.1m；橋墩采用25號混凝土普通鋼筋混凝土M型墩。

2 橋梁拓寬原因及要求

由于現(xiàn)狀橋梁兩端道路已根據(jù)交通需求拓寬為雙向六車道，橋梁位置已成為該路線上的一個交通瓶頸，對該橋梁進行拓寬已成為迫切需要。拓寬后的橋梁需滿足雙向六車道及人行通行需求。

3 影響橋梁拓寬的邊界條件

根據(jù)以往項目經(jīng)驗，影響既有橋梁拓寬的邊界條件有拓寬后的交通功能需求、既有橋梁的安全性、現(xiàn)有交通的凈空要求、景觀協(xié)調(diào)要求等，對于本項目具體分述如下：

（1）拓寬后的交通功能需求或遠期城市交通規(guī)劃需求。

本項目橋梁段規(guī)劃車行道為雙向六車道，且橋梁以高速公路為界分設(shè)輔道及掉頭車道，道路規(guī)劃總寬50m。

（2）既有橋梁的安全性、適用性及耐久性。

根據(jù)既有橋梁竣工圖顯示，原橋樁基為摩擦樁，樁底巖層以下普遍存在巖溶情況。

根據(jù)檢測單位評定結(jié)果：既有橋梁上部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況為D級，下部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況為B級，橋面系技術(shù)狀況為D級。

根據(jù)安全評估單位評定結(jié)果：通過計算模擬分析，新橋樁基施工對舊橋影響較小，但需充分重視溶洞坍塌導(dǎo)致橋梁垮塌的安全風(fēng)險，可在加強監(jiān)測、限制重車通行（限載15t）并進行局部改造（如托梁）的前提條件下謹(jǐn)慎使用該橋。

（3）橋梁施工及運營過程對現(xiàn)有交通（含道路交通、水運交通及航空）的凈空要求。

本項目上跨高速公路主橋橋下凈空要求不小于5.1m（現(xiàn)狀橋梁橋下限高5.0m），引橋掉頭車道凈空要求不小于5.0m。

（4）橋梁景觀協(xié)調(diào)需求。

本項目為城市橋梁，橋梁拓寬后應(yīng)考慮與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。

4 既有橋梁拓寬的常用方式

從目前國內(nèi)橋梁拓寬的實踐來看，常采用既有橋梁拓寬方式主要有以下幾種：

（1）結(jié)構(gòu)分離式拓寬，橫向結(jié)構(gòu)不連接，其形式通常有以下兩種：

①采用分離式新建橋梁。新舊橋梁獨立分開建造，這樣做結(jié)構(gòu)處理比較簡單，設(shè)計也比較容易，而且可采用不同的結(jié)構(gòu)型式拼橋，但是不利于車道橫向布置，多道防撞攔桿，影響美觀。一般情況，對于病害橋梁，原結(jié)構(gòu)安全性降低，加之不可預(yù)見的后期病害發(fā)展、壽命等因素考慮，這類橋梁宜采用兩側(cè)分離拓寬方案。

②采用縱向伸縮縫連接。這種做法在歐洲及香港均較為成功，要求橋面采用剛性橋面；這種方案的優(yōu)點是新舊橋主梁分離受力明確，接縫處設(shè)置縱向伸縮縫，新舊橋梁的沉降和變形都是獨立完成的，相互之間沒有影響；而既解決了不均勻沉降和變形差異造成的病害，也有利于以后橋梁的檢修和養(yǎng)護單獨分離進行互不影響；但是由于新舊橋不連接，在拓寬橋梁標(biāo)準(zhǔn)提高時，原有橋梁主梁受力增大其自身的承載力有可能不滿足要求，因此可用新建部分橋梁為單獨一幅或幾個車道且新舊橋間用分隔帶分開的橋梁代替。

（2）整體式拓寬，結(jié)構(gòu)連接。即在縱縫左右一定范圍內(nèi)重做橋面，常采用“上連下不連”拼接處理：

①上部結(jié)構(gòu)：新橋與舊橋通過橋面鋪裝形成橫向鉸接，或通過設(shè)橫梁實現(xiàn)橫向剛接。

②下部結(jié)構(gòu)：考慮到新舊橋的不均勻沉降及施工方便快捷性，下部結(jié)構(gòu)選用與原橋分離方式。這種方法的優(yōu)點是橋面鋪裝層整體鋪設(shè)可以使橋面保持平整，在一定程度上避免新舊橋主梁撓度差對橋面平整度的影響，美觀性較好，缺點是對于新、舊橋采用不同結(jié)構(gòu)體系時，二者在截面剛度、結(jié)構(gòu)豎向變形差、沉降和縱向變形方面均存在差異，導(dǎo)致接縫處橋面鋪裝不可避免的會被剪切破壞出現(xiàn)橋面裂縫，這個缺點是由于新舊橋結(jié)構(gòu)體系不同而造成的先天性缺陷。

（3）拆除舊橋建新橋：此方式為完全新建橋梁，新橋建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)可完全按遠期規(guī)劃需求重新建設(shè)，自由度大，但需論證舊橋拆除的經(jīng)濟性和必要性。

5 本項目既有橋梁拓寬的方式選擇

根據(jù)既有橋梁拓寬的常用方式，結(jié)合本項目的特點（影響橋梁拓寬的邊界條件），采用排除法的方式進行拓寬方案的選擇。

（1）本項目既有橋梁檢測評定為D級，大修之后可繼續(xù)使用，且橋下凈空均滿足通行要求。故排除拆除舊橋建新橋方式。

（2）考慮既有橋梁地基基礎(chǔ)的安全風(fēng)險，舊橋拓寬基礎(chǔ)不宜距離既有橋梁太近，故可排除整體式拓寬方式。

（3）考慮既有橋梁承載能力富余不足，無法提高既有橋梁的設(shè)計荷載等級，故不宜提高原橋的荷載要求（新舊橋車行道橫向連續(xù)的話，則需將既有橋梁兩側(cè)人行道改為車行道），可排除采用縱向伸縮縫連接的方式。

綜上所述，本項目既有橋梁拓寬的方式采用在既有橋梁兩側(cè)完全分離拓寬新建橋梁的方式。此方式的缺點是橋梁占地范圍大，壓縮了兩側(cè)輔道的空間（但滿足基本的交通通行要求），橋上車道橫向布置不美觀。但從安全第一的角度考慮，原結(jié)構(gòu)不可預(yù)見的安全風(fēng)險應(yīng)避免，故采用分離式新建橋梁的方式。

6 結(jié)語

通過對該工程案例的探討和分析，對既有橋梁拓寬方式的選擇過程中，首先需要檢測確認(rèn)的是既有橋梁本身的安全性、適用性及耐久性是否滿足最基本的功能性需求，若既有橋梁的結(jié)構(gòu)安全性不足，則整體式拓寬方式無法考慮。若既有橋梁的安全性富余度足夠，則既有橋梁拓寬的方式選擇較為靈活，此時需對拓寬方式的景觀型和經(jīng)濟性進一步比選，從而選擇最優(yōu)的拓寬方式。

[1]王亞東，杜進生.T梁橋加寬中幾個問題的研究.北京交通大學(xué)，2009.

[2]單成林.舊橋加固設(shè)計原理及計算示例.交通出版社，2007.

[3]郭齊棣，金文成，陳志軍.混凝土橋梁拓寬理論與應(yīng)用研究.華中科技大學(xué)，2006.

[4]孟廣文.關(guān)于公路舊橋拓寬設(shè)計問題的思考.公路交通技術(shù)，2004.