橋梁拼寬淺談

蔣科期

江蘇森尚工程設(shè)計(jì)研究院有限公司 江蘇無錫 214000

1 橋梁拼寬結(jié)構(gòu)形式介紹

1.1 拼寬加固原則

橋梁進(jìn)行拼寬加固設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能保持簡(jiǎn)化原則，既不改變?cè)袠蛄旱慕Y(jié)構(gòu)形式，又要保證結(jié)構(gòu)的安全性。新建橋梁應(yīng)盡量保持與原老橋一樣的材料類型以減少工程造價(jià)，同時(shí)控制新老橋的不均勻沉降[1]。另外新建橋梁應(yīng)保持與老橋一樣的跨徑，使得新舊橋梁保持一致性，力求外形整體美觀。橋梁橫向應(yīng)在新老橋銜接處采取多種措施，增加新老橋之間的橫向聯(lián)系。橋梁基礎(chǔ)形式的選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)實(shí)際情況進(jìn)行具體分析，需控制拼寬橋梁基礎(chǔ)的不均勻沉降。樁基礎(chǔ)沉降相對(duì)較小，拼寬的橋梁原則上可采用樁基礎(chǔ)，橋梁基底地質(zhì)情況良好時(shí)，拼寬橋梁也可考慮采用與老橋類似的形式。

1.2 濕接縫的選擇

對(duì)于新老橋橫向連接有多種措施，濕接縫是其中使用較多的一種形式。使用濕接縫可加強(qiáng)新老橋之間的橫向聯(lián)系，使新老橋上部結(jié)構(gòu)剛接，減少不均勻沉降，然而，濕接縫是橋梁結(jié)構(gòu)中最薄弱的部分，并且很可能因濕接縫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足而遭到剪切破壞，進(jìn)而影響橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。因此，在拼寬橋梁設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)濕接縫的設(shè)計(jì)引起重視。

1.3 橋梁拼寬方法

（1）上下部結(jié)構(gòu)均不連接。在新老橋之間預(yù)留工作縫，新老橋采用互不影響的結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)連續(xù)鋪設(shè)橋面現(xiàn)澆層及瀝青層，該種方法簡(jiǎn)化了橋梁的施工過程，工程造價(jià)較低，但是新老橋因未采用剛性連接，拼寬橋梁與原有橋梁后期的不均勻沉降較大，橋梁橋面開裂問題會(huì)相對(duì)比較嚴(yán)重[2]。

（2）上下部結(jié)構(gòu)均連接。該種方法使得新老橋成為一個(gè)整體，橋梁整體行能好，但是新建橋梁的不均勻沉降勢(shì)必比老橋大，橋梁后期容易產(chǎn)生各種裂縫的問題，同時(shí)該種方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大。

（3）只連接上部結(jié)構(gòu)不連接下部結(jié)構(gòu)。使用該種方法時(shí)，拼寬橋梁與原有橋梁上部結(jié)構(gòu)成為整體，上部結(jié)構(gòu)受力較好，同時(shí)下部結(jié)構(gòu)不連接也可減少不均勻沉降造成的附加內(nèi)力。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概況

某地區(qū)工程項(xiàng)目為城市次干路拓寬改造，現(xiàn)狀道路寬30m，為雙向四車道。由于該區(qū)域周邊地塊開發(fā)日漸成熟，該道路上車輛日益增加，上下班高峰期道路擁堵情況非常嚴(yán)重，因此需對(duì)現(xiàn)狀道路進(jìn)行拓寬。由原來的雙向四車道拓寬至雙向六車道，同時(shí)對(duì)道路上現(xiàn)狀橋梁進(jìn)行拼寬改造?，F(xiàn)狀橋梁結(jié)構(gòu)形式為三跨20米簡(jiǎn)支板梁橋，現(xiàn)狀橋梁與道路同寬為30m，拼寬改造后橋面寬40米，橋梁設(shè)計(jì)荷載改為城-A級(jí)荷載[3]。

圖1 橋梁加固橫斷面圖

2.2 實(shí)施方案

拼寬方案采用只連接上部結(jié)構(gòu)不連接下部結(jié)構(gòu)的形式，老橋考慮維持現(xiàn)狀，同時(shí)在老橋兩側(cè)各拼寬5米寬橋梁。老橋邊板挑臂砼鑿除后與新橋邊板挑臂一起澆筑形成剛接，增強(qiáng)橫向連接，同時(shí)橋梁荷載標(biāo)準(zhǔn)由原來的汽-20更改為城-A級(jí)荷載。

拼寬橋梁采用與老橋相同的結(jié)構(gòu)形式，即上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)制空心板梁，下部結(jié)構(gòu)采用墩柱接蓋梁的形式，墩柱與樁基直徑與老橋保持一致，墩徑1米，樁基直徑采用1．2米，樁基采用摩擦樁。上部結(jié)構(gòu)新老橋剛接，采用該種拼寬形式，可以簡(jiǎn)化施工過程，同時(shí)采用摩擦樁基礎(chǔ)可減少新建拼寬橋梁的沉降，減少新舊橋梁間不均勻沉降帶來的影響。

2.3 板梁連接方案

將老橋邊板懸臂部分鑿開，將老橋挑臂內(nèi)的Ф16鋼筋與拼寬橋梁內(nèi)側(cè)邊板挑臂內(nèi)的鋼筋焊接，然后將新老橋邊板挑臂澆筑于一起，最后采用粘貼鋼板法進(jìn)行加固，用寬度為4米、厚15毫米的A3鋼板沿橋梁橫向間隔20厘米設(shè)置，鋼板與板梁直接用C50環(huán)氧砂漿粘結(jié)。為了增加橋面鋪裝和鋼板的粘聚力，在鋼板上可按照20厘米的間距梅花形焊接長(zhǎng)20厘米的Ф20鋼筋，最后鋪裝橋面系[4]。

2.4 橋梁加固驗(yàn)算

確定橋梁拼寬方案后，對(duì)橋梁進(jìn)行相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算，驗(yàn)算荷載標(biāo)準(zhǔn)按城-A級(jí)進(jìn)行復(fù)合驗(yàn)算，結(jié)果顯示拼寬后的橋梁承載能力極限狀態(tài)下的強(qiáng)度驗(yàn)算及正常使用極限狀態(tài)下的裂縫驗(yàn)算均滿足《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3362-2018）中相關(guān)要求，其他各項(xiàng)指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)算也均滿足相關(guān)規(guī)范要求。由此可見，該拼寬橋梁方案可以滿足相關(guān)要求。

3 結(jié)語

在橋梁拼寬改造時(shí)，需根據(jù)實(shí)際條件確定拼寬方案，必須確保拼寬方案合理有效，以減少項(xiàng)目投資。在對(duì)現(xiàn)有橋梁拼寬前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)并進(jìn)行整體評(píng)估，確保老橋結(jié)構(gòu)可以正常使用。同時(shí)對(duì)拼寬后的橋梁整體進(jìn)行理論計(jì)算，分析橋梁的整體受力，最大限度地減少對(duì)現(xiàn)有橋梁的干擾。最后，需要對(duì)拼寬后的橋梁進(jìn)行定期檢測(cè)，確保其安全性。通過本文的淺要探究，希望可以對(duì)城市橋梁拼接技術(shù)的完善做出一些貢獻(xiàn)。