高速公路中小跨徑橋梁加寬設(shè)計(jì)重點(diǎn)

楊紅萍

道路交通體系是經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的必要基礎(chǔ)設(shè)施，公路建設(shè)水平應(yīng)有所提升，以滿足車輛的通行需求。在高速公路工程中，應(yīng)對(duì)既有的公路情況形成準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，做好加寬等相關(guān)改擴(kuò)建方面的設(shè)計(jì)工作，給加寬施工作業(yè)提供正確的技術(shù)指導(dǎo)，同時(shí)此舉也是提高公路建設(shè)水平的必行之舉，值得工程技術(shù)人員深入探討。

一、工程概況

中小跨徑橋梁通行能力有限，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，現(xiàn)有通行水平與實(shí)際車輛通行需求的矛盾愈發(fā)激烈，亟需對(duì)既有橋梁采取加寬措施。

某高速公路逐步表現(xiàn)出通行服務(wù)水平不足的問題，交通壓力日益增大，運(yùn)營(yíng)期間常出現(xiàn)不同程度的車輛擁堵現(xiàn)象。該高速公路沿線某橋總長(zhǎng)43.3m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，下部為柱式墩，設(shè)置肋式橋臺(tái)和樁基礎(chǔ)。針對(duì)橋梁通行能力偏低的問題，應(yīng)對(duì)加寬設(shè)計(jì)工作展開探討，提出技術(shù)方案。

二、高速公路中小跨徑橋梁加寬的主要類型

基于既有中小跨徑橋梁的加寬建設(shè)工作已經(jīng)熱烈推進(jìn)，從歷史發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，梁板橋和拱橋兩部分的加寬較為典型，前者包含支梁板橋、連續(xù)型梁板橋，后者則以板拱橋、肋拱橋居多。中小跨徑橋梁的加寬設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性工作，應(yīng)建立在原有橋梁設(shè)計(jì)模式的基礎(chǔ)之上，采取與之相適應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，從而保證橋梁加寬效果，提高橋梁的通行服務(wù)能力。

三、加寬設(shè)計(jì)基本要求

根據(jù)中小跨徑橋梁的實(shí)際使用情況，宜采取右側(cè)加寬的方式，新建部分的跨徑、伸縮縫等方面完全與舊橋相同，即遵循同結(jié)構(gòu)、同跨徑的原則。新建部分與既有橋梁各自的上部結(jié)構(gòu)連接成整體，蓋梁施工時(shí)應(yīng)設(shè)縫隔離。通過此方法的應(yīng)用可確保橋面接縫具有足夠的平整性，保證新舊橋梁共同發(fā)揮出受力作用，新舊部分的上部結(jié)構(gòu)在跨徑以及具體的結(jié)構(gòu)形式方面都具有一致性，受力均衡，可實(shí)現(xiàn)力的橫向傳遞，以維持全橋的穩(wěn)定性。

四、高速公路中小跨徑橋梁的加寬設(shè)計(jì)方案

1.橋面加寬

橋面加寬設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)充分考慮到混凝土層（厚度10±0.5cm）和防水混凝土層（厚度5±0.5cm）兩部分結(jié)構(gòu)的設(shè)置。橋面鋪裝全流程中，最為基礎(chǔ)的工作在于拆除既有的護(hù)欄等相關(guān)配套裝置，清理周邊混凝土后再于該處組織加寬橋面的鋪裝作業(yè)。新舊橋面連接是設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容，在鋪裝前便要有效連接鋼筋混凝土，使其形成整體，確保各鋼筋的焊接質(zhì)量滿足要求；混凝土澆筑前也應(yīng)做好準(zhǔn)備工作，即有效鑿毛并將該處的雜物清理干凈，向該處均勻涂抹界面膠，在此條件下方可正式澆筑橋面混凝土，具體如下圖所示。

空心板連接局部示意圖（單位：cm）

2.上部空心板加寬

根據(jù)新舊橋梁上部結(jié)構(gòu)相連的原則，需通過植筋和現(xiàn)澆濕接縫相結(jié)合的方式使結(jié)構(gòu)連接成整體，原橋外側(cè)邊板處植筋。結(jié)束板的架設(shè)作業(yè)后，再通過現(xiàn)澆濕接縫的方式拼接內(nèi)外側(cè)板，保證原有橋梁與新建的部分形成完整的整體，實(shí)現(xiàn)共同受力。現(xiàn)澆濕接縫施工所用材料選擇的是補(bǔ)償收縮混凝土，為避免材料后期發(fā)生裂縫病害，應(yīng)提前組織配合比試驗(yàn)，通過此方式確定膨脹率等相關(guān)指標(biāo)的合適控制標(biāo)準(zhǔn)。混凝土澆筑應(yīng)遵循連續(xù)性原則，盡可能消除外界因素對(duì)施工作業(yè)的干擾，以免產(chǎn)生接縫；加強(qiáng)振搗，保證混凝土具有足夠的密實(shí)性；隨后灑水養(yǎng)護(hù)，經(jīng)過7d～14d再轉(zhuǎn)為保濕養(yǎng)護(hù)的方式，必須將各項(xiàng)養(yǎng)護(hù)工作落實(shí)到位，從而達(dá)到混凝土膨脹效能最優(yōu)化的效果。

植筋工藝技術(shù)要點(diǎn)為：將舊板植入鋼筋，嚴(yán)格控制埋置深度和最小厚度；新板頂?shù)念A(yù)埋鋼筋采取的是順橋向布設(shè)方式，采取10cm的間距控制標(biāo)準(zhǔn)；完成新板的安裝作業(yè)后及時(shí)焊接鋼筋；植筋前做全面的檢查，明確舊橋結(jié)構(gòu)混凝土的實(shí)際情況，分析其是否存在病害；按照設(shè)計(jì)要求布設(shè)植筋孔，以鋼筋探測(cè)儀為主要工具，經(jīng)檢測(cè)后明確孔位處是否存在受力鋼筋，若有則要合理調(diào)整植筋位置，以免對(duì)既有鋼筋造成不良影響。

舊梁板上植筋的關(guān)鍵在于使用的植筋膠具有較好的變形能力，應(yīng)保證該材料的彈性模量被控制在合理范圍內(nèi)，否則會(huì)導(dǎo)致拉力傳遞異常。選用的植筋膠應(yīng)兼具環(huán)保、耐久性好的特性，加強(qiáng)對(duì)固化后E值的控制，不可與混凝土的E值產(chǎn)生過大偏差。做好植筋錨固強(qiáng)度試驗(yàn)，加強(qiáng)對(duì)抗拔力的檢測(cè)與控制，應(yīng)保證植筋深度與抗拔力相匹配。施工所用的植筋膠不可受到焊接作業(yè)的影響而發(fā)生失效的現(xiàn)象，同時(shí)植筋膠材料對(duì)于使用性能的影響也較為顯著，因此要合理選擇高性能的材料，保證在技術(shù)參數(shù)、施工工藝等方面能夠完全與設(shè)計(jì)要求相符。

3.橋梁下部區(qū)域構(gòu)造的加寬

橋梁下部結(jié)構(gòu)涉及到接縫作業(yè)，此處的施工質(zhì)量對(duì)橋梁加寬整體效果的影響極為明顯，應(yīng)采取蓋梁的方式，以達(dá)到優(yōu)化原有結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的效果，同時(shí)也可給后期的橋梁銜接作業(yè)提供良好的條件。例如，在加寬施工前應(yīng)鑿除混凝土擋塊，將該處清理干凈后再均勻涂抹防水涂層，確保保護(hù)層的厚度滿足要求，在此條件下使后續(xù)的加寬作業(yè)高效推進(jìn)。橋梁下部加寬區(qū)域的施工選擇的是蓋梁的方式，避免新舊梁直接接觸的情況，即兩部分結(jié)構(gòu)間應(yīng)增設(shè)隔離涂層，使橋梁蓋梁處于良好的受力狀態(tài)，以免對(duì)加寬效果造成不良影響。

新舊橋梁在結(jié)構(gòu)、受力狀態(tài)等方面易形成差異，由此產(chǎn)生不均勻沉降現(xiàn)象，因此在橋梁加寬設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)高度注重此問題。對(duì)此，橋梁澆筑期間應(yīng)及時(shí)做好沉降監(jiān)測(cè)工作，及時(shí)掌握橋梁在各個(gè)時(shí)段的沉降情況，以所得結(jié)果為依據(jù)采取相適應(yīng)的處理措施，盡可能避免加寬處發(fā)生沉降現(xiàn)象。做好不均勻沉降的監(jiān)測(cè)與控制工作后，可有效消除內(nèi)部壓力的影響，確保橋梁整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。具體而言，在基礎(chǔ)樁施工時(shí)應(yīng)合理優(yōu)化工藝，最大限度消除不良因素對(duì)施工作業(yè)造成的不良影響，且要充分考慮加寬設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)樁體長(zhǎng)度的合理調(diào)整；嚴(yán)格控制澆筑施工順序，首先應(yīng)完成現(xiàn)澆層的澆筑作業(yè)，在此基礎(chǔ)上方可澆筑拼接區(qū)域。

案例工程中，該橋梁的運(yùn)營(yíng)時(shí)長(zhǎng)已達(dá)到15年之久，伴隨時(shí)間的推移，既有橋梁的地基沉降已經(jīng)趨于穩(wěn)定，現(xiàn)階段幾乎不會(huì)發(fā)生大幅度沉降，但新建部分正處于沉降初期，此階段的沉降量明顯偏大，從而出現(xiàn)新舊橋梁差異性沉降問題，導(dǎo)致全橋結(jié)構(gòu)缺乏完整性，車輛在通行過程中輕則存在行車舒適性下降的情況，重則引發(fā)交通安全事故。對(duì)此，必須高度注重對(duì)整體受力情況的分析，以合理的方式優(yōu)化橋梁受力狀態(tài)，采取合適的安全系數(shù)，保證加寬設(shè)計(jì)方案的可靠性。

五、結(jié)語(yǔ)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的背景下，高速公路中小跨度橋梁加寬的重要性逐步彰顯，加寬設(shè)計(jì)成為工程技術(shù)人員乃至社會(huì)各界高度關(guān)注的對(duì)象。對(duì)此，必須以道路橋梁的發(fā)展需求為導(dǎo)向，以現(xiàn)階段的使用情況為立足點(diǎn)，做好橋梁加寬設(shè)計(jì)工作，提出切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案，以便新建部分能夠與原有橋梁構(gòu)成完整的整體，提高橋梁的通行服務(wù)能力，提供安全、高效的車輛通行環(huán)境，為現(xiàn)代化社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展助力。