改擴(kuò)建橋梁拼寬設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

戴穎娟

（宜春市交通運(yùn)輸事務(wù)中心，江西宜春336000）

0 引言

在橋梁改擴(kuò)建工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的階段，橋梁拼寬設(shè)計(jì)水平的高低，對(duì)后續(xù)工程項(xiàng)目的開(kāi)展有著一定的影響。因此，在橋梁拼寬設(shè)計(jì)之前必須要嚴(yán)格按照橋梁改擴(kuò)建拼寬設(shè)計(jì)的原則，對(duì)涉及的細(xì)節(jié)進(jìn)行綜合研究，同時(shí)要將各種新理念、新方法應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中，如此才能夠達(dá)到改擴(kuò)建橋梁拼接加寬設(shè)計(jì)的需要。

1 改擴(kuò)建橋梁設(shè)計(jì)原則

一是橋梁的拼接加寬施工必須達(dá)到安全性的標(biāo)準(zhǔn)，充分利用原橋梁結(jié)構(gòu)形式，以達(dá)到降低成本、提高效益的要求。在拼接前，必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的全面評(píng)估分析，確定合適的設(shè)計(jì)方案，以保證拼接施工效果和質(zhì)量。二是拼接結(jié)構(gòu)應(yīng)用樁基礎(chǔ)的橋梁形式，上部進(jìn)行連接，下部則不連接。三是橋梁新建、改建的施工前，必須對(duì)當(dāng)?shù)氐暮拥馈⒐喔?、洪澇設(shè)施等進(jìn)行全面了解，以保證橋梁標(biāo)高符合使用要求。四是拼接加寬的橋梁下部結(jié)構(gòu)，原則上是應(yīng)用樁基礎(chǔ)的形式，如果地基條件比較好，可以使用原橋梁的地基結(jié)構(gòu)形式。五是改擴(kuò)建道路存在主線上跨被交等級(jí)路的形式，或者被交等級(jí)道路上跨主線等，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法滿足要求，必須經(jīng)過(guò)多方面分析研究，確定合適的設(shè)計(jì)方案，保證項(xiàng)目施工效果。六是拼接過(guò)程中，最好選用跨徑相同、結(jié)構(gòu)形式一致的設(shè)計(jì)方案。七是要想滿足運(yùn)行效果，通常還要落實(shí)罩面修復(fù)以及改擴(kuò)建加寬施工凈空尺寸等方式，對(duì)于拆除重建或者新建的上跨高速公路橋梁凈空尺寸應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑龃骩1]。

2 原有構(gòu)造物拆除重建情況

初步設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，如果存在下述的情況，則考慮要進(jìn)行橋梁拆除重建：其一，原橋梁結(jié)構(gòu)已經(jīng)存在很?chē)?yán)重的缺陷問(wèn)題，加固施工根本無(wú)法滿足應(yīng)用的要求。其二，加固之后承載性能雖然可以滿足要求，但是使用效果比較差，還會(huì)有安全隱患的問(wèn)題發(fā)生。其三，原橋難以滿足防洪的要求，需要頂升處理，但是經(jīng)過(guò)分析后發(fā)現(xiàn)，頂升施工會(huì)給結(jié)構(gòu)造成巨大的損壞，無(wú)法滿足運(yùn)行要求。其四，加固頂升橋臺(tái)改造施工的總成本占到拆除重建成本的50%以上。

3 改擴(kuò)建段、新建段橋梁設(shè)計(jì)

某高速公路項(xiàng)目是我國(guó)交通設(shè)施的重要組成部分，穿越多個(gè)省份，總長(zhǎng)度為500km，設(shè)計(jì)為雙向四車(chē)道的結(jié)構(gòu)形式，路基結(jié)構(gòu)寬度尺寸為37m。對(duì)于該項(xiàng)目進(jìn)行改造施工中，選擇應(yīng)用的是“兩側(cè)拼寬為主、局部分離”的基本原則，將原四車(chē)道擴(kuò)建為八車(chē)道的道路形式，同時(shí)還包含有互通立交等結(jié)構(gòu)部分，需要充分利用老路形式。因?yàn)榕f橋的寬度尺寸無(wú)法滿足當(dāng)前要求，所以需要進(jìn)行拼寬改造施工，以達(dá)到工程的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)和要求[2]。

4 拼接方案的專題研究

4.1 拼寬結(jié)構(gòu)形式

根據(jù)設(shè)計(jì)方案要求，橋梁拼寬采用上部連接、下部不連接的形式。對(duì)于任何橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行原結(jié)構(gòu)拼接施工時(shí)，都必須遵守我國(guó)的國(guó)家法律法規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)規(guī)范的要求，滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。根據(jù)目前我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在整體鋼結(jié)構(gòu)實(shí)心板和鋼筋混凝土空心板拼接、預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)空心板和鋼筋混凝土空心板拼接等形式中，有著明確的規(guī)定和要求，以保證結(jié)構(gòu)的性能符合工程的運(yùn)行要求。經(jīng)過(guò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，原橋梁的空心板結(jié)構(gòu)拼接施工，應(yīng)用的是預(yù)應(yīng)力空心板和現(xiàn)澆整體空心板的形式，新老結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)、新老結(jié)構(gòu)收縮徐變等方面控制上并無(wú)任何的差異，這一方式可以使用，與實(shí)心板的拼接效果是完全相同的。但是如果選擇現(xiàn)澆整體板和原鋼筋混凝土空心板拼接施工，對(duì)于單孔10m 以及以下的結(jié)構(gòu)施工中可以節(jié)約模板使用量，降低運(yùn)輸成本。預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁結(jié)構(gòu)形式和預(yù)應(yīng)力混凝土空心板拼接施工，抗彎設(shè)計(jì)難度比較高，所以一般不會(huì)選擇使用這種形式。綜合分析目前的單孔10m 及以下結(jié)構(gòu)會(huì)優(yōu)先選擇應(yīng)用現(xiàn)澆板和結(jié)構(gòu)物上部連接的形式，其他的結(jié)構(gòu)形式則會(huì)使用和原結(jié)構(gòu)完全相同的梁板進(jìn)行拼接施工[3]。

4.2 原有橋梁邊板(梁)利用研究

拼接施工環(huán)節(jié)，原有橋梁結(jié)構(gòu)的邊板或者邊梁，是否要進(jìn)行拆除處理，當(dāng)前已經(jīng)展開(kāi)全面深入的研究。此次研究中，對(duì)于已有的橋梁上部結(jié)構(gòu)形成的空心板、實(shí)心板、T 梁、工字梁等形式，進(jìn)行全面的性能檢測(cè)工作，在鋼筋混凝土空心板或者實(shí)心板更換為中板的結(jié)構(gòu)形式之后，承載性能符合工程的運(yùn)行要求，其結(jié)構(gòu)可以繼續(xù)使用，然后進(jìn)行邊板懸臂端的切除處理，邊板頂板直徑和混凝土結(jié)構(gòu)采用濕接縫的連接形式，原邊板和新建設(shè)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的連接；預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁和工字梁邊梁進(jìn)行加固施工，調(diào)整為中梁之后可以繼續(xù)使用，新舊T 梁之間要布置現(xiàn)澆橫隔板以及現(xiàn)澆面板的結(jié)構(gòu)，原邊梁和新建設(shè)的部分連接性能良好。如果要將原橋邊梁結(jié)構(gòu)拆除處理，次邊梁就會(huì)出現(xiàn)損傷的情況，并且還要重新設(shè)置鉸縫的結(jié)構(gòu)，也可以采取植筋的處理方式，但是施工難度升高，所以需要慎重選擇這種處理方式。同時(shí)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要考慮到新舊結(jié)構(gòu)的拼接質(zhì)量以及拼接方式在設(shè)計(jì)階段要預(yù)留出一定的富余度，以便后續(xù)工程施工能夠在該層面上進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)提高整體工程的建設(shè)效果[4]。

4.3 橋梁拼接方案的建議

在橋梁拼接施工環(huán)節(jié)，新老結(jié)構(gòu)的性能、上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的收縮徐變的問(wèn)題，都會(huì)對(duì)新老基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的影響，所以設(shè)計(jì)人員必須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)情況，展開(kāi)全面的分析和研究，尤其是細(xì)節(jié)部分的受力，必須做好全面分析和控制，以保證結(jié)構(gòu)受力條件符合要求，對(duì)于保證橋梁運(yùn)行效果有重要的作用?；诖?，需要采取如下的應(yīng)對(duì)措施：其一，如果現(xiàn)場(chǎng)條件允許，應(yīng)盡可能延長(zhǎng)接縫施工之前的空心板放置的時(shí)間，以6 個(gè)月以上為宜，同時(shí)還要落實(shí)兩側(cè)接縫以及支座相應(yīng)位置上的接縫配筋施工。其二，新拼寬橋基礎(chǔ)應(yīng)用的是樁基結(jié)構(gòu)形式，保證新老橋梁的基礎(chǔ)沉降差不超過(guò)5mm，需要適當(dāng)?shù)募娱L(zhǎng)樁體結(jié)構(gòu)，或者采用增大直徑、擴(kuò)大支撐結(jié)構(gòu)范圍等措施，以保證新老樁體的沉降量得到有效的控制。其三，更換老橋梁的支座結(jié)構(gòu)形式，新橋梁的支座也需要做好各個(gè)方面變形的控制，以達(dá)到結(jié)構(gòu)性能的要求。其四，需要選擇合理有效的措施，做好梁端結(jié)構(gòu)的控制，不會(huì)因?yàn)槭湛s變形而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)橫向位移量超出技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其五，對(duì)于長(zhǎng)聯(lián)T 梁要實(shí)施解聯(lián)處理，一聯(lián)跨的數(shù)量在5 跨以內(nèi)，且兩側(cè)的隔板結(jié)構(gòu)需要布置構(gòu)造鋼筋，以達(dá)到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛性的要求，滿足整體運(yùn)行功能的標(biāo)準(zhǔn)和要求。同時(shí)，在該項(xiàng)工作開(kāi)展階段對(duì)于涉及的拼寬位置要做好性能的測(cè)定，以提高整體工程項(xiàng)目的施工效果。

5 改擴(kuò)建橋梁設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員經(jīng)過(guò)初步設(shè)計(jì)和研究，在結(jié)構(gòu)拼接方案進(jìn)行全面的分析和研究之后，總結(jié)出必要的擴(kuò)建施工方案，主要是如下幾個(gè)：其一，原橋梁結(jié)構(gòu)的承載性能比較差，為了能夠降低因?yàn)槠唇邮┕ざ鴮?dǎo)致的負(fù)面影響，會(huì)將原橋局部位置上的翼緣結(jié)構(gòu)切割掉，有效減小拼接梁距。其二，拼接位置上的結(jié)構(gòu)要達(dá)到可靠性、穩(wěn)定性的要求，可以在接縫的位置增加配筋以滿足結(jié)構(gòu)運(yùn)行的要求。其三，拼接施工中，新建設(shè)的結(jié)構(gòu)部分需要加強(qiáng)控制，保證沉降處于合理的范圍內(nèi)，一般會(huì)選擇增加長(zhǎng)度、直徑或者擴(kuò)充等方式，對(duì)于新結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)壓施工，延長(zhǎng)接縫的澆筑時(shí)間等。在此次高速公路項(xiàng)目中，原橋梁結(jié)構(gòu)上部施工的形式比較多，比如混凝土T 梁、預(yù)應(yīng)力連續(xù)空心板梁、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁、簡(jiǎn)支梁等結(jié)構(gòu)形式，而下部結(jié)構(gòu)的形式也比較多，比如柱式墩、薄壁墩、重力式橋臺(tái)等等，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)主要是鉆孔灌注樁以及擴(kuò)大基礎(chǔ)等形式。在該項(xiàng)目施工中，先進(jìn)行半幅分段建設(shè)施工，另外半幅正常通車(chē)運(yùn)行，交替施工以完成整個(gè)工程的運(yùn)行。半幅分段建設(shè)方式與整體建設(shè)的原則是不同的，所以造成左右幅孔徑、結(jié)構(gòu)形式都是不同的，左右兩側(cè)還會(huì)存在構(gòu)造物的影響，原橋10m 及以下的孔徑梁板長(zhǎng)度為橋臺(tái)間垂直間距，和常規(guī)意義上的板長(zhǎng)是不同的，所以造成了跨徑梁體長(zhǎng)度會(huì)因?yàn)榻嵌鹊淖兓兓?，所以要結(jié)合這一情況，選擇合適的施工方案，以保證工程的質(zhì)量合格[5]。

6 結(jié)語(yǔ)

目前我國(guó)高速公路項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)數(shù)量已經(jīng)非常多，新建設(shè)的項(xiàng)目數(shù)量日益減少，所以我國(guó)開(kāi)始全面進(jìn)行舊橋拼寬改造施工，這是必然發(fā)展趨勢(shì)。在改擴(kuò)建橋梁拼寬設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，了解原橋結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)營(yíng)狀況，確定合適的設(shè)計(jì)方案，消除不利因素的影響，為橋梁運(yùn)行質(zhì)量提升奠定基礎(chǔ)。