市政橋梁拼寬加固設(shè)計(jì)研究

王伊慧

(中鐵城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，安徽 蕪湖 241000)

引言

近些年，車(chē)輛日漸增多，市政橋梁的交通負(fù)荷隨之增大，在交通負(fù)荷的干擾之下，市政橋梁需要進(jìn)一步改造與設(shè)計(jì)。首先應(yīng)該穩(wěn)步提升橋梁實(shí)際的承載力，此外還需通過(guò)增加橋面寬度使得通行能力得到明顯提升，而拼寬加固就屬于實(shí)現(xiàn)兩項(xiàng)目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)措施。拼寬加固實(shí)踐中，重點(diǎn)是在原有橋梁結(jié)構(gòu)的前提下，經(jīng)過(guò)對(duì)參數(shù)以及構(gòu)造進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，確保橋梁拼寬和加固順利實(shí)現(xiàn)，由此更好的維護(hù)市政橋梁的基本性能，優(yōu)化市政橋梁的整體結(jié)構(gòu)[1]。

1 市政橋梁拼寬加固技術(shù)

車(chē)輛制造水平明顯提升，車(chē)輛的載荷量有所增加，市政道路面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。市政橋梁作為道路交通中非常重要的組成部分，采取科學(xué)的方式保證可靠及安全意義重大，除了可以維護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全外，還能確保交通線路更加通暢，推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展。一般來(lái)說(shuō)，橋梁的使用中極易出現(xiàn)故障問(wèn)題，出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)應(yīng)該從兩個(gè)方面探索具體原因：首先，承載力及結(jié)構(gòu)性能未能達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)的基本要求；其次，項(xiàng)目落成并使用后的承載力及結(jié)構(gòu)性能發(fā)生了顯著變化，需要對(duì)橫截面、輔助構(gòu)件、墩臺(tái)等進(jìn)行科學(xué)的拼寬加固處理，通過(guò)適宜的技術(shù)手段提升市政橋梁項(xiàng)目功能水平。

2 市政橋梁拼寬加固原則及注意事項(xiàng)

2.1 原則

通常來(lái)說(shuō)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展的進(jìn)程中，市政橋梁承擔(dān)著非常重要的職責(zé)，扮演著城市道路樞紐的角色，對(duì)于整個(gè)城市的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快意義重大。市政橋梁設(shè)計(jì)象征著城市形象和經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，相關(guān)工作的落實(shí)狀態(tài)除了可以影響到城市整體形象外，還能直接作用于地區(qū)經(jīng)濟(jì)。車(chē)輛現(xiàn)已成為了人們出行的必備交通工具，車(chē)輛荷載的增加，使得市政道路橋梁交通通行性能受到考驗(yàn)，需要落實(shí)好拼寬加固工作。市政橋梁加固意指運(yùn)用補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件強(qiáng)化承載力和結(jié)構(gòu)性能，由此延長(zhǎng)實(shí)際的使用壽命，對(duì)市政橋梁項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，相應(yīng)的加固方案應(yīng)該體現(xiàn)出可行性。在具體實(shí)踐中，應(yīng)該遵循下述原則：首先，城市施工階段，交通壓力較大，舊橋梁下方管道較多，因此在施工速度和設(shè)計(jì)方案上的要求極高。應(yīng)該積極重視舊橋改造的簡(jiǎn)化方案，也就是在不影響原有橋梁結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上采取實(shí)際行動(dòng)，在舊橋兩側(cè)或者是單側(cè)區(qū)域拼寬，完成橋板加固任務(wù)，規(guī)避移動(dòng)管道線路的實(shí)際問(wèn)題。施工過(guò)程中，還應(yīng)該考慮對(duì)原有板材的繼續(xù)使用，盡量保障資源有效率，同時(shí)還需避免中斷交通的情況；其次，應(yīng)該在最大限度上將原有結(jié)構(gòu)加以利用，降低成本支出。舊橋拼寬加固時(shí)，應(yīng)該妥善的解決新橋和舊橋的結(jié)構(gòu)聯(lián)系問(wèn)題，確保新舊橋的變形和受力更加合理，實(shí)現(xiàn)剛度上的合理匹配。還需重視新材料與舊材料保持一致，避免因材料不同導(dǎo)致基礎(chǔ)沉降；最后，若是舊橋存在著諸多的不足之處，則應(yīng)該及時(shí)的放棄橫向拼接，建設(shè)分離式新橋。根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)看，如果涉及到基礎(chǔ)擴(kuò)大問(wèn)題，可以做成樁基礎(chǔ)或者其他特殊處理。

2.2 注意事項(xiàng)

其一，橋梁拼寬設(shè)計(jì)中應(yīng)該及時(shí)將橋梁的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集并整理，測(cè)量分析相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，之后將相關(guān)數(shù)據(jù)信息作為拼寬設(shè)計(jì)時(shí)的參考依據(jù)。

其二，由于新舊橋梁存在著明顯的基礎(chǔ)沉降差，應(yīng)該對(duì)其給予高度關(guān)注，需要在分析該類(lèi)問(wèn)題時(shí)，適當(dāng)規(guī)避新舊橋梁連接處極易產(chǎn)生的裂縫，科學(xué)的控制好新舊橋梁基礎(chǔ)沉降差。

其三，如果新舊橋梁運(yùn)用到的摩擦樁屬于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，則應(yīng)該在拼接區(qū)域及時(shí)分析新橋的樁長(zhǎng)，同時(shí)還應(yīng)該判斷舊橋樁長(zhǎng)，讓新橋樁長(zhǎng)大于舊橋樁長(zhǎng)。只有保證了這一問(wèn)題，才能在拼接的時(shí)候避免因長(zhǎng)度不足埋下的安全隱患。

其四，橋梁弱連接計(jì)算時(shí)，對(duì)于新舊橋梁結(jié)構(gòu)，必須分開(kāi)計(jì)算，需要將二者間的相互影響加以排除，同時(shí)還應(yīng)對(duì)新舊結(jié)構(gòu)接縫兩側(cè)按照邊梁進(jìn)行分析。橋梁強(qiáng)連接計(jì)算中，應(yīng)該明確新舊橋梁結(jié)構(gòu)間的相互作用，依照整體結(jié)構(gòu)加以計(jì)算。不管是計(jì)算哪一種情況，都應(yīng)該按照科學(xué)的原則展開(kāi)，以此才能保證橋梁拼接更加到位，滿(mǎn)足當(dāng)前車(chē)輛荷載的實(shí)際需求。

3 市政橋梁拼寬加固的要求及設(shè)計(jì)方案

市政橋梁拼寬加固的基本要求和實(shí)際設(shè)計(jì)方案應(yīng)該重視科學(xué)性和合理性，只有符合項(xiàng)目的基本情況，才能更好地彰顯出實(shí)際的價(jià)值，確保市政橋梁拼寬加固更加到位，達(dá)到理想化的成果。市政橋梁拼寬加固對(duì)于具體的實(shí)踐過(guò)程有著嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還有著完善的設(shè)計(jì)方案，以下對(duì)其展開(kāi)詳細(xì)概述。

3.1 要求

在實(shí)際拼寬加固時(shí)，應(yīng)該結(jié)合基本的要求加以分析，促使拼寬加固的成果更加理想，滿(mǎn)足項(xiàng)目的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到理想化的應(yīng)用成效。市政橋梁拼寬加固設(shè)計(jì)階段，需關(guān)注橫向拼寬的上部結(jié)構(gòu)形式，還應(yīng)該重視與原橋的一致程度，避免在橋梁使用的時(shí)候，產(chǎn)生梁體局部開(kāi)裂的問(wèn)題，埋下諸多的安全隱患。拼寬橋梁下部結(jié)構(gòu)的選型階段，還應(yīng)該重視和原橋墩臺(tái)實(shí)際的外形一致?tīng)顟B(tài)，選用基礎(chǔ)形式的過(guò)程中，必須要科學(xué)的控制對(duì)于現(xiàn)有墩臺(tái)可能產(chǎn)生的負(fù)面影響，若是條件允許的時(shí)候，需要合理的使用樁基礎(chǔ)形式，促使墩臺(tái)和上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度更加理想。

因當(dāng)前的橋梁使用存在著使用時(shí)間較長(zhǎng)的情況，混凝土收縮徐變也基本完成，橋梁拼寬加固設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該及時(shí)的對(duì)拼寬改造的橋梁混凝土收縮徐變等多種情況展開(kāi)詳細(xì)的分析，重視多個(gè)環(huán)節(jié)計(jì)算的準(zhǔn)確程度，避免出現(xiàn)新老混凝土結(jié)合面異常情況。綜上所述，應(yīng)該重視要求和規(guī)定，在落實(shí)實(shí)際行動(dòng)的時(shí)候，需關(guān)注細(xì)節(jié)之處，采取科學(xué)化的方案，保證維護(hù)市政橋梁項(xiàng)目整體穩(wěn)定度，同時(shí)真正的起到緩解交通壓力的成效[2]。

3.2 設(shè)計(jì)方案

3.2.1 懸臂挑梁

市政橋梁拼寬加固階段的懸臂挑梁設(shè)計(jì)過(guò)程中，重點(diǎn)是對(duì)原有橋梁結(jié)構(gòu)的基本承載力體現(xiàn)出一定要求，在符合相關(guān)承載力的基本前提下，促使懸臂挑梁處理更加到位。懸臂挑梁拼寬加固中，可以及時(shí)的對(duì)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)化的改造，借助于合理的粘貼鋼板的基本手段，對(duì)原有橋梁的主體結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)募庸烫幚?，確保加固以后的橋梁能夠符合規(guī)定的承載力標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.2 單邊加固

在實(shí)施相關(guān)的方案時(shí)，應(yīng)該重視市政橋梁的基本施工要求，單邊加固屬于一個(gè)重要的方面，需要結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況制定出科學(xué)的策略，保證更好的達(dá)到理想化的項(xiàng)目建設(shè)成果。市政橋梁的承載力難以滿(mǎn)足雙側(cè)拼寬的時(shí)候，應(yīng)該重點(diǎn)分析單邊加固的可行性，在確保正常交通得以滿(mǎn)足的時(shí)候，應(yīng)該完成單邊改造施工的目的。單邊加固需要考慮多種因素，如市政橋梁實(shí)際的連接情況，因原橋單側(cè)增加恒載，拼寬之后結(jié)構(gòu)的橫向整體穩(wěn)定度必須要符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，拼寬結(jié)構(gòu)的承載力應(yīng)該符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.3 邊梁以及主梁

橋梁拼寬加固中，邊梁與主梁屬于重點(diǎn)考慮的內(nèi)容，若是未能對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的判斷，勢(shì)必影響到拼寬加固的成果，也會(huì)失去市政橋梁拼寬加固的基本價(jià)值。邊梁以及主梁是重要的結(jié)構(gòu)，應(yīng)該重視一些要點(diǎn)，只有讓具體的實(shí)踐過(guò)程和項(xiàng)目建設(shè)要求相互結(jié)合，才能更好的達(dá)到理想化的成效。拼寬加固的市政橋梁一般會(huì)包含著新舊連接的具體結(jié)構(gòu)，借助橋梁邊梁和主梁的實(shí)際拼寬加固設(shè)計(jì)，促使著加寬加固的目標(biāo)順利達(dá)成。

4 市政橋梁拼寬加固中新舊橋拼接的具體方式

市政橋梁的交通荷載與日俱增，在交通荷載量明顯增加的過(guò)程中，市政橋梁的改造設(shè)計(jì)也受到了重視，應(yīng)該積極重視科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，確保市政橋梁結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)固程度[3]。市政橋梁拼寬加固中新舊橋拼接存在著多種方式，應(yīng)該對(duì)不同的拼寬加固方式展開(kāi)詳細(xì)的分析，對(duì)具體的方式應(yīng)用方案加以判斷，促使著市政橋梁拼寬加固成效更加明顯，為緩解當(dāng)前的巨大交通壓力提供有力的支持。

4.1 上下部的合理連接

此類(lèi)拼接方式的基本特征就是對(duì)新建橋梁以及既有橋梁打造出相對(duì)統(tǒng)一的整體，科學(xué)的控制荷載作用之下受力不均勻和變形的情況，若是變形不一致，極易產(chǎn)生極為明顯的附加內(nèi)力。新舊橋連接重點(diǎn)是通過(guò)橫向植筋的手段確保上部結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的位置有效的連接，澆灌混凝土打造出統(tǒng)一整體，下部對(duì)應(yīng)位置的蓋梁也可植筋或者是采取鋼板連接方案，此類(lèi)方式的科學(xué)使用，能夠適當(dāng)?shù)臏p少新舊橋連接過(guò)程中產(chǎn)生明顯的變形問(wèn)題。雖然可以讓新舊橋梁有效的形成統(tǒng)一整體，但是因?yàn)樾屡f橋的材料和實(shí)際的地基沉降壓實(shí)情況存在差別，地基沉降量不一，在建設(shè)新橋梁的過(guò)程中，應(yīng)該科學(xué)的控制地基沉降量和主梁變形量，以免連接階段產(chǎn)生明顯的變形差異，使得新舊結(jié)構(gòu)出現(xiàn)附加內(nèi)力。

4.2 上下部不連接

此類(lèi)拼寬手段的基本特征就是新建部分及既有橋梁呈現(xiàn)出分隔的狀態(tài)，各自的受力相對(duì)明確，之間并不存在顯著的影響，施工產(chǎn)生的交通影響較小，但是考慮到新建部分和既有橋梁撓度差異相對(duì)明顯，路面極易產(chǎn)生縱向裂縫以及橫向的錯(cuò)位問(wèn)題，威脅到行車(chē)的整體安全情況，也會(huì)干擾到舒適度，使得后期的養(yǎng)護(hù)維修工作量明顯增加。該類(lèi)方式考慮到橋梁的上下部結(jié)構(gòu)不存在連接的情況，新舊橋間存有明顯的裂縫，縫隙可以當(dāng)做隔離帶，此類(lèi)方式更適合運(yùn)用至增加車(chē)道數(shù)量的項(xiàng)目中。新舊橋間不連接，地基下沉和氣溫等多種因素并不會(huì)讓結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力明顯增加，伴隨著新橋的科學(xué)運(yùn)用，荷載能夠讓新舊橋的主梁出現(xiàn)不均衡擾度，由此在加寬之后新舊兩橋的基礎(chǔ)沉降存在著明顯的差異時(shí)，會(huì)讓連接處產(chǎn)生明顯的裂縫，由此直接的威脅到行車(chē)的安全。該類(lèi)方式更適合運(yùn)用于跨徑相對(duì)較短的市政橋梁，但是想要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的使用，還是存在著一定的難度。

4.3 上部連接但下部不連接

此類(lèi)拼寬方式的基本特征就是新建部分以及既有橋梁上部結(jié)構(gòu)打造出了統(tǒng)一的整體，但是由于下部結(jié)構(gòu)明顯的受力，新建以及既有橋梁間因?yàn)椴牧洗嬖谥黠@的不同，加之基礎(chǔ)不均勻沉降等多種因素造成的附加內(nèi)力，可以運(yùn)用先安裝上部結(jié)構(gòu)，延遲澆筑解封時(shí)間等多種方式，科學(xué)的控制實(shí)際的影響。此類(lèi)手段重點(diǎn)是指新舊兩部分的主梁、輔裝相連，或新舊橋梁中設(shè)置出縱向伸縮縫，但是因?yàn)闃蛄合碌闹髁翰淮嬖谶B接的情況，維護(hù)了橋面本身的平整度，行車(chē)過(guò)程較為舒適，科學(xué)的控制了上下連接中因新舊結(jié)構(gòu)變形的橋面裂縫。此類(lèi)方式在實(shí)際運(yùn)用的時(shí)候，需要新舊橋梁的兩個(gè)部分存在著較小的差距，結(jié)構(gòu)跨度應(yīng)該盡可能的保持一致性，避免因?yàn)榭缍认嗖钶^大，使得接縫處的開(kāi)裂問(wèn)題難以合理的規(guī)避。新舊橋梁的結(jié)構(gòu)存在著明顯的不同時(shí)，比如，新橋?yàn)榱簶?，舊橋是拱橋的情況，可以適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用此類(lèi)手段，兩座橋的下部并不能相互干擾。橋梁使用時(shí)間明顯增加的時(shí)候，新舊橋梁的基礎(chǔ)沉降差異問(wèn)題會(huì)逐漸的呈現(xiàn)出來(lái)，這就使得新舊橋梁上部結(jié)構(gòu)的附加內(nèi)力出現(xiàn)，橋梁下部結(jié)構(gòu)并不會(huì)受到嚴(yán)重的影響，運(yùn)用該類(lèi)方式拓寬橋梁的過(guò)程中，還應(yīng)該重視橋梁地基的維護(hù)以及加固處理，盡可能的控制新舊橋梁本身的基礎(chǔ)沉降差。

5 結(jié) 語(yǔ)

交通負(fù)荷日漸增大的過(guò)程，市政橋梁面臨著極為嚴(yán)峻的形勢(shì)，需要積極落實(shí)好改造設(shè)計(jì)工作，強(qiáng)化橋梁實(shí)際的承載力，科學(xué)增加橋面的寬度，確保通行能力有所提升。拼寬加固屬于重要的手段，對(duì)于拼寬改造的橋梁項(xiàng)目，應(yīng)該對(duì)既有結(jié)構(gòu)形式和新建橋梁建設(shè)條件等基本的控制因素展開(kāi)科學(xué)的分析，運(yùn)用科學(xué)化的拼寬連接方式，促使著市政橋梁項(xiàng)目得以順利的完工。