既有橋梁拼寬設(shè)計技術(shù)探討

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1、既有橋梁拼寬設(shè)計技術(shù)探討1.中國公路工程咨詢集團有限公司北京100097摘要：隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展及交通量的持續(xù)增忪，高速公路改擴建今后將逐漸進入高潮期。橋涵工程的改造是整個改擴建工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是重要的節(jié)點控制工程。2015年3月，《高速公路改擴建設(shè)計細則》頒布，高速公路改擴建設(shè)計有了新的統(tǒng)一技術(shù)要求和規(guī)范指導(dǎo)。木文以某高速橋梁改擴建設(shè)計為背景，對高速公路改擴建既有橋涵拼寬設(shè)計技術(shù)及關(guān)鍵問題進行探討。關(guān)鍵詞：既有橋梁；拼寬；收縮徐變；沉降差1概述截止2014年底，我國高速公路通車總里程已達11.19萬公里，其

2、中有3.43萬公里的高速公路通車年限在10年以上。目前，我國部分國高網(wǎng)高速公路已陸續(xù)開始擴容改造，以提升其交通容量及通行能力。高速公路改擴建的橋涵工程的改造是整個改擴建工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是重要的節(jié)點控制工程，其方案的合理性也直接關(guān)系到路面及交通組織方案的實施。木文以某高速改擴建設(shè)計為背景，對高速公路改擴建既有橋涵拼寬設(shè)計技術(shù)進行探討。2工程實例某高速橋梁建于2001年，橋梁上部結(jié)構(gòu)為3x16米預(yù)應(yīng)力砼空心板，下部結(jié)構(gòu)為樁柱式墩、輕型橋臺、樁基礎(chǔ)。橋梁現(xiàn)況為雙向4車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有整體式路基寬度為28米，設(shè)計荷

3、載等級為汽車一超20級、掛車一120。改擴建后路基兩側(cè)拼寬為雙向6車道，標(biāo)準(zhǔn)路基寬34.5米。根據(jù)路線總體方案，橋梁采取兩側(cè)對稱加寬，每側(cè)需加寬3.25米。改擴建拼寬設(shè)計之前首先需要全面了解既有橋涵的技術(shù)狀況、使用現(xiàn)狀及運營養(yǎng)護情況。改擴建橋梁拼寬技術(shù)方案應(yīng)在專項檢測報告的基礎(chǔ)上進行，并根據(jù)評價結(jié)論來決定是否加固，然后再進行拼寬設(shè)計。對于橋梁總體技術(shù)狀況評價等級為1類、2類的可原位利用，3類經(jīng)維修、加固達到1類或者2類的可利用，4類宜拆除重建，5類應(yīng)拆除重建。拼寬設(shè)計應(yīng)在保證安全的前提下，盡量利用原冇結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。

4、重點要處理好既奮結(jié)構(gòu)的利用及新建與既奮結(jié)構(gòu)的關(guān)系，處理方式直接關(guān)系到新建部分的設(shè)計方案。經(jīng)檢測：上部出現(xiàn)空心板梁出現(xiàn)混凝土剝落，鉸縫砂漿剝落銹脹、滲水泛白；下部構(gòu)件出現(xiàn)橋臺身滲水泛白、蓋梁端頭混凝土脹裂；橋面出現(xiàn)坑槽、網(wǎng)裂，排水管缺失，護欄混凝土破損。依據(jù)《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》OTGH11-2004）技術(shù)狀況評定為2類橋。針對檢測結(jié)果，首先需對橋梁進行修補設(shè)計，然后才能進行原位利用并進行拼寬設(shè)計。針對空心板鉸縫混凝土剝落、橋梁墩臺銹脹破損等病害，采用環(huán)氧砂漿進行修補；針對空心板及橋梁墩臺出現(xiàn)的裂縫，采用環(huán)氧樹脂膠進

5、行封閉。具體改建方案為：保留舊橋空心板，拆除舊橋兩側(cè)防撞護欄，靜力鑿除邊板懸臂及橋墩、橋臺擋塊，在舊橋兩側(cè)各新建一座橋，加寬部分橋梁上部結(jié)構(gòu)仍采用3x16米預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制空心板。全橋共12片空心板，其中6片中板，6片邊板?？招陌宀捎煤髲埛?。根據(jù)《高速公路改擴建設(shè)計細則》（JTG/TL11-2014）,拼寬采用結(jié)構(gòu)冋型的原則，即上部結(jié)構(gòu)形式、跨徑和梁高與既冇橋梁一致。這樣既可以從構(gòu)造措施上減少差異變形對結(jié)構(gòu)的影響，又能保持外觀的協(xié)調(diào)性。橋梁拼寬采用的方式主要有（1）上部與下部結(jié)構(gòu)均連接，這種方式使得新建部分與既奮

6、橋梁形成整體，減小不均勻變形，但是變形不一致易產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力；（2）上部結(jié)構(gòu)連接、下部結(jié)構(gòu)不連接，這種方式使得新建部分與既奮橋梁上部結(jié)構(gòu)形成整體，但下部結(jié)構(gòu)各自受力，新舊橋之間因材料差異、基礎(chǔ)不均勻沉降等因素產(chǎn)生附加內(nèi)力；（3）上部與下部結(jié)構(gòu)均不連接，這種方式使得新建部分與既有橋梁各自受力明確，相互之間沒有影響，但是新建部分與既有橋梁之間撓度差異較大，易產(chǎn)生縱向裂縫，增加后期養(yǎng)護維修工作。這三種方式具體設(shè)計時應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)形式、跨徑布置、拼寬結(jié)構(gòu)的自身穩(wěn)定性、地質(zhì)等因素綜合考慮，選擇合理的連接方式。結(jié)合本橋?qū)嶋H情

7、況，參考以往項B的成功經(jīng)驗，本橋新建與既奮橋梁上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件連接，下部結(jié)構(gòu)分離；加寬橋梁的橋墩采用蓋梁下接獨柱墩，加寬橋梁的橋臺采用輕型橋臺，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁。新、舊橋的橋墩蓋梁、橋臺臺身、橋臺承臺間均設(shè)有間隙。為保障橋面的平整度和行車的舒適性，更換舊橋鋪裝，與新橋統(tǒng)一澆筑橋面混凝土。3幾個關(guān)鍵問題的處理首先關(guān)于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。0前，《高速公路改擴建設(shè)計細則》(jTG/TLll-2014)已實施，細則在《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2014)等現(xiàn)行規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的采用，既有資源的利用、

8、改擴建設(shè)計方案的選擇、構(gòu)造物的拼接、建設(shè)與運營協(xié)調(diào)等做了針對性的規(guī)定。拼寬橋涵的新建部分與既奮橋涵連接時的整體驗算，既冇橋涵極限承載能力要滿足或采取措施后滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求；正常使用極限狀態(tài)要滿足原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求。也就是改擴建項0橋涵荷載等級采用“老橋老標(biāo)準(zhǔn)、新橋新標(biāo)準(zhǔn)”的原則。即既有橋梁的檢測評價采用原設(shè)計荷載；對拼寬部分與既冇結(jié)構(gòu)的連接整體驗算吋，正常使用極限時采用汽