探討公路橋梁加寬連接設(shè)計(jì)

1、<p>　　探討公路橋梁加寬連接設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：本文闡述了高速公路橋梁加寬改造技術(shù)方案，為橋梁加寬設(shè)計(jì)提供參考，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：高速公路；橋梁；加寬 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)： U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p>　　引言：橋梁加寬就是在原橋梁的一側(cè)（或

2、兩側(cè)）新建橋梁或?qū)⒃瓨蛎嬉粋?cè)（或兩側(cè)）進(jìn)行加寬，使行車(chē)道得到拓寬，從而滿(mǎn)足交通需求。橋梁加寬過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一系列的問(wèn)題，主要問(wèn)題是如何選擇合理的加寬方案以及新舊橋連接接縫構(gòu)造，并通過(guò)仔細(xì)的計(jì)算分析和相應(yīng)的工程措施保證新舊橋拼寬連接成功，并保證其長(zhǎng)期正常地使用。 </p><p>　　1、橋梁加寬的原則 </p><p>　　公路橋梁加寬主要遵循以下原則：第一，要能最大限度的利用原有結(jié)構(gòu)，這是

3、一個(gè)基本原則；第二，為保證新、舊橋之間受力和溫度變形相協(xié)調(diào)，盡量使加寬后橋的上下部結(jié)構(gòu)形 </p><p>　　式與原橋保持一致；第三，橋梁的基礎(chǔ)或地基必須做特殊處理之后才能采用擴(kuò)大基礎(chǔ)的橋梁，當(dāng)然，也可以把基礎(chǔ)做成樁基礎(chǔ)；第四，采用分離式新建橋，不做橫向拼接。 </p><p>　　2、新舊橋梁加寬連接方式 </p><p>　　2.1 上下均不連接 </p

4、><p>　　加寬部分與原橋的上、下部構(gòu)造不連接，新老結(jié)構(gòu)之間留工作縫。優(yōu)點(diǎn)：加寬的新橋與舊橋互不影響，獨(dú)自受力，可以簡(jiǎn)化施工程序，減小連接的施工難度，施工期間基本上不影 </p><p>　　響原路的正常使用。缺點(diǎn)：在汽車(chē)活荷載作用下，兩橋主梁產(chǎn)生不均衡撓度，再加上新舊橋基礎(chǔ)之間的不均勻沉降，將會(huì)造成連接部位瀝青鋪裝層的破壞，容易形成縱向裂縫和橫橋向錯(cuò)臺(tái)。 </p><p

5、>　　2.2 上下均連接 </p><p>　　上部構(gòu)造先鑿去部分現(xiàn)澆橋面，在新老橋接縫處設(shè)置加強(qiáng)鋼筋，再和新橋的橋面現(xiàn)澆層一起澆筑；老橋下部構(gòu)造的橋墩、橋臺(tái)蓋梁及系梁通過(guò)植筋技術(shù)將鋼筋和加寬部分新橋相應(yīng) </p><p>　　部位鋼筋連接，然后澆筑混凝土，相互連為一體。優(yōu)點(diǎn)：加寬橋與原橋形成完整的一體，減少各種荷載作用下新老橋連接處的不均衡變形。新橋基礎(chǔ)沉降大于舊橋基礎(chǔ)沉降，由此產(chǎn)

6、生的附加內(nèi)力較大，將會(huì)使下部構(gòu)造帽梁、系梁、橋臺(tái)連接處產(chǎn)生裂縫；上部構(gòu)造連接處也可能產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致使用功能下降，維修困難，影響外觀 </p><p>　　2.3 上部構(gòu)造連接，下部構(gòu)造不連接 </p><p>　　將橋梁外側(cè)護(hù)欄拆除，鑿除邊緣1m 左右范圍內(nèi)的橋面現(xiàn)澆板，在新老橋接縫處設(shè)置加強(qiáng)鋼筋，再和新橋的橋面現(xiàn)澆層一起澆筑，而下部結(jié)構(gòu)不連接。 </p><p>

7、　　優(yōu)點(diǎn)：有利于上部結(jié)構(gòu)受力，下部結(jié)構(gòu)不連接，下部各自受力，內(nèi)力互不影響，并且便于施工，降低了造價(jià)，又保證了新老橋之間連為整體，能較好地控制橋面縱向裂縫的產(chǎn)生。 </p><p>　　缺點(diǎn)：新舊橋基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)連接處易出現(xiàn)裂縫，影響原路交通，并且在新舊橋上部結(jié)構(gòu)連接時(shí)，是通過(guò)現(xiàn)澆一定寬度的混凝土接縫來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此能否保證現(xiàn)澆混凝土接縫在養(yǎng)護(hù)及隨后的使用過(guò)程中不出現(xiàn)過(guò)大的變形和開(kāi)裂是施工的關(guān)鍵。 <

8、;/p><p>　　3、幾種常見(jiàn)結(jié)構(gòu)型式橋梁加寬拼接施工實(shí)施方案 </p><p>　　3.1 空心板橋加寬拼接實(shí)施方案。加寬斷面：加寬空心板橋按原結(jié)構(gòu)型式拼接?？招陌灏甯?、預(yù)制板寬及懸臂等幾何尺寸均采用原舊橋幾何尺寸。拼接方案：原橋與加寬部分之間由現(xiàn)澆混凝土濕接縫將其連接形成整體，在空心板兩端各設(shè)一道50cm 的橫粱，用以加強(qiáng)其整體性。加寬的橋體架設(shè)一個(gè)月后，再進(jìn)行濕接縫連接，從而減少收縮徐

9、變及基礎(chǔ)沉降的影響。 </p><p>　　3.2 預(yù)制箱粱橋加寬拼接實(shí)施方案。 </p><p>　　加寬斷面：新加寬預(yù)制箱梁按原結(jié)構(gòu)型式拼接。加寬部分箱梁幾何尺寸采用舊橋箱梁幾何尺寸。拼接方案：是將原橋外側(cè)懸臂按規(guī)定切割掉，鑿除混凝土表面，在指定地方植筋和涂刷界面膠，加寬部分預(yù)埋鋼筋與植筋進(jìn)行焊接，澆筑快硬型鋼纖維混凝土形成濕接縫。 </p><p>　　3.3

10、 施工控制要素 </p><p>　　施工過(guò)程中對(duì)差異沉降進(jìn)行控制，除對(duì)樁基基底沉淀土厚度、上構(gòu)延遲拼接嚴(yán)格控制外，施工過(guò)程中的沉降觀測(cè)極其重要。新橋施工結(jié)束、整體化橋面混凝土澆筑完成后，新舊橋拼 </p><p>　　接前測(cè)定新橋沉降狀況，當(dāng)沉降差大于5mm 時(shí)要分析其原因。拼接施工完成后，待濕接縫達(dá)到強(qiáng)度后需2 次觀測(cè)新橋的沉降，并檢查拼接部位有無(wú)異常情況。為避免由于新舊橋差異沉降對(duì)加

11、寬工程帶來(lái)的不利影響，新橋架梁完成后，應(yīng)使新橋有一定的自然沉降時(shí)間。通過(guò)合理施工組織，盡可能延長(zhǎng)暫緩時(shí)間。 </p><p>　　4、橋梁加寬工程中需注意的問(wèn)題 </p><p>　　4.1 橋梁在加寬設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是否滿(mǎn)足要求以及施工質(zhì)量的好壞對(duì)日后加寬部分基礎(chǔ)沉降量的大小有著最直接的影響，故在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須認(rèn)真考證橋位所在處的地質(zhì)的實(shí)際情況，選擇合適的樁徑、樁長(zhǎng)。施工

12、過(guò)程中嚴(yán)格控制施工質(zhì)量； </p><p>　　4.2 加寬后的橋粱，加寬部分基礎(chǔ)沉降所帶來(lái)的影響不可避免，所以對(duì)于加寬部分和舊橋連接部分必須采取相應(yīng)的措施，如在支座沉降處的新、舊橋連接板應(yīng)植入大量的鋼筋來(lái)抵 </p><p>　　抗支座沉降時(shí)產(chǎn)生的橫向應(yīng)力，在連接板的其他部位也應(yīng)植入一定量的鋼筋增加新、舊橋的整體性，將基礎(chǔ)沉降所造成的影響降到最低。 </p><p&g

13、t;　　4.3 在橋梁加寬施工過(guò)程中，必須對(duì)原有梁板的絞縫進(jìn)行重新澆筑，加寬部分梁板在施工過(guò)程中也應(yīng)該保證絞縫的施工質(zhì)量，從而使得荷載在橋梁橫斷面方向均勻傳遞，提高整個(gè)橋粱的整體性。 </p><p>　　5、影響因素的分析 </p><p>　　5.1 混凝土收縮徐變的影響 </p><p>　?。?）收縮是指混凝土體內(nèi)水泥凝膠體中游離水的蒸發(fā)，而使其本身體積縮小

14、的一種物理化學(xué)現(xiàn)象，它不是依賴(lài)于荷載而與時(shí)間、氣候等有關(guān)的一種變形。 </p><p>　?。?）徐變是長(zhǎng)期荷載作用下的變形。混凝土在一定的應(yīng)力水平下，保持荷載不變，隨時(shí)間的延續(xù)而出現(xiàn)變形。 </p><p>　　5.2 基礎(chǔ)沉降的影響 </p><p>　　由于舊橋已建成多年，基礎(chǔ)沉降已基本完成，而新橋的基礎(chǔ)沉降尚未完全發(fā)生。隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，新橋的基礎(chǔ)沉降增加，從

15、而造成了新舊橋基礎(chǔ)不均勻沉降差，該沉降差會(huì)在拼接處產(chǎn)生附加內(nèi)力，導(dǎo)致接縫處混凝土開(kāi)裂、橋梁部分支座脫空，從而影響橋梁的正常使用。 </p><p>　　6、橋梁加寬設(shè)計(jì)過(guò)程研究 </p><p>　　6.1 前期準(zhǔn)備工作 </p><p>　　舊橋加寬的前期準(zhǔn)備除了常規(guī)的地質(zhì)、水文勘探等項(xiàng)目外，還應(yīng)查看舊橋設(shè)計(jì)文件，了解其設(shè)計(jì)參數(shù)、結(jié)構(gòu)尺寸、配筋模式及管線埋置情況等

16、數(shù)據(jù)；通過(guò)檢測(cè)評(píng)價(jià)其受力性能；測(cè)量橋面各控制點(diǎn)坐標(biāo)及高程，為新舊橋梁的連接提供準(zhǔn)確的信息。 </p><p>　　6.2工藝流程鋼筋探測(cè)儀進(jìn)行表面鋼筋探測(cè)——彈線定位——鉆孔——洗孔——注膠——植筋——固化養(yǎng)護(hù)——檢測(cè)實(shí)驗(yàn) </p><p>　　6.3 材料及技術(shù)要求 </p><p>　　（1）植筋膠宜采用進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)的國(guó)外產(chǎn)品，使用專(zhuān)門(mén)配置的改性環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，

17、同時(shí)須進(jìn)行安全性檢驗(yàn)，性能復(fù)核A 級(jí)膠的性能。 </p><p>　　（2）植筋膠材料要滿(mǎn)足軸向拉拔測(cè)試，還應(yīng)具備相關(guān)認(rèn)證：抗震性能報(bào)告、抗疲勞性能試驗(yàn)報(bào)告（200 萬(wàn)次）室溫下的長(zhǎng)期性能、高溫下的長(zhǎng)期性能、凍融測(cè)試報(bào)告、孔中濕度的 </p><p>　　影響等。植筋采用的鋼筋均應(yīng)采用Ⅱ級(jí)鋼筋，并要求機(jī)械切斷，端面不允許采用氧割。 </p><p>　　（3）植筋之

18、前要對(duì)老橋原有鋼筋進(jìn)行探測(cè)，盡量避免傷及鋼筋。 </p><p>　　6.4 上部梁板加寬 </p><p>　　通過(guò)植筋、鋼板焊接等方式將新橋與舊橋的上部結(jié)構(gòu)連接到一起。 </p><p>　　6.5 空心板拼接對(duì)不能滿(mǎn)足新規(guī)范要求的空心板應(yīng)在運(yùn)營(yíng)中進(jìn)行必要的加固。根據(jù)加寬設(shè)置原則要求，加寬部分新板高度應(yīng)與舊板一致。新板與舊板采用植筋與粘貼鋼板的方式將新舊板進(jìn)行剛

19、性連接。 </p><p>　　6.6 T 梁橋的加寬 </p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁或組合式T 梁橋，新舊T 梁之間拼接宜采用剛性連接，橋梁加寬設(shè)計(jì)應(yīng)著重于新舊橋上部結(jié)構(gòu)的橫向聯(lián)系。新舊橋梁之間通過(guò)現(xiàn)澆橫隔板和橋面板實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的連接，形成整體受力。新梁盡量選用剛度較大的梁，加強(qiáng)拼接縫的橫向聯(lián)系剛度，從而減小舊橋的活載橫向分布系數(shù)。加寬后，新梁板承擔(dān)了部分荷載，舊橋中梁、次邊梁及

20、邊梁的橫向分布系數(shù)明顯減小，整體承載能力得到提高。 </p><p>　　6.7 下部構(gòu)造加寬 </p><p>　?。?）輕型橋臺(tái)拼寬 </p><p>　　橋梁拼寬時(shí)同樣應(yīng)盡量采用相同跨徑的輕型橋臺(tái)，為了避免新舊橋臺(tái)間不均勻沉降，減少擴(kuò)大式基礎(chǔ)應(yīng)用。新舊橋臺(tái)間應(yīng)設(shè)置2cm沉降縫。 </p><p><b>　　（2）基樁 <

21、;/b></p><p>　　舊橋加寬比較難解決的問(wèn)題就是下部結(jié)構(gòu)的不均勻沉降問(wèn)題。施工時(shí)，在加寬橋梁的上部梁板安裝后，新、舊板間暫不進(jìn)行連接，應(yīng)給予新建橋梁三個(gè)月以上的沉降期，并實(shí)施堆載預(yù)壓，待完成大部分沉降后再進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的剛性連接。 </p><p><b>　　結(jié)語(yǔ)： </b></p><p>　　在具體的施工過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情

22、況和要求，制定出切實(shí)可行的施工方案，這樣才能達(dá)到預(yù)期的效果?？傊?，在安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、適用的原則下，做好橋梁加寬改造工作，是擺在橋梁建設(shè)者面前的一個(gè)重要課題。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 王法雨：《高速公路橋梁加寬拼接技術(shù)》，《公路》，2011年07 期 </p><p>　　[2] 劉強(qiáng)：《