关于公路桥涵改建技术方案的探讨

李宁

摘要：近些年来，随着市场经济的不断发展，我国公路工程事业也取得了不断的进步，与此同时，各项公路改建工程也受到了越来越多的重视。公路桥涵改建是一种常见的改建工程，如何保证公路桥涵改建的线型和结构安全是当前人们普遍关注的重点问题，因此，如何科学的选择公路桥涵改建技术方案就成为了关键的影响因素。本文就主要针对公路桥涵改建技术方案的相关问题进行简单的分析。

关键词：公路工程 桥涵改建 技术方案

中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：

公路工程是我国国民经济发展的支柱性产业，随着我国市场经济的不断发展，公路工程事业也呈现出快速的发展趋势，新建的高等级公路也对原有的公路网起到了一定的缓解作用，与此同时，公路网的升级改造显得十分紧迫。为了适应越来越高的交通需求，提高公路的交通运输能力，需要对以往的公路进行升级改造，而其中公路桥涵的改造是一项十分重要的工程，如何进行科学合理的桥涵结构改建工作，尽可能对老路和老桥进行充分的利用，实现最佳经济效益，是当前公路桥涵改建工作中需要关注的重点问题。

一、公路桥涵改建的设计要点

在公路桥涵改建工程中，通常需要对现有的公路和桥涵进行拆除重建或者是拓宽改造，而确定其是否需要重建或者是改造的决定因素，可以从以下几个方面考虑：

第一，桥涵改造前期，对原有桥涵构造物进行详细的外观调查和质量检测，从桥涵的使用现状及检测结果进行初步判定；第二，原有桥涵承载能力方面，是否能够满足改建后荷载等级需求，如果不能满足新的荷载等级标准则需要进行适当的加固措施或者拆除新建；第三，结合原有桥涵的结构形式、服务年限、设计荷载、使用状况、改造难度等因素综合评定，以此来确定其改建的价值；第四，对原有桥涵结构是否能够满足桥下通航（行）净空和泄洪要求进行考虑，并且考虑对其改建拼接后是否会对桥下的净高产生影响。

二、公路桥涵改建技术方案的选择

当前，在公路桥涵改建工程中，需要对原有桥涵结构承载能力和负荷标准进行详细的计算，同时本着“安全、实用、经济、美观”的理念，一般常用的改建技术方案有以下几种：

1.拆除新建方案

该方案与一般的新建工程无太大区别，但需充分考虑施工期间交通组织设计，确保原有道路的通行能力。同时新建桥涵基础应避开原有桥涵基础，新建桥梁为了最大限度减少工后沉降通常采用桩基础，新老桥基础净距应大于50cm，以确保施工的可操作性和施工质量。

2.老桥利用拓宽改造方案

1）拓宽方案

老桥拓宽一般情况下采用同跨径、同结构进行加宽拼接。加宽桥与原桥之间横向连接方式是桥梁加宽成败与否的主要因素，通常有以下三个方案：

①上部构造与下部构造均不连接

为使加宽桥与原桥各自受力明确、互不影响，减少连接的施工难度，桥梁加宽部分与原桥的上部构造与下部构造均不连接，新老结构之间留工作缝，桥面沥青混凝土铺装层连续摊铺。该连接方案简化了施工程序，消除了连接的技术问题，但在后期运营过程中汽车活载作用下新旧主梁产生不均衡挠度以及加宽桥大于原桥的后期沉降，将会造成连接部位沥青铺装层破坏形成纵向裂缝和横桥向错台，影响行车舒适性和桥面外观，增加后期的养护维修工作。

②上部构造与下部构造均连接

为使桥梁加宽部分与原桥形成完整的整体，减小各种荷载作用下新老桥连接处产生过大的变形，将加宽桥梁的上部构造与原桥对应部位横向通过植筋、浇注湿接缝方式连接起来，原桥下部结构也通过植筋和加宽部分新桥相应部位钢筋连接，然后浇筑混凝土，将新老桥梁连为一体。该方案主要缺点是加宽桥基础沉降大于老桥基础沉降，由此而产生的附加内力较大，将会使下部构连接处产生裂缝；上部构造连接处也可能产生裂缝，导致使用功能下降，维修困难。此外，下部构造采用植筋连接技术，工程成本高。在软土地基区段采用此方式连接，出现问题的几率更高。

③上部构造相互连接、下部构造不连接

综合上述两个连接方式的优缺点，一般情况下，将加宽桥与原桥上部构造横向相互连接而下部构造不连接。改方案加宽桥与原桥的下构内力相互不产生影响，上部构造连接对下部构造产生的内力影响很小。上部构造连接后由于新老桥梁材料特性的差异将产生附加内力，由基础沉降等原因产生的附加内力也将使连接部位内力增大。为减小加宽桥基础沉降量，加宽桥梁尽可能采用桩基，并通过加强地基处理、增加桩长等措施尽可能减小基础沉降。针对上构自身产生的附加内力，可通过连接部位增大配筋，改善构造来解决。

2）老桥加铺改造方案

在老桥改造时，往往需要结合纵段面拟合情况及路面横坡在原有桥梁上加铺一定厚度的桥面铺装结构，桥面加铺通常有以下三个方案：

①直接加铺法：当桥涵跨径较小及加铺厚度较薄(小于10cm)时考虑采用。

当加铺厚度较厚时考虑采用下面2种方案：

②抬梁法：该方法首先凿除桥面系、绞缝、护栏，吊离原有板梁，通过在老桥墩台帽上叠合加高。采用抬梁法施工，梁上加铺厚度较小，所增加的二期恒载较少，施工后质量有保证，隐患小；但也存在梁体铰缝切割困难，老桥上部结构利用率低、工期长、对现行交通影响大的缺点。

③叠合梁法：该方法首先凿除老桥桥面铺装、护栏，通过现浇桥面铺装厚度形成桥面横坡，桥面加铺层按叠合梁理论计算，计算时考虑两个阶段受力。施工阶段将叠合部分作为二期恒载考虑，验算老板的承载能力；使用阶段将叠合部分与老板作为整体断面共同受力，进行承载力、裂缝、挠度验算。为减轻加铺层重量，在调平层较厚地方可采用铺设PVC塑料管，铺装层最薄处按6cm控制。该方法只需将顶面打毛后直接加铺，施工简便、迅速，板梁利用率高，对现有交通影响小，缺点是：加铺层较厚，二期恒载增加较大，桥梁安全度降低；对施工工艺要求较高，后浇注部分能否与梁体良好结合并形成整体断面对桥梁的承载能力起决定作用。

结束语：

在进行公路桥涵改造过程中，需要根据交通流量状况、对桥涵承载能力的要求等多方面的因素进行全面的考虑，并且在此基础上衡量经济因素，综合选择科学的桥涵改造方案。科学的桥涵改造技术方案应当具有缩短工期、减少对正常交通通行的干扰、施工工艺简化且操作性强、对原结构损伤较小等特点，同时要确定其不会对原有结构整体的性能和承载能力产生影响。随着公路工程事业的不断发展，对公路桥涵改造技术方案的设计和选择也将更加趋于合理，以此促进我国公路工程的持续发展。

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