高速公路改扩建桥梁拼接设计技术分析

龚 鸣，魏 巍

(1.江西恒泰路桥工程有限公司；2.江西公路交通工程有限公司 )



高速公路改扩建桥梁拼接设计技术分析

龚 鸣1，魏 巍2

(1.江西恒泰路桥工程有限公司；2.江西公路交通工程有限公司 )

对于高速公路改扩建工程来说，其重难点为桥梁加宽技术，作者通过研究分析我国已经改扩建完工的几条高速公路，更为详细的阐述了高速公路改扩建桥梁拼接技术的设计原则与要点，使读者能够系统的了解高速公路改扩建桥梁拼接技术，进而为以后的改扩建桥梁施工做铺垫。

高速公路；改扩建；桥梁拼接

1 高速公路改扩建桥梁拼接设计原则

(1)严格按照国家及区域路网进行布局规划，明确高速公路改扩建原则“绿色环保、注重实效、节约资源、科学组织、指标合理、安全实施”

(2)高速公路改扩建桥梁拼接设计人员设计前要全面掌握旧桥梁的地质资料、竣工资料以及设计资料，并实地调查原有桥梁构造物的实际情况；科学的按照桥梁的荷载标准进行评估，利用评估结果，选择科学合理地实施方案，对原有桥梁进行加固改造或拆除重建等。

(3)当高速公路改扩建桥梁拼接设计人员制定桥梁拼接设计方式时，还要考虑到改扩建桥梁的可靠性与耐久性，同时，施工的方便性与实施性也是十分重要的因素，进而将后期养护费用降到最低。

(4)为从根本上降低工程费用，要最大限度的利用原有构造物，并结合新、旧桥梁设计规范进行改扩建拼接设计；在进行桥梁拼接加宽设计时，要与原桥的结构型式、跨径保持一致，进而确保改扩建桥梁的美观性。

2 高速公路改扩建桥梁改扩建设计要点

2.1 荷载标准

随着我国新的公路设计规范与技术标准的颁布与实施，公路的设计荷载已经由最初的汽-超20转变为现在的公路-Ⅰ级；桥梁正常使用的应力也随着社会的进步而逐渐提高。然而，我国目前有很多桥梁是按照旧桥梁规范设计的，不符合新桥梁规范的要求，也不能满足车流量的要求。

面对高速公路日益增长的交通量，本文作者主张结合新的桥梁规范尽可能利用旧桥梁，不铺张浪费，根据实际情况出发，新桥路采用新的标准规范，而旧桥梁采用旧的标准规范；改扩建桥梁拼接设计人员根据最新规范加固旧桥梁，提高旧桥梁的承载能力极限至公路Ⅰ级水平；根据旧桥梁规范确定桥梁的正常使用极限。

2.2 桥梁横向拼接加宽方式

(1)下部构造与上部构造均连接。为了防止新桥梁与旧桥梁在外界荷载的作用下出现变形，将新桥路与旧桥梁变成一个整体，使其共同受力，桥梁拼接设计人员可使上部结构、下部结构某些部分的内力降低，通过浇筑湿接缝或植筋等方式将新桥路与就桥梁的上部结构的梁板连接起来；再通过植筋技术将下部结构系梁与墩台帽梁连接起来，进而使新桥路与旧桥梁成为一个整体。这种下部构造与上部构造均连接的方式使新桥路与旧桥梁的上、下部分各自成为一个整体，共同受力。当然也存在一定的缺点，由于旧桥的基础沉降小于新桥的基础沉降，使其产生一个相对较大的内力，导致在上部构造的连接处出现裂缝，下部构造的系梁、冒梁与桥台连接处也出现裂缝，进而影响改扩建桥梁的质量，减少桥梁的使用寿命，给后期的维护造成一定的困难。

(2)下部构造与上部构造均不连接。这种连接方式能够使新桥路与旧桥梁独立，各自受力明确，不会相互影响，便于高速公路改扩建桥梁施工。在新桥路与旧桥梁之间留一条工作缝，使其紧靠在一起，进而达到新桥路与旧桥梁独立的目的，并将沥青混凝土铺设于上部构造与下部构造的连接处。这种下部构造与上部构造均不连接的方式降低了桥梁施工的难度，然而在正常使用过程中，汽车荷载会使其产生不均衡挠度，又由于新桥梁与旧桥梁收缩、沉降不同，会破坏连接部位的沥青铺设面，降低桥梁的美观性与行车的舒适度，给后期养护工作增加了难度。

(3)下部构造不连接、上部构造连接。通过研究分析上述两种连接方案的优劣，设计人员也可采用新桥路与旧桥梁的下部构造不连接而上部构造横向连接的方案，由于其上部构造横向连接，会使其因新桥路与旧桥梁的收缩、沉降不同而产生一定的内力；而下部构造因没有连接而不会影响彼此，同时下部结构几乎不会受到上部结构连接的影响。改扩建桥梁拼接设计人员可通过增加桩长或夯实新桥地基等方式，降低新桥梁与旧桥梁沉降的差异；还可通过改善构造或增加连接处的配筋等方式，降低上部结构的附加内力。

2.3 结构拼接部的构造处理

(1)T梁的拼接处理。在改扩建桥梁施工中增加横隔板与翼缘板湿接缝，横向连接新结构与旧结构的主梁，使新桥路与旧桥梁共同受力。因新桥路与旧桥梁会出现收缩，而造成一定的挠度差，且结构翼缘板的拼接处出现附近内力，改扩建桥梁施工人员可利用部分现浇与部分预制相结构的方法，这种方法便于工程施工，且具有一定的可靠性，能够增强桥梁的整体性。

(2)空心板梁的拼接处理。桥面现浇层与铰缝相互连接是空心板梁拼接的主要方式，将钢筋加入旧桥梁的空心板边缘，等新桥梁完工大约3个月时，再将其进行横向连接。在高速公路改扩建桥梁拼接施工前，可先铺设旧桥梁的桥面并凿开整体层，将钢筋连接到一起，同时浇筑C40的收缩钢筋纤维混凝土于新造口的整体层中。这种拼接方式能够减少行车的影响，便于工程施工，降低施工成本，使新桥路与旧桥梁成为一个整体，共同受力。

(3)箱梁的拼接处理。横向连接新箱梁与旧箱梁的翼缘板湿接缝，且将横隔板设置于其中。改扩建桥梁拼接施工时，先将翼缘板混凝土凿除，在保留原有钢筋的基础上，在毛腹板的外侧面植入部分钢筋，等桥梁施工完成大约3个月后，对横隔板与翼缘板湿接缝进行浇筑，这种桥梁施工方法较为简单，便于施工，能够确保改扩建桥梁的质量。

对于我国高速公路改扩建工程来说，其重点为桥梁拼接设计。本文作者通过研究分析我国已经建设完工的几条高速公路改扩建项目，对改扩建桥梁拼接设计的原则与其技术要点进行分析讨论，列举了几种改扩建桥梁拼接技术的主要方式，为加快我国高速公路改扩建桥梁拼接技术发展做铺垫。

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[2] 张丽芳.旧桥拓宽中拼接方式对旧桥受力状态的影响分析[J].公路交通科技,2013,34(04):50-53.

[3] 徐强.高速公路改扩建工程桥涵结构物拼接技术[J].人民交通出版社,2011,11(3):67-68.

2015-02-11

龚鸣(1986-)，男，:江西南昌人，助理工程师，研究方向：公路。

U445.1

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1008-3383(2015)11-0124-01