市政桥梁拼宽加固设计方法探讨

马卫华

（哈尔滨市市政工程设计院）

摘 要：随着社会经济的不断提高，交通运输量迅速增大，为了满足日益增长的交通需求，市政常常对交通道路实行升级改造工程，而在市政桥梁建设工程中，对桥梁进行拼宽加固是常用的工程技术，主要目的是加强桥梁的可运行规模，提升桥梁稳定性。科学合理的设计能够有效提高施工效率，延长桥梁使用寿命，提高施工质量。本文将对市政桥梁建设中的拼宽加固设计方式进行分析，探讨合理的设计方式，以提高拼宽加固技术水平，满足交通需求，缓解交通压力。

关键词：桥梁；拼宽加固；设计方式

由于我国城市化进程的不断加快，交通运输业不断发展，对道路的压力越来越大，因此，为了满足日益增长的交通运输需求，适应城市发展，缓解交通运输造成的压力，要对道路进行升级改造。而公路改造的工程重点集中在对路基段和桥梁段的拼宽加固上。在桥梁拼宽加固工程中，需要重点关注拼宽结构与原有结构的连接部分是否合理，一次成功的桥梁拼宽加固工程在完成后，不仅可以提高桥梁工程质量与其交通承载力，还能够提高桥梁通行能力和稳定性。因此需要在施工前结合工程实际，制定合理的拼宽加固设计方案，以提高施工效率，降低施工成本，提高工程质量。

1 桥梁拼宽加固设计方法

1.1 悬臂挑梁

悬臂挑梁的拼宽加固设计需要桥梁的原有结构具有一定承载力，并且在结构状态规范的情况下才能实施。主要在桥梁主结构上通过粘贴钢板，对原有桥梁结构进行加固，以达到规定的承载力，一般可以在原有结构基础上直接进行改造。这种设计方式对桥梁形式没有太多限制，不论是拱形还是梁式，都可以运用悬臂挑梁实现拼宽加固。

1.2 单边加固

在市政桥梁的承载力不能达到悬臂挑梁设计要求的情形下，可以运用单边加固方式，在不影响正常的交通运输活动情况下，进行单侧改造。但单边加固易受环境影响，因此需要与市政桥梁的实际交通需求结合，设计合理有效的单边加固方案。

1.3 主梁与边梁

在桥梁的拼宽加固设计中，增加新旧连接结构的主梁与边梁，同时设计主梁与边梁，减轻主梁所受的横向压力，使用旧有桥梁余出来的桥墩宽度，对拼宽加固进行有效支撑。

2 桥梁拼宽加固工程设计准则

2.1 要保证实际施工中拼宽桥梁与旧桥梁的基本结构、形式、跨径的一致性，在设计过程中使新旧桥梁的结构刚度差值与受力状态都保持在一定的范围内，保证在同样的受力作用下新旧桥梁的挠度差值相差不大，避免连接处裂缝的出现。

2.2 在对新旧梁的主梁结构空心板进行改造的过程中，需要将拼宽加固的施工特点与实际的桥梁状态相结合，选择合理的方案，如铰接、湿接缝、横隔板连接等。

2.3 要考虑多方因素的影响以及对桥梁其他结构产生的影响。要与施工实际相结合，充分考虑施工的规模、难度、后期维修费用以及施工影响，制定合理有效的加固拼宽方案。且在实际的拼宽工程中，需要考虑到新旧混凝土的收缩徐变和新旧地基的沉降量变化，为避免因徐变收缩对桥梁的基本结构产生影响，应在在拼宽施工结束三个月之后，再进行新旧桥梁的连接施工，提高施工质量。

2.4 应坚持经济、美观、耐用、安全的基本桥梁拼宽设计准则。

3 工程概况

某市政桥梁工程总长度为203.5m，上下行分离式断面，上部结构使用预应力混凝土空心板梁，设计跨径为20m，梁板高度为0.85m。横向预制板之间使用铰缝进行连接，主梁预制空心板的上部采用现浇混凝土結构，现浇厚度为10cm，预制空心板梁和铰缝采用C30混凝土。

3.1 桥梁拼宽设计方案分析

3.1.1 湿接缝连接方案的基本操作。在桥梁拼宽中使用湿接缝连接方案，需要在原有桥梁结构外侧安装上连接钢筋，并焊接连接钢筋和预埋钢筋，同时还要在新旧桥梁接缝连接处采用宽度为45cm的混凝土进行浇筑并将其铺平。湿接缝连接方案中为了确保新旧桥梁能够形成整体结构，并且所受到的外力是相同的，就需要在新旧桥梁连接处两端再增加厚度为30cm的横梁。

3.1.2 分析铰缝连接方案操作采用铰缝连接方案进行桥梁拼宽时，需要凿除原桥梁边板外侧腹板周围的混凝土，然后使用预制中板来代替原桥梁边板，其中新旧桥梁接缝处应当要保留宽度为5cm的缝隙，再使用混凝土铺设于接缝处以连接新旧桥梁结构。

3.1.3 横隔板连接方案操作方法使用横隔板方法来进行桥梁拼宽，需要在新旧桥梁空心板主梁接缝处顶端部分，并且距离顶端位置2m与中间每隔4m的部位都布设混凝土横隔板，再连接新旧桥梁结构，使新旧桥梁受力状况完全一致。

3.2 对比拼宽设计方案的优劣

使用有限元软件对拼宽桥梁横向影响进行计算和分析，其中拼宽设计方案对桥梁横向分布影响如图1至图3所示：

根据上述分析图可知，在桥梁拼宽设计中使用铰缝连接方案在横向分布影响线相对于湿接缝连接方案与横隔板连接方案更加均匀，也就是说使用铰缝连接方案则表明新旧桥梁结构性能相对较好，而使用横隔板连接方案发现横向分布影响线差异相对大，新旧桥梁结构性能相对较差。通过计算分析和图样分布得知，横隔板主梁横向分布系数相对于其他结构来说更加均匀，则表明使用横隔板拼接设计方案的新旧桥梁结构连接不好。使用湿接缝连接方案则新桥梁主梁横向分布系数比旧桥梁少，并且主梁横向分布均匀，表明新旧桥梁连接相对较好，能够共同承受荷载力。

结束语

由于在进行桥梁的拼宽加固过程中，会影响到桥梁的荷载能力，因此在设计施工中，需要考虑桥梁的结构受力状态，对拼宽加固设计方案进行规范，结合桥梁拼宽的实际情况，改善桥梁的横向受力状况，改进横向结构，将主梁结构进行完善，使拼宽加固工程质量达到标准，提高市政桥梁的结构稳定性，增加桥梁荷载量，延长桥梁使用寿命，减少成本输出，降低维修费用，提高市政桥梁经济效益。

参考文献

[1]黄燕燕.城市桥梁拼宽设计方式探讨[J].福建建材，2016（01）.

[2]方益红.高速公路桥梁拼宽改造关键问题分析[J].福建建筑，2009（09）.endprint