空心板桥扩宽新旧结构的连接设计经验分析

冯谊武

海峡 （福建） 交通工程设计有限公司，福建福州 350000

1 不同类型的空心板桥新旧结构连接方案分析

为了得到有效的空心板桥新旧结构连接设计方案，需要在考虑既有桥梁结构类型、所在区域地质条件、连接方式、新旧结构变形协调及拼接控制等不同要素的基础上，明确空心板 （上部构造） 及盖梁 （下部构造） 新旧结构的连接设计要点，确定相应的连接方案，从而为后续施工作业开展提供科学指导。这些连接方案包括以下方面：

1.1 实践中空心板与盖梁新旧结构的均不连接方案

通过对盖梁与空心板新旧结构实际情况的分析及功能特性的考虑，在二者新旧结构连接之处设置好相应的纵向缝，且在完全分离的形式下予以处理，使得空气板桥新旧结构连接方案作用下能够保持各自良好的受力状况，从而降低项目施工难度。实践中在制定空心板与盖梁新旧结构均不连接方案的过程中，应做到：（1） 在该方案制定与应用过程中，需要对车辆行驶中产生的荷载进行充分考虑，加强桥墩基础沉降差异分析，从而实现空心板桥新旧结构的有效连接；（2） 在空心板与盖梁新旧结构均不连接方案的作用下，因基础沉降差异及荷载的影响，会加大桥梁结构应用中纵向裂缝出现的概率，使得新旧结构性能下降，增加空心板桥扩宽新旧结构应用中维护费用的同时会影响行车安全性。因此，空心板与盖梁新旧结构的均不连接方案实践应用中存在着一定的局限性，难以实现推广使用。

1.2 空心板与盖梁新旧结构的均连接方案

该方案应用过程中需要在植筋、浇筑混凝土方式的配合作用下，将上部空心板与下部盖梁连接在一起，从而形成性能可靠的新旧结构。在此期间，应使盖梁间与空心板间分别形成刚接与铰接，使得二者相关的新旧结构应用中基础不均匀沉降现象出现的概率下降，并实现对新旧结构连接出变形问题的有效应对，保持桥面长期使用中良好的作用效果。但是，空心板桥应用中若选用了空心板与盖梁新旧结构的均连接方案，则会产生施工成本费用高、工艺流程复杂、薄弱结构处易出现裂缝等问题，会对空心板桥新旧结构性能产生较大威胁，影响着桥梁结构安全性。

1.3 空心板设置中相互连接、盖梁设置中不连接的方案

在空心板桥新旧结构的连接方案选择与使用中，若选用空心板设置中相互连接、盖梁设置中不连接的方案，则需要做到：（1）将纵向缝设置于下部盖梁连接处，以便达到完成分离的效果；在植筋及其它方式的作用下，对上部空心板新旧结构连接中进行针对性处理，从而实现其铰接构造，进而降低空心板桥应用过程中基础沉降问题发生率，并优化墩台结构性能，确保桥面使用中有着良好的平顺性；（2） 在该方案的作用下，为了避免空心板连接处因基础及墩台沉降差的影响而产生作用效果明显的剪切力，进而影响空心板桥铰接结构性能，则需要注重桩基的合理设置，落实好相应的基础沉降监测工作，从而为空心板桥新旧结构的有效连接提供科学保障。因此，在空心板桥扩宽新旧结构的连接设计中，应注重该方案的合理运用。

2 空心板桥扩宽新旧结构的连接设计分析

在实现空心板桥扩宽新旧结构科学的连接设计中，需要充分地考虑空心板桥的实际情况，从不同的方面入手，确定其所需的新旧结构连接方案，且在混凝土空心板，钻孔灌注桩双柱式墩、台身等不同组成部分的支持下，增强空心板桥性能可靠性，延长其使用寿命。实践中在进行空心板桥扩宽新旧结构连接设计时，可从以下方面入手：

2.1 注重空心板新旧结构的合理连接

为了确保空心板应用有效性，完善空心板桥扩宽新旧结构所需的连接方案，则需要注重空心板新旧结构的合理连接。具体表现为：（1） 旧桥边板保留原顶面插筋或重新植入钢筋 （间距同新板顶面预留插筋），与新板顶面预留钢筋焊接；（2） 在旧桥边板侧面植入性能可靠的钢筋，并向上延伸至新板顶面；新板侧面增加质量可靠的钢筋，并与预埋钢筋进行焊接，向上延伸至旧桥顶面；（3） 新旧桥板连接横向lm范围内增加水泥混凝土铺装层厚度，设置双层钢筋网片；水泥混凝土铺装层和新旧桥板横向连接铰缝内采用钢纤维混凝土，并整体现浇。实践中若能将这些措施实施到位，则有利于满足空心板新旧结构连接要求，使得最终得到的空心板桥扩宽新旧结构连接设计方案更具科学性，从而为其日后连接设计工作开展积累更多的实践经验。

2.2 重视盖梁新旧结构的有效连接

在优化空心板桥下部盖梁结构性能的过程中，需要对其新旧结构进行有效连接，明确其连接设计要点。这些要点包括：（1）旧桥盖梁混凝土拆除至外侧支座垫石外缘，且在丰富的实践经验、良好的设计理念作用下，为后续新旧结构连接设计工作开展提供所需的参考信息；旧桥盖梁混凝土拆除部分上排钢筋紧贴拆除面向下弯 （原下弯部分钢筋调直） 。下排钢筋上弯部分调直（仍保持斜向）；（2） 新桥盖梁混凝土浇注时，在旧桥盖梁外侧支座垫石外缘至相邻新桥支座垫石外缘间设后浇带；（3） 待新桥空心板安装及桥面铺装施工完毕后，采用自密实混凝土 （强度高于盖梁一个等级） 浇注后浇带。盖梁新旧结构连接设计中完成这些工作后，需要对其设计方案作用下的空心板桥扩宽新旧结构的连接设计方案应用效果进行科学评估，以便增强盖梁新旧结构连接设计方式适用性，实现对其设计方案的高效利用。某空心板桥的盖梁新旧结构连接图如图1所示。

3 空心板桥扩宽新旧结构的连接设计注意事项分析

3.1 设计中应考虑空心板与盖梁的功能特性

由于空心板与盖梁在空心板桥应用中发挥着重要的作用。因此，需要设计人员在空心板桥扩宽新旧结构的连接设计中能够对盖梁与空心板的功能特性进行充分考虑，使得二者新旧结构的连接设计方案更具针对性，增强这些结构稳定性的同时延长空心板桥的使用年限，使得其应用水平在长期的实践过程中的得以不断提升。同时，在理解空心板与盖梁功能特性的基础上，需要在二者新旧结构连接设计中注重后浇带的合理设置，避免因墩台基础沉降差异而导致桥梁下部结构产生的附加内力，促使空心板桥应用中能够处于安全、稳定的工作状态，满足现代路桥改造工程建设要求。

3.2 设计中应规范设计人员的操作行为，强化其责任意识

在空心板桥扩宽新旧结构连接设计方案形成中，设计人员的实际作用能否充分发挥，体现着这类结构的连接设计水平。因此，需要重视专业培训活动开展、奖惩机制的建立与完善，使得空心板桥扩宽新旧结构连接设计中设计人员能够规范自身的操作行为，并强化其责任意识，从而得到所需的设计方案。在该设计方案的支持下，有利于降低空心板桥扩宽新旧结构连接中的问题发生率，实现空心板桥的安全使用。

3.3 设计中应加强信息技术使用，处理好细节问题

在对空心板桥扩宽新旧结构进行连接设计时，为了使其设计方式能够朝着信息化方向发展，增加设计中的技术含量，则需要在这类结构连接设计中加强信息技术使用，且在信息技术的支持下，处理好设计中的细节问题。因此，设计人员应结合空心板桥拓宽新旧结构的连接设计要求，强化自身的信息化意识，并在设计工作开展中重视信息技术使用，使得其连接设计中的存在问题得以及时处理，从而增强新旧结构连接设计合理性，扩大空心板桥实践应用范围，减少其扩宽新旧结构连接设计方案形成中的问题发生。

4 结语

新时期我国公路扩宽升级改造作业计划的实施，为空心板桥新旧结构的设计与施工作业开展创造了有利的条件。在增强这类结构性能可靠性的过程中，应根据行业技术规范要求及当前的形势变化，落实好与之相关的连接设计工作。与此同时，需要在有效的设计理念、措施、丰富的实践经验等不同要素的支持下，得到理想的空心板桥扩宽新旧结构连接设计方案并加以使用，确保这类结构实践应用中能够达到预期效果，并降低相关工程的建设风险。

[1] 宋粉丽. 体外预应力加固空心板桥的非线性分析[D].郑州：郑州大学，2017.

[2] 曾强.预制安装空心板桥的受力形式及加固技术研究[D].大连：大连理工大学，2016.

[3] 陈劲超.装配式空心板桥破坏机理与加固技术研究[D].北京：北京交通大学，2015.