公路改扩建既有桥梁拼宽施工技术

魏江宁

摘要：我国对于拼宽桥的研究起步较晚，最早是進行T梁和空心板梁桥的拼宽，在进行拼宽时将新旧桥梁通过湿接缝和横隔板等进行连接，后期运行过程中会存在沉降等问题。为解决拼宽桥带来的问题，我国学者进行了研究。通过有限元分析了T梁桥拼接后上部结构内力变化，通过对桥梁的横向力分布系数进行计算表明提高刚度可降低桥梁内部应力。通过研究表明基础沉降对箱梁的受力影响最大，且发生沉降最不利位置为边跨和中跨支点。通过研究桥梁的收缩徐变产生的内力变化，结果表明半刚性连接，结构的拉应力较小，刚性连接桥梁的稳定性能良好。通过以上内容研究使我国的拼宽桥梁得到了较快的发展，但该类问题仍然存在不足，因此本文对这些问题进行探讨。

关键词：桥梁拼宽;收缩徐变;施工技术

随着我国交通事业的发展，桥梁建设越来越重要。出于节约用地以及保护环境的目的，我国开始进行拼宽桥梁的建设。桥梁拼宽是公路改扩建的重要组成部分。基于此，针对拼宽桥梁进行了分析研究。主要内容包括：桥梁的拼宽方案、影响桥梁拼宽技术的因素，同时依据实际工程对大中桥拼宽的设计施工技术进行了方案分析、施工技术分析等，总结出了桥梁拼宽过程中的关键技术。为桥梁拼宽的设计和施工提供了理论基础和分析方法。

1桥梁拼宽原则

桥梁在拼宽过程中应保证新旧桥梁在运营过程中保持协调变形，沉降一致，且保证桥梁不发生过大的不均匀沉降。为保证工期的进展应与道路共同施工。本文通过以下几点详细表明桥梁拼宽的主要施工原则和理论基础：

（1）桥梁在完成拼宽施工后，应对其性能进行分析，保证桥梁具有足够的承载能力及稳定性。保证新旧桥梁能够协调变形，不会出现新病害。

（2）新旧桥梁在进行施工时，桥梁的荷载等级以及设计标准应进行统一。在对拼宽桥进行设计施工前，应对原桥结构进行受力分析和性能验算。使原桥结构满足承载力的要求[4]。

（3）在桥梁结构中，横隔板的作用是对梁板进行横向连接，使新旧桥之间发生较小的不均匀沉降，保证桥梁的整体稳定性。横隔板的优点为：强度高、刚度大、能承受较大的主梁荷载。主要缺点有：柔性差、协调变形能力差，施工过程中易出现应力集中，最终导致结构出现脆性破坏。因此桥梁拼宽时可利用边梁代替。

2工程概况

本文以某一级公路中的桥梁施工段为例，通过对项目所在进行实地调查发现该项目为两相邻省间的重要交通纽带，目前交通流量逐年增长，如今已达51003pcu/日，交通流量远大于道路的服务水平，因此，导致桥梁出现多种病害。桥梁的主要病害有：①桥梁结构分为左幅和右幅，两幅桥梁的建设时间、建设工期不同，因结构需要致使两幅桥梁的跨径和形式不一致。自桥梁通车后，左右幅桥梁的交通量不同，因此病害的程度存在一定的差异。②不同大小的桥涵，设计结构不一致，通道净空不同。导致桥梁的梁板出现混凝土脱落、钢筋裸露的现象。③项目中的长联桥未进行约束，导致支点处的混凝土出现受拉开裂病害，为改造方案增加了难度。

2.1长联桥改造方案

原桥的建造时间较长，拼宽桥相对较短，由于建造时间的差异，随着使用年限的增长，最终会导致两种结构发生不同程度的收缩徐变，导致结构存在龄期差。成桥后，拼宽桥会沿横桥方向发生较大程度的挠曲变形。在对桥梁进行设计、施工时应对该类问题引起足够的重视。针对较大程度的收缩徐变，文章的解决方案拟采用以下两种：

（1）为保证桥梁间能够协调变形，应对混凝土收缩徐变引起的横向挠度进行控制，该方案采用的解决方式是对长联桥进行解联。

（2）对长联桥的梁板、帽梁进行拆除。对上部结构进行拆除时的主要施工顺序为：对原结构的梁板、帽梁构件进行拆除→对墩柱、桩基等结构进行新建→对帽梁进行整体浇筑→对上部梁板进行铺设。该方案的优点：施工简单，解决了长联桥存在的病害。缺点：造价高投入大，环境污染大。

2.2桥梁拼宽施工

（1）拆除梁板

文章所依托项目为拼宽桥梁，桥梁拼宽过程中应保证原桥的通行能力。在进行原桥结构拆除时，应对中央分隔带进行安全网的布置。在进行桥梁拆除时，主要施工顺序有：拆除抗震结构以及护栏→湿接缝清理→腹板和钢筋的拆除。

（2）施工测量

在上部结构施工时，对顶面高程和位置影响会产生较大影响的因素有：桥面铺装的厚度、桥梁的横坡。针对以上影响因素，桥梁拼宽施工时，应对原结构进行坐标定位以及高程测量。桥梁拼宽施工前，应对另一幅桥梁（原结构）的墩顶高程、垂直度等相关指标进行复测，保证结构数据的精准。桥梁结构在进行上部结构的拼宽施工时，应对关键点的高程进行控制。

（3）下部结构施工

桥梁进行施工改造时，应注意以下问题：因结构需要使得净空不足，需拆除盖梁。下部结构施工时，主要采用的切割方法为绳锯切割。局部构造因项目需要进行人工凿除并焊接钢筋。本项目中的墩柱的高度范围设置在4～8m内，对于需要接高的墩柱，可在此基础上对混凝土进行破除，破除厚度为80cm，最后进行接高处理。项目在中心桩号为K122+523段的墩柱高度仅为2m，进行破除混凝土处理后的墩柱高度仅为1m，此时的墩柱利用价值较小，因此这种矮墩柱进行处理的方式应为整体拆除。系梁存在严重缺陷的应一起拆除，同墩柱重建。

（4）盖梁加固施工

桥梁拼宽设计时，桥梁加宽的尺寸比原桥的尺寸大很多，因此结构的自重也会增加。原桥结构中，盖梁为T梁结构，数量为6片。通过结构计算可知：原桥T梁端部的抗剪强度较低，设计时应对该处进行重点考虑。主要设计方法为：清除盖梁保护层，使钢筋全部裸露在空气中，然后在对盖梁进行混凝土清除，直到漏出钢筋骨架。然后铺设植筋和钢筋网，最后浇筑混凝土，使盖梁的结构完整。

（5）沉降控制技术

通过对沉降观测结果进行分析，最终得出：桥墩发生沉降过程中变化无规律可循，整个沉降过程中的平均沉降值约为1.55mm。梁体自重导致桥墩发生沉降增加的数值较小，约为0.2～0.4mm。梁板施工后，应根据设计要求对桥梁的新旧结构进行整体拼接，拼接进行时间为一期恒载完成6个月以后。为降低桥梁的不均匀变形，使新旧桥梁协调变形，应对桥梁进行预压处理。文章中采取的主要防治措施有以下几点：对拼宽桥梁的湿接缝和横隔板进行施工，使其与梁板形成整体结构。同时原桥也进行该方法施工。在保证工期的前提下，对拼宽桥与原桥间的湿接缝、横隔板以及墩顶端横梁的钢筋进行焊接，而不进行混凝土的浇筑。在对新旧桥梁间进行混凝土浇筑时，应对沉降数据进行分析，防止因二者间的不均匀沉降导致桥梁发生纵向裂缝。

3结语

本文通过对拼宽梁桥进行分析研究，最终得出以下结论：（1）对桥梁拼宽施工和设计影响程度最大的是混凝土收缩徐变、基础不均匀沉降。（2）拼宽施工时，主要测量位置为纵向高程和平面位置;拼宽施工时的主要施工步骤为下部结构施工和盖梁加固。通过进行沉降观测来防止病害的产生。

参考文献

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[2]田增顺.交通荷载作用下既有箱梁桥拼宽受力性能与试验研究[D].北京：北京交通大学，2016.

[3]郭伟宏.高速公路拼宽桥梁的设计与施工[J].黑龙江交通科技，2015（3）：120-122.

[4]刘双喜，余江，马学军.从莞高速公路互通区桥梁拼宽设计与施工工艺[J].公路交通科技（应用技术版），2015（3）：181-183.