市政桥梁拼宽加固设计研究

市政桥梁拼宽加固设计研究

熊振明 罗吕青 王斌强

武汉市政工程设计研究院有限责任公司 湖北武汉 430015

摘要：近些年，车辆日渐增多，市政桥梁的交通负荷随之增大，在交通负荷的干扰之下，市政桥梁需要进一步改造与设计。首先应该稳步提升桥梁实际的承载力，此外还需通过增加桥面宽度使得通行能力得到明显提升，而拼宽加固就属于实现两项目标的关键技术措施。基于此本文就市政桥梁拼宽加固设计进行阐述，以供参考。

关键词：市政桥梁；拼宽加固；设计实践；

1市政桥梁拼宽加固技术

车辆制造水平明显提升，车辆的载荷量有所增加，市政道路面临严峻考验。市政桥梁作为道路交通中非常重要的组成部分，采取科学的方式保证可靠及安全意义重大，除了可以维护人们的生命财产安全外，还能确保交通线路更加通畅，推动国民经济的稳步发展。一般来说，桥梁的使用中极易出现故障问题，出现故障问题时应该从两个方面探索具体原因：首先，承载力及结构性能未能达到设计时的基本要求；其次，项目落成并使用后的承载力及结构性能发生了显著变化，需要对横截面、辅助构件、墩台等进行科学的拼宽加固处理，通过适宜的技术手段提升市政桥梁项目功能水平。

2桥梁拼宽加固原则

桥梁在拼宽加固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加固的主要施工原则和理论基础：

2.1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。

2.2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。

2.3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。

3市政桥梁拼宽加固中新旧桥拼接的具体方式

新旧桥梁横向拼宽通常是桥梁整体在横向为分期修建，或将原有桥梁在横向以拼接加宽的方式新建新的桥梁，从而最终形成整体桥面,市政桥梁拼宽加固中新旧桥拼接存在着多种方式，有必要对不同的拼宽加固方式展开详细的分析，对具体的方式应用方案加以判断，促使市政桥梁拼宽加固成效更加明显，为缓解当前的巨大交通压力提供有力的支持。

3.1上下均不连(分离式加宽)

优点：新老桥受力明确，施工难度较小，有利于交通组织，造价低。

缺点：桥梁整体性差，新老桥易错台，影响行车舒适及美观，增加养护维修工作。

这种连接方案在新老桥间预留工作缝，沥青层连续摊铺，或者新、旧结构间留一条纵缝，采用钢板包边或者设置纵向伸缩缝，在早期的改扩建项目中应用较多，但国内小跨径桥梁采用柔性桥面，新旧桥上部构造连接处的挑臂扰度差别较大，行车在该纵向连接处不舒适，病害较多。

3.2上下均连

优点：整体受力，减少过大变形，行车舒适性大大提高。

缺点：附加内力较大，易产生裂缝，造成功能下降，维修困难。

为了减小新老桥之间的附加内力，该连接方案适用于地质条件较好的路段，减小两者之间的不均匀沉降。为了减小新旧桥不均匀沉降带来的次应力，通常会待新建桥梁上下部施工均完成后再施工新旧桥的连接构件，比如下部结构系梁、上部结构箱梁翼沿湿接缝等构件。

图1：某市政桥梁拼宽上下均连工程实例

3.3上连下不连

优点：满足结构性能，同时又便于施工，通过采用减小新建桥梁的桩基沉降措施来减小沉降差。这种连接方式已在沪宁高速、杭甬高速、海南东线高速、南京浦珠路、某市政高架桥等多个扩建工程中采用,根据通车后几年的观察，使用情况较好，目前大部分改扩建项目运用较多。

4结构形式

新旧桥梁上下部结构形式应以减小沉降差和有利于拼接为原则，保证新、旧桥梁之间受力和温度变形协调。上部结构形式应尽量保证新老桥一致，有条件时让新桥的结构刚度稍大于老桥，新桥在荷载作用下变形小于老桥，可以有效改善老桥结构受力，反之将给老桥增加附加荷载(对于公路常用的预制结构，包括空心板、T梁和小箱梁，规范更新后新桥的结构刚度均大于老桥)。下部结构基础宜采用桩基础，同时适当增加桩长，减小基础沉降，宜采用嵌岩桩设计，当需采用摩擦桩设计时，持力层宜为强风化或全风化岩，不宜设置在黏土层；一般要求扩建桥桩基沉渣厚度不大于5cm(嵌岩桩为3cm,摩擦桩为5cm)。拼宽桥桥台结构形式选取应从经济性和安全性考虑，宜减小土方开挖量，并结合原桥台结构形式确定，适用于改扩建的桥台结构形式有柱式台、薄壁台和肋板台，填土高度不大于5m时采用柱式台和薄壁台，填土高度5m

5市政桥梁拼宽加固的设计方案

市政桥梁拼宽加固的基本要求和实际设计方案应该重视科学性和合理性，需结合项目本身的实际情况选择更加合理和优化的拼宽加固方案，使工程在安全、经济、行车舒适等方面达到最佳状态。市政桥梁拼宽加固对于具体的实践过程有着严格标准，同时还有着完善的设计方案，以下对其展开详细概述。

5.1悬臂挑梁

市政桥梁拼宽加固阶段的悬臂挑梁设计过程中，重点是对原有桥梁结构的基本承载力提出一定要求，在满足结构承载力的基本前提下，需对挑臂作出科学的处理。悬臂挑梁拼宽加固中，通常可以采取粘贴钢板、挑臂下加肋板、与新桥通过湿接缝连接等基本手段，对原有桥梁结构适当的加固处理，确保加固后连接处的桥梁能够符合规定的承载力标准。

5.2单边加固

在实施相关的方案时，应该重视市政桥梁的基本施工要求，单边加固属于一个重要的方面，需要结合项目的实际情况制定出科学的策略，保证更好的达到理想化的项目建设成果。市政桥梁的承载力难以满足双侧拼宽的时候，应该重点分析单边加固的可行性，在确保正常交通得以满足的时候，应该完成单边改造施工的目的。单边加固需要考虑多种因素，如桥梁实际的连接情况，因原桥单侧增加恒载，拼宽之后结构的横向整体稳定度必须要符合规范标准，拼宽结构的承载力应该符合规范标准。

5.3边梁以及主梁

桥梁拼宽加固中，边梁与主梁属于重点考虑的结构，若是未能对其进行科学的判断，可能影响到拼宽加固的安全及效果，边梁以及主梁是重要的结构，应该重视一些要点，只有让具体的实践过程和项目建设要求相互结合，才能更好的达到理想化的成效。拼宽加固的市政桥梁一般会包含着新旧连接的具体结构，借助桥梁边梁和主梁的实际拼宽加固设计，使加宽加固的目标顺利达成。

6结语

交通负荷日渐增大的过程，市政桥梁面临着极为严峻的形势，需要积极落实好改造设计工作，强化桥梁实际的承载力，科学增加桥面的宽度，确保通行能力有所提升。拼宽加固属于重要的手段，对于拼宽改造的桥梁项目，应该对既有结构形式和新建桥梁建设条件等基本的控制因素展开科学的分析，运用合理且科学的拼宽连接方式，使拼宽加固后的工程使用得到更完美的预期效果。

参考文献：

[1]安关峰，侯照保.《装配式市政桥梁工程技术规范》DBJ/T15-169—2019编制与介绍[J].市政技术，2020,38(5):93-98.

[2]董明荣，李大山，刘波，等.BIM技术在市政桥梁工程决策阶段、实施阶段及使用阶段中的运用[J].城市建设理论研究(电子版),2020,(4):54.

[3]彭瑞汪.桥梁钻孔灌注桩施工中相关技术要点探究——以汕头市中山东路东延新津河大桥工程为例[J].住宅与房地产，2019,(24):196,245.