道路橋梁加寬加固設(shè)計及施工工藝

納小剛

摘 要：在道路橋梁加寬的過程中，首先需要對于原有的路橋狀況進行調(diào)查以及測試，在之后根據(jù)路橋加寬的需要進行具體的設(shè)計，設(shè)計過程開始之前需要進行調(diào)查以及測試結(jié)果的數(shù)據(jù)分析，這些數(shù)據(jù)分析過程較為復(fù)雜，往往需要進行多次的實地測試以及模擬測試。具體的施工過程中，需要考慮原有路橋的情況，根據(jù)設(shè)計的內(nèi)容實施工程，施工的工藝關(guān)系到路橋面的質(zhì)量，影響著路橋的正常使用。因此路橋的加寬加固工程，在我國路橋建設(shè)中具有重要意義，需要進行具體的研究，以推動路橋加寬工程的工藝水平，使得路橋的運輸壓力得到實際的緩解。

關(guān)鍵詞：路橋升級;加寬加固設(shè)計;施工工藝;控制

文章編號：2095-4085（2020）09-0019-02

在我國的道路路橋建設(shè)歷史中，由于國家長期的投入，其建設(shè)狀況一直受到社會的關(guān)注。隨著近年以來社會經(jīng)濟的發(fā)展，路橋的人均占有量與發(fā)達國家相比遠遠不足，加之隨著經(jīng)濟的發(fā)展，旅游業(yè)的繁榮、汽車數(shù)量的增加，如今的路橋運輸面對著較大的運輸壓力，現(xiàn)有的路橋體系已經(jīng)不能滿足人們的運輸以及出行需求。在一些地區(qū)，存在著一些早期所建設(shè)的路橋，這些路橋的普遍特點是路橋面較為狹窄，可通過的汽車數(shù)量少，這些道路設(shè)置的地段作為關(guān)鍵的交通運輸線路，需要進行升級改進以緩解交通運輸?shù)膲毫?。常?guī)的路橋加固工程較為容易實施，然而路橋的加寬面對不同的情況，組合作業(yè)的施工工藝較為復(fù)雜。

對原有的路橋進行維護和升級，對于緩解交通運輸?shù)膲毫τ兄豢珊鲆暤闹匾饔?，由于原有道路的?guī)劃一般經(jīng)過多年的使用檢驗，設(shè)置合理。因此，需要對于原有的路橋進行升級，即是進行橋梁以及公路的加寬。在路橋的加寬過程中，由于涉及到的技術(shù)以及施工需要現(xiàn)有技術(shù)手段和原有的路面狀況以及自然狀況相結(jié)合，因此過程涉及面廣泛并且工程施工復(fù)雜。

1 路橋公路加寬的設(shè)計施工原則

在路橋加寬的具體工作開展之前，需要對于其設(shè)計施工原則進行明確。

1.1 充分利用原有的結(jié)構(gòu)

首先，需要對于原有的路橋結(jié)構(gòu)進行完整的調(diào)查，測試其在實際使用過程中的數(shù)據(jù)進行綜合分析。在施工設(shè)計時，為了工程的進度以及施工過程中人力物力的節(jié)約，需要對于原有的路橋基礎(chǔ)的利用盡可能的擴大化，最大限度的利用原有的路橋結(jié)構(gòu)進行施工設(shè)計。

1.2 明確新路橋狀況

其次，為了新舊路橋的對接順利，其中尤其需要注意路橋工程需要對于受力結(jié)構(gòu)進行合理的分析，新舊工程之間的溫度變形進行協(xié)調(diào)，以保證加寬的工程在完成之后新舊路橋工程的上部以及下部結(jié)構(gòu)可以順利對接，并且保持一致，在路橋的加寬設(shè)計中，同樣需要注意相關(guān)的問題。

1.3 受力結(jié)構(gòu)的加固

再次，由于路橋的面積擴大，路橋下部的支撐結(jié)構(gòu)需要承受的壓力也相對增大，需要對于路橋的受力支撐結(jié)構(gòu)作出合理的調(diào)整以及加固工作，對于路橋的基礎(chǔ)和地基或者其他的受力支撐結(jié)構(gòu)，根據(jù)具體的數(shù)據(jù)分析做出特殊的工藝處理，需要根據(jù)具體的需求，也可以采用樁處理的處理方式。

1.4 實用基礎(chǔ)上的美觀原則

最后，在路橋拼接的過程中，不做橫向的拼接，而是采用分離式新建橋的方式。在具體的設(shè)計工作中，需要根據(jù)建筑原則中，堅固、實用、愉悅進行考慮，對于設(shè)計的美觀程度也要進行重視。

2 路橋加寬加固工程的前期工作

根據(jù)路橋加寬加固的設(shè)計施工原則來看，路橋在實施加寬加固之前的準備工作中，需要將舊的路橋的各種詳細情況進行具體的了解，根據(jù)設(shè)計要求以及使用需求，對舊路橋的各個部分進行數(shù)據(jù)的測量以及測試分析。在數(shù)據(jù)測試之前，還要對于工程所處位置的實際自然地理狀況進行分析，包括周圍的土壤狀況、水文狀況等做具體的細致調(diào)查，分析這些自然狀況對于舊路橋的影響，以及在施工過程中的影響，并且從長期的角度進行考慮，對于未來工程施工完成后的具體使用情況作出一定的考慮。測量工作中需要注意，測量數(shù)據(jù)的次序。需要測量出橋墩臺各邊緣點高度以及具體的坐標，對于原有結(jié)構(gòu)的上下部的結(jié)構(gòu)尺寸進行測量，原有結(jié)構(gòu)一般構(gòu)造的具體坐標以及高度要能在圖中準確地反映;需要注意的是，原有路橋的設(shè)計標準、配筋模式在實地的測量過程中不能夠進行，需要從原有的設(shè)計方案以及施工記錄中找出具體的相關(guān)數(shù)據(jù)，為評價路橋在新的荷載體系下的具體荷載能力提供數(shù)據(jù)支撐。

3 路橋加寬的施工控制核心

目前，我國的路橋加寬工程中，主要采取的連接方式有，上部的連接、上部以及下部的同時連接，上部以及下部均不連接的方式。這三種連接方式需要根據(jù)舊有的結(jié)構(gòu)狀況結(jié)合新的需求特點進行選擇，在許多情況下，三種方式均可以進行運用。在選擇的過程中，需要重點注意的是，施工地點的自然地理條件以及對于路橋工程的具體需求，根據(jù)這些點為路橋加寬的連接方式作出合理的選擇。上部以及下部同時連接的方式，可以讓新舊體結(jié)合的更加緊密，同時可以使得路橋結(jié)構(gòu)的受力相對均衡，是一種較為優(yōu)化的方案。然而，在一些情況下，原有結(jié)構(gòu)的下部支撐力較好，而且上部的加寬路面質(zhì)量體相對有限，原有的下部結(jié)構(gòu)可以進行負荷，考慮工程效率以及最大化利用原有結(jié)構(gòu)的施工原則，可以選擇上部連接的連接方式。

另外，補強層加固法一般適用于年代較為久遠的老舊路橋，因舊的路橋經(jīng)過長時間的使用，表面存在較多裂縫，甚至存在剝離破損現(xiàn)象。因此僅采用局部修補和重新澆筑混凝土都無法達到預(yù)期效果，應(yīng)采取在原有路橋面基礎(chǔ)上增加一層粘貼鋼板，以此作為補強層，以達到修補與預(yù)防兼顧的作用，橋面的承載能力得到大幅度提高。

4 工程案例實例

某橋梁加寬工程，原橋上部結(jié)構(gòu)型式4m×20m先簡支后連續(xù)裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，下部結(jié)構(gòu)為柱式墩、柱式臺、樁基礎(chǔ)。為了保持橋梁結(jié)構(gòu)的外觀協(xié)調(diào)、美觀以及受力協(xié)調(diào)性，且滿足規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求，拼寬部分上部結(jié)構(gòu)形式與原橋一致。

4.1 收縮應(yīng)力分析

收縮徐變因新舊梁齡期的不同而存在差異，這種差異會使新舊梁齡期之間產(chǎn)生內(nèi)力重新分配，在初期速度更快，影響更大，而且無論哪種連接方式傾向都基本相同。各時間節(jié)點對內(nèi)力影響較大，通過對比研究和分析，尋找合適的連接時機，以減少收縮、徐變等不良影響。

新舊橋縫處，橋梁外側(cè)加寬兩片梁時收縮對剪應(yīng)力和主梁應(yīng)力的影響，分析了時程發(fā)展規(guī)律，將新橋主梁齡分為60d，90d，120d和180d 4種情況。各時間節(jié)點對結(jié)構(gòu)內(nèi)力有較大影響，但其變化規(guī)律基本相同。對20m橫梁進行加寬處理，結(jié)果表明，在較短的接縫內(nèi)，新舊橋邊梁承受的內(nèi)力越大;在較長的接縫內(nèi)，新舊橋邊梁承受的內(nèi)力越小，接縫內(nèi)的剪應(yīng)力都隨時間增加而減小。

4.2 內(nèi)力橫向分配影響系數(shù)

新舊梁截面尺寸和剛度存在差異，荷載橫向分布規(guī)律不盡相同，為了比較直觀的了解新舊橋整體的力學特性和反映單片梁承受荷載的大小，可通過研究不同連接形式下結(jié)構(gòu)整體的荷載橫向傳遞規(guī)律。根據(jù)鉸接、剛接連接方式下的影響線得到荷載的最不利布置情況下的主梁的橫向分布系數(shù)。拼接方式1：鉸接;拼接方式2：剛性連接。舊橋邊梁的橫向分布系數(shù)明顯降低，約減小20%。通過拼接前后對比分析可以看出，不論何種拼接方式，舊橋主梁承擔的荷載比例減小，改善了原橋結(jié)構(gòu)的受力性能，承載能力得到提高。另外無論何種連接方式，其對橫向分布系數(shù)的影響都很小。

4.3 不均勻沉降控制措施

在梁橋加寬工程中，其中基礎(chǔ)沉降差是很重要的影響因素，如果不均勻沉降差過大，可能會導(dǎo)致橋梁不能正常運營。為防止裂縫在拼接部位出現(xiàn)，需嚴格控制新橋基礎(chǔ)沉降量，且控制在容許范圍內(nèi)。將新舊橋梁不均勻沉降差控制在容許范圍內(nèi)，可以減小在拼接部位產(chǎn)生的拉應(yīng)變，確保拼接部位正常使用。從工程實用角度來看，依靠經(jīng)驗統(tǒng)計法及大量有限元分析，新建橋梁可通過適當增加樁長，將新橋樁基礎(chǔ)沉降控制在5mm以內(nèi)。

5 結(jié) 語

我國的路橋設(shè)計及施工技術(shù)，在學術(shù)研究領(lǐng)域以及施工領(lǐng)域都處于世界領(lǐng)先的地位，由于國土面積大，自然地理條件不同，對于在不同的地理條件下的施工經(jīng)驗和經(jīng)驗總結(jié)非常豐富。然而隨著各種新的情況的出現(xiàn)，新的技術(shù)的發(fā)展，路橋的施工和設(shè)計需要根據(jù)這些情況作出相應(yīng)的調(diào)整，以更好的進行推動我國路橋公路的建設(shè)工作。

參考文獻：

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