既有桥梁拼宽设计技术探讨

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1、既有桥梁拼宽设计技术探讨1.中国公路工程咨询集团有限公司北京100097摘要：随着我国经济快速发展及交通量的持续增忪，高速公路改扩建今后将逐渐进入高潮期。桥涵工程的改造是整个改扩建工程的关键环节，也是重要的节点控制工程。2015年3月，《高速公路改扩建设计细则》颁布，高速公路改扩建设计有了新的统一技术要求和规范指导。木文以某高速桥梁改扩建设计为背景，对高速公路改扩建既有桥涵拼宽设计技术及关键问题进行探讨。关键词：既有桥梁；拼宽；收缩徐变；沉降差1概述截止2014年底，我国高速公路通车总里程已达11.19万公里，其

2、中有3.43万公里的高速公路通车年限在10年以上。目前，我国部分国高网高速公路已陆续开始扩容改造，以提升其交通容量及通行能力。高速公路改扩建的桥涵工程的改造是整个改扩建工程的关键环节，也是重要的节点控制工程，其方案的合理性也直接关系到路面及交通组织方案的实施。木文以某高速改扩建设计为背景，对高速公路改扩建既有桥涵拼宽设计技术进行探讨。2工程实例某高速桥梁建于2001年，桥梁上部结构为3x16米预应力砼空心板，下部结构为桩柱式墩、轻型桥台、桩基础。桥梁现况为双向4车道高速公路标准，现有整体式路基宽度为28米，设计荷

3、载等级为汽车一超20级、挂车一120。改扩建后路基两侧拼宽为双向6车道，标准路基宽34.5米。根据路线总体方案，桥梁采取两侧对称加宽，每侧需加宽3.25米。改扩建拼宽设计之前首先需要全面了解既有桥涵的技术状况、使用现状及运营养护情况。改扩建桥梁拼宽技术方案应在专项检测报告的基础上进行，并根据评价结论来决定是否加固，然后再进行拼宽设计。对于桥梁总体技术状况评价等级为1类、2类的可原位利用，3类经维修、加固达到1类或者2类的可利用，4类宜拆除重建，5类应拆除重建。拼宽设计应在保证安全的前提下，尽量利用原冇结构或构件。

4、重点要处理好既奋结构的利用及新建与既奋结构的关系，处理方式直接关系到新建部分的设计方案。经检测：上部出现空心板梁出现混凝土剥落，铰缝砂浆剥落锈胀、渗水泛白；下部构件出现桥台身渗水泛白、盖梁端头混凝土胀裂；桥面出现坑槽、网裂，排水管缺失，护栏混凝土破损。依据《公路桥涵养护规范》OTGH11-2004）技术状况评定为2类桥。针对检测结果，首先需对桥梁进行修补设计，然后才能进行原位利用并进行拼宽设计。针对空心板铰缝混凝土剥落、桥梁墩台锈胀破损等病害，采用环氧砂浆进行修补；针对空心板及桥梁墩台出现的裂缝，采用环氧树脂胶进

5、行封闭。具体改建方案为：保留旧桥空心板，拆除旧桥两侧防撞护栏，静力凿除边板悬臂及桥墩、桥台挡块，在旧桥两侧各新建一座桥，加宽部分桥梁上部结构仍采用3x16米预应力混凝土预制空心板。全桥共12片空心板，其中6片中板，6片边板。空心板采用后张法。根据《高速公路改扩建设计细则》（JTG/TL11-2014）,拼宽采用结构冋型的原则，即上部结构形式、跨径和梁高与既冇桥梁一致。这样既可以从构造措施上减少差异变形对结构的影响，又能保持外观的协调性。桥梁拼宽采用的方式主要有（1）上部与下部结构均连接，这种方式使得新建部分与既奋

6、桥梁形成整体，减小不均匀变形，但是变形不一致易产生较大的附加内力；（2）上部结构连接、下部结构不连接，这种方式使得新建部分与既奋桥梁上部结构形成整体，但下部结构各自受力，新旧桥之间因材料差异、基础不均匀沉降等因素产生附加内力；（3）上部与下部结构均不连接，这种方式使得新建部分与既有桥梁各自受力明确，相互之间没有影响，但是新建部分与既有桥梁之间挠度差异较大，易产生纵向裂缝，增加后期养护维修工作。这三种方式具体设计时应结合结构形式、跨径布置、拼宽结构的自身稳定性、地质等因素综合考虑，选择合理的连接方式。结合本桥实际情

7、况，参考以往项B的成功经验，本桥新建与既奋桥梁上部结构采用现浇混凝土构件连接，下部结构分离；加宽桥梁的桥墩采用盖梁下接独柱墩，加宽桥梁的桥台采用轻型桥台，基础为钻孔灌注桩。新、旧桥的桥墩盖梁、桥台台身、桥台承台间均设有间隙。为保障桥面的平整度和行车的舒适性，更换旧桥铺装，与新桥统一浇筑桥面混凝土。3几个关键问题的处理首先关于技术标准。0前，《高速公路改扩建设计细则》(jTG/TLll-2014)已实施，细则在《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)等现行规范、标准的基础上，对技术标准的采用，既有资源的利用、

8、改扩建设计方案的选择、构造物的拼接、建设与运营协调等做了针对性的规定。拼宽桥涵的新建部分与既奋桥涵连接时的整体验算，既冇桥涵极限承载能力要满足或采取措施后满足现行标准的要求；正常使用极限状态要满足原设计标准的要求。也就是改扩建项0桥涵荷载等级采用“老桥老标准、新桥新标准”的原则。即既有桥梁的检测评价采用原设计荷载；对拼宽部分与既冇结构的连接整体验算吋，正常使用极限时采用汽