关于公路桥梁设计的探讨.doc

1、1关于公路桥梁设计的探讨摘要：本文介绍了公路桥梁扩宽改造设计原则，对桥梁拼接加宽前期准备工作、加宽连接方式等方面进行了研究。 关键词：公路桥梁；设计；探讨 中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号： 1 桥梁改扩建的设计原则 1.1 首先，选择合理可行的建设方案，收集旧桥的设计、竣工资料和地质资料，进行研究和论证原有桥梁全线构造物，并进行归类分析和现场调查。现行研究成果和工程实践, 结合勘查桥梁周围环境因素和地质条件，确定合理的、可靠的加宽方案。 1.2 要提高旧桥的承载能力，就要对现有桥逐一进行检测、验算、分析归类，合理确定加固利用方案，并确保能够满足现行规范承载能力和正常使用要求。 1

2、.3 本着“安全、适用、美观和有利环保”的原则，对桥涵构造物进行改扩建，尽量利用原有构造物，因地制宜，灵活运用新、旧桥梁设计规范。在标准化、装配化、外观一致性的前提下，宜采用与原桥同跨径、同结构型式对桥梁的拼接加宽。确定合理的结构形式, 新旧桥上部结构形式应尽量一致，才能避免运营期间新旧桥因为变形而引起新旧桥之间形成裂缝。在施工过程中应当认真选择下部结构及基础形式，避免2对旧桥造 成不良影响。 1.4 在确定桥涵构造物加宽加固方案的过程中，应充分考虑施工的可实施性和方便性，注重结构的耐久性和可靠性要求，严格按规定进行施工降低加宽后的日常养护工作。 1.5 在研究桥梁改、扩建方案时，应降低施工期

3、对现有交通的影响程度，应统筹考虑拟实施的技术方案和施工期的交通组织，努力实现“施工过程不中断交通”的目标，使协调统一技术方案与交通组织方案相统一。 1.6 部分路段沿线城镇化水平较高，做好桥梁改扩建方案的比选论证，以减少拆迁占地、降低工程造价和可持续发展理念为出发点，充分注重提升土地和城市空间利用率。 1.7 桥梁的扩建时应了解沿线城镇发展和交通规划情况，充分考虑沿线群众对通行的净空要求，做好沟通协调工作，通过顶升、下挖、拆除重建等方式，努力降低改扩建的实施难度，方便群众生活和促进地方经济发展，努力提高人民群众的满意度，促进社会、经济的和谐发展。 1.8 桥梁扩建还应当强调美学和环保要求，注意

4、桥梁结构型式与周围景观的协调性和与原桥的外观一致性，距居民区较近的路段，尽量采取相应的降噪、隔音措施，降低施工对原交通的影响。 2 前期准备工作 旧桥加宽的前期准备主要的工作在于旧桥本身的测量和检测，其它还有地形测量、地质钻探、水文调查等项目，主要的工作包括以下几个3方面： 2.1 测量桥面的各控制点坐标和标高，在桥梁墩台处沿着伸缩缝的位置按 2m 一个点进行测量，沿着内外侧护栏座边缘按 5m 一个点进行测量，为新旧桥面和伸缩缝的相接提供准确的信息。 2.2 测出墩台各边缘点的标高和坐标和旧桥上下部的结构尺寸，旧桥一般构造的平面位置和标高要能在图中能准确地反映出来。 2.3 为了能够了解现场调

5、查不到的旧桥的设计标准、配筋模式等，需要收集旧桥的施工图设计或者旧桥的竣工文件，为评价构造物在新的荷载体系下的承载能力提供依据。 2.4 调查桥头通讯管线和电缆，对其埋置的具体情况了解清楚。 2.5 检测并评价旧桥的受力性能。 3 新旧桥梁加宽连接方式 加宽桥梁新旧桥梁上、下部结构的连接关键是结构形式的选择, 连接形式不仅影响施工的难度和后期的维护费用，而且直接关系到桥梁结构的安全性和可靠性。目前工程主要有三种连接形式： 3.1 上下均连接 首先在上部构造先凿去一部分现浇桥面, 把加强钢筋放置在新老桥接缝处, 再连同新桥的桥面现浇层一起浇筑，通过植筋技术将钢筋和加宽部分新桥相应部位用钢筋连接老

6、桥下部构造的桥墩、桥台盖梁及系梁通,然后浇筑混凝土,形成相互连接的一体。缺点:由于新桥的基础沉降大于旧桥的基础沉降，两者上部结构混凝土梁的形变不一致，裂缝很容易在下部结构的盖梁、系梁、墩台连接处产生，而且下部结构施工繁琐，4采用植筋技术成本过高；并且新旧桥间混凝土接缝的浇筑质量还要考虑在不封闭交通的情况下得到保证。优点:各种荷载作用下新老桥连接处的不均衡变形减少了，加宽桥与原桥形成了完整的一体。 3.2 上下均不连接 在新老结构之间留工作缝，原桥的上、下部构造与加宽部分不连接。缺点:在汽车活荷载作用下,新旧桥基础之间的不均匀沉降, 加上两桥主梁产生不均衡挠度,将可能破坏连接部位沥青铺装层,容易

7、造成纵向裂缝和横桥向错台。优点:加宽的新桥与旧桥独自受力, 互不影响,可以减小连接的施工难度, 简化施工程序,原路的正常使用不受施工期间的影响。 3.3 上部构造连接,下部构造不连接 拆除桥梁外侧护栏, 把桥面现浇板凿除边缘 1 米左右,设置加强钢筋在新老桥接缝处,再一起浇筑新桥的桥面现浇层,而下部结构不连接。优点:有利于下部各自受力,内力互不影响, 上部结构受力,下部结构不连接,并且便于施工,降低了造价, 能较好地控制桥面纵向裂缝的产生，并保证了新老桥之间连为整体。缺点:如果新旧桥基础不均匀沉降可能会导致桥梁上部结构连接处出现裂缝,对原路交通造成影响,并且通过现浇一定宽度的混凝土接缝来实现新

8、旧桥上部结构连接的,因此施工的关键是保证在养护中不出现过大的变形和开裂。第三种连接方式相对运用较为广泛,其上部结构的主梁通过各种方式进行比较强的连接,下部结构相互独立,既有比较好的耐久能力，又能适应比较大的新旧桥不均匀沉降。但是,在加宽桥梁时要减小基础沉降,尽可能增加桩长、加强地基处理等措施采用桩基，而采用连接部位增大配筋改善构造可以解决上部结构自身产生的附加内5力。目前, 预应力混凝土简支 T 梁、空心板梁和连续箱梁多为高速公路的上部结构。对于 T 梁桥是加宽在新旧 T 梁间设置隔板，多采用刚性连接,通常有两种设置方式:一种是连接新桥预留横隔板与旧桥采用角钢及高强螺栓将,新旧结构翼缘板分离,

9、连接处桥面重做。另一种是凿除旧桥边梁悬臂部分混凝土, 采用植筋和加预应力筋的方法在新旧桥两边梁之间新做横隔板，并将露出的钢筋与加宽 T 梁悬臂部分的钢筋绑扎在一起。箱梁的连接方式没有统一, 连接方式随不同的公路桥梁加宽也有差异。有高速公路加宽工程中采用的是“半刚性连接”,有的高速公路箱梁翼缘连接采用的是“铰接”的拼宽式，还有一种“刚性连接”,连接部位不留缝。 4 下部结构加宽 4.1 盖梁 盖梁的主要作用是支撑、分布和传递上部结构的荷载,新老盖梁的受力体系随着盖梁的连接方式不同有所将改变。对于盖梁的连接方式有以下两种： 4.1.1 盖梁连接时可分为角钢连接和植筋连接两种。植筋连接可以减少各种荷

10、载作用下新旧桥连接处产生过大的变形，使新桥和旧桥形成一个完整的整体。角钢连接是施工时新旧盖梁打入两根角钢,用环氧砂浆黏结角钢与盖梁接触面, 然后通过螺栓连接, 施工完毕后防护措施也很有必要。 4.1.2 盖梁不连接时新旧盖梁单独进行施工,旧桥盖梁受力简单明确,不改变受力形式,不必改变旧桥盖梁内钢筋布置, 可以通过上部梁板来对新6桥发生沉降进行相应调整,以满足新旧桥桥面顺接要求。 4.2 基桩 新桥结构的不均匀沉降问题是旧桥加宽比较难解决的问题。由不能给出定量分析于拼宽新建部分的桥梁将发生的沉降量,因此在设计施工时要参考旧桥桩长, 适当增长及桩径适当的加粗新建拼宽部分桥梁的下部基桩。同时对新建桥

11、梁进行堆载预压 23 个月,进行必要的堆载预压程序,待完成大部分沉降后再进行上部结构的刚性连接。 5 结束语 我国自高速公路修建以来，总里程已经居世界第二位。在我国高速公路为经济事业发展和缓解交通运输的压力做出了很大的贡献。然而随着我国公路交通量的不断增长，早期修建的高速公路通行能力日趋饱和，不少先期建成的路段由于设计标准、车道宽度己不能满足目前大交通量在使用上的要求。为了提高高速公路通行能力，就需要对公路上旧桥梁改建、扩建、进行加宽改造，而桥梁加宽存在技术复杂、实施难度高、对现状交通影响大的特点，这些桥梁能否成功加宽，将影响到整个道路加宽工程和高速公路通行的安全。 参考文献： 1 王学军,杜进生,吴沛林.高速公路桥梁拓宽中几个问题的讨论J.公路,2008(7) 2 王宏民.临汾市平阳汾河大桥加宽工程设计J.山西交通科技，2010(3) 3 程红,许颖强.高速公路桥梁拓宽技术的探讨J.河南科技，72009(9)