高速公路桥梁拓宽工程设计的探讨

1、 高速公路桥梁拓宽工程设计的探讨 摘要：高速公路桥梁工程最近几年发展非常迅速，推动我国整体经济建设的快速发展。为了更好更快地适应当前我国交通运输发展的实际需求，必须有效延长桥梁的使用期限。因此，桥梁施工单位在实际施工中必须重视桥梁加固技术和桥梁拓宽施工技术的科学应用，以保证桥梁施工质量合格。关键词：高速公路桥梁；拓宽工程设计引言我国道路建设关系到我国民生，同时关系到我国整体经济的发展速度。近年来，随着我国经济的飞速发展，人员物资的频繁流动，已经建成的部分高速公路交通量趋于饱和，服务水平下降严重，难以满足社会经济的发展要求和人们的出行需要，亟待升级、拓宽改造。在高速公路改扩建工程中，需要对原有公

2、路两边或单边进行加宽，且随着桥梁荷载标准等级的不断提高，牵涉到原有公路上桥梁的改造、加固和拓宽等多种问题。1高速公路桥梁拓宽的基本原则高速公路桥梁拓宽的基本原则主要体现在以下三点：第一，在拓宽桥梁结构时，保证旧桥和新增结构所承受的荷载，在变形协调以及受力的相互作用下是彼此协调的。第二，保证施工简单方便。对于新增结构来说，必须尽可能满足架设工作以及制造。在实际施工中，尽可能确保交通正常，而且便于下部结构进行基础性采用。第三，保证具有相当强的经济性。拓宽桥梁，可以让结构受力更加合理，确保施工方便，占地面积很少，而且可以避免不必要的加固费用支出。2高速公路桥梁拓宽工程设计2.1抗渗性能新老桥桥面拼宽

3、工程铰缝部位混凝土变形能力不足时，极易在约束收缩作用下发生开裂，加上运行期间车辆疲劳荷载作用，混凝土铰缝极易发生耐久性劣化乃至结构性破坏，显然混凝土并非铰缝部位的理想材料。使用钢纤维混凝土替代混凝土时，铰缝结构的抗收缩性能将会得到明显改善，但在遭受新老桥基础不均匀沉降或车辆荷载可能造成的负弯矩作用时，钢纤维混凝土铰缝仍然可能发生严重的损坏。uhtcc和uhpc是当前工程界较为关注的两种高性能纤维水泥基复合材料，uhpc通常具有远高于uhtcc的抗压强度，其弹性模量也明显高于uhtcc和混凝土，uhpc的弹性模量明显高于混凝土，而uhtcc的弹性模量则明显比混凝土低很多，uhpc和uhtcc都具

4、有明显高于混凝土的抗拉变形能力，uhtcc的变形能力近似为uhpc的10倍，是混凝土的近百倍。2.2上部拼接法1.拼接桥梁上部结构，上结构与下结构都没有连接，在桥梁拓宽中没有较为复杂的工作，然而容易出现纵缝错台以及啃边等情况。就桥梁拓宽连接方法而言，普遍采用纵向伸缩缝法，科学处理纵缝，其常见的方法如下：第一，使用沥青木条进行填充，确保桥梁外形质量符合有关标准要求。在桥梁实际使用中，在车辆荷载重复影响下，桥面纵缝容易出现啃边的情况。并且由于受到重复荷载的影响，其连接缝也会出现挠度差，造成木条以及沥青从桥面冒出来，进而加大行车的危险系数。所以通常该方法主要适用于初期跨度较小的桥梁拓宽中。第二，桥面

5、连接对桥面啃边以及行车打滑情况进行合理的防治。然而由于长时间荷载的影响，挠度差容易造成接缝处出现桥梁开裂的情况，这就需要不断加强后期养护，通常适用于旧桥或者跨度相当小的桥拓宽工作中。第三，通过采用钢板包边的方法，可以迅速有效解决啃边的问题，然而就挠度来讲，若挠度差相当大，就很有可能导致行车中出现安全问题，其往往使用于两侧相对独立的桥梁之间，而且梁桥和梁桥之间间隔距离相当小。2.上部结构和下部结构分别是连接与不连接。采取该拼接方法，普遍适用于新桥和旧桥主梁柔性连接等情况。通过实现新桥与旧桥主梁的柔性连接，可以大大地削弱连接刚度，而且容易导致桥梁在后续运行过程中出现问题。除此之外，就收缩以及挠度差

6、来讲，可以在连接处释放。一般来讲，该方法在高速公路箱梁翼缘连接中经常采用。并且在新桥与旧桥主梁刚性连接过程中，一旦车辆荷载发生不均匀降低的现象，势必让刚性连接中可以转变成一种内力，这样不利于结构的受力，特别是随着桥梁跨度的不断加大，其影响是非常明显的。2.3桥梁边板或者边梁的利用1.装配式预制板桥，装配式预制板桥边板的受力能够满足桥梁拓宽后的要求;装配式预制板桥在更换边板后，拼接对交通组织的影响相对较小，仅在桥梁保通阶段压缩部分硬路肩;装配式预制板桥若更换边板，需要切除原有桥梁的部分下部结构，对原有结构损伤较大，而且实施困难。装配式预制板桥在更换边板后，全线的建安费将大幅增加。综上所述，对装配

7、式预制板桥一般推荐采取不更换边板的拼接方案。2.装配式预制组合箱型梁桥和t型梁桥，装配式预制组合箱型梁桥和t型梁桥的边梁在拆除护栏、拓宽拼接后，从减少恒载和改善横向分布两个角度进行考虑，桥梁结构的受力都是安全的。装配式组合箱型梁桥和t型梁桥的边梁承载能力均能满足改扩建后的设计受力要求;若采取更换边梁后的拼接方案，从施工工艺上增加对原边梁的横向切割(即解联)和吊装，一方面对原有结构可能造成的破坏较大;另一方面纵横向切割面较多，相当于对原有结构纵向逐孔解联，增加了很大的施工风险和难度。因为增加了比较复杂的施工工艺，因此对施工工期和交通组织影响较大。在更换边梁后，一方面增加了更换梁体本身的工程造价，

8、另一方面增加了对原有结构边梁拆除的工程造价。2.4上、下部结构均连接新旧桥梁结构采用上部铰接、浇筑湿接缝的方式来进行连接，下部则应用的是刚性连接方式。这种结构形式的整体性能非常好，能够消除不均匀性沉降的问题，也容易造成上部结构脱空的情况。但是因为该方式容易产生不均匀沉降，受力也不明确，所以导致连接施工难度较高。通常来说，该连接方式主要是应用到地质条件比较好，不均匀沉降并不明显的地区中。比如新旧结构沉降无法有效的控制，就会导致下部结构存在比较大的应力，进而造成严重的裂缝病害问题。这种方式主要是进行桥梁的拼接加宽施工，加宽部分并不会存在独立受力的情况，所以不能和原油结构形成共同受力的效果。因为拼接

9、施工部分的桥梁基础沉降会明显的超过原有桥梁的沉降，所以会导致结构存在附加内力，造成新旧桥梁出现变形量较大的问题，要采取必要的措施进行处理。无论是上部，还是下部结构，拼接部分的桥梁跨径、梁板结构、高度等方面的数据都要与原桥梁是相同的。此时应该注意，拼接部分的桥梁基础要比原有桥梁基础结构更大，可以有效的消除沉降问题，避免存在附加应力的情况。结语从目前的桥梁设计情况分析，很多桥梁都已经无法达到现代化交通的运行需要，所以必须要结合实际情况进行必要的拓宽拼接施工，以更好的满足现代化交通使用需要。进行拓宽拼接施工之后，应该保证桥梁的各个结构部分的安全性达到标准要求，这就需要施工单位应该结合该桥梁的竣工资料、设计方案和现场技术勘察，了解原桥梁实际情况，进行可以确定符合工程具体情况的加宽实施方案，以更好的提升桥梁的总体水平，达到运行效率的提升，满足交通使用需要，也能够推动桥梁领域的快速发展。参考文献1王新，张大伟，王妍沈大高速公路加宽改造工程大中桥设计原则j辽宁交通科技，2005，(z1):141142，