・１５８・ ２０１ １年第４期 第３７卷总第１６２期 ２０１１年８月 试论桥梁拓宽的横向拼接 张海洋 （湖南路桥建设集团公司，湖南长沙４１０００１） 摘要：本文笔者讨论了三种典型桥梁拓宽方案：上 大于原桥的后期沉降，可能会造成连接部位沥青铺装层破 下构均不接连、上下构均连接与上构相连下构不连，比较 坏形成纵向裂缝和横桥相错台，影响行车舒适度、安全性 各自的特点与使用条件，为桥梁拓宽设计提供借鉴。 关键词：桥梁公路；拓宽；横向拼接 中图分类号：Ｕ４１６．２１５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７２—４０１１（２０１１）０４—０ｔ５８—０２ ０前言 ，¨． 椰 Ⅲ 为了适应路线拓宽改建后的公路等级要求，提高桥梁 的通行能力，亟待将宽度较窄的旧桥加以拓宽改建。旧桥 之 的拓宽改建是一项比较繁琐的工程，随着我国经济建设和 道路桥梁事业的发展，此类工程将越来越多地呈现在我们 材 面前，如何在安全、美观、经济、适用的原则下做好旧桥 拓宽改建工作是摆在桥梁建设者面前的一个课题。 １桥梁拓宽的类型 笔者认为桥梁拓宽可归结为三类：第一类：旧桥桥面宽度 与承载力均不足。新桥修建半幅后将交通引到半幅新桥，拆除 旧桥，将交通引向全桥，改建后，所有交通由新桥承担；第二 类：待新桥拓宽至全桥，旧桥桥面宽度不足。拓宽中，基本不 改变旧桥结构，在旧桥的—侧或两侧建新桥，旧桥继续承担部 分交通。改造后，新桥与旧桥结构是的；第三类：拓宽 后，新旧桥的桥面铺装层连续摊铺，共同作用，为了行车安全 舒适，须严格保证新旧桥变形协调。从桥梁结构的设计与施工 角度来说，前两类拓宽与新建桥梁类似，本文不做重点阐述， 下文的论述均是针对第三类桥梁拓宽，在研究桥梁拓宽方案时 需要考虑的问题较多，如需要考虑原桥的技术状况、沿线的地 质条件、合理的横向连接方式、新旧桥梁结构的变形协调、新 旧结构的合理拼接时间以及在不中断原桥交通的条件下合理的 新桥施工方法。 拓宽桥与原桥之间横向连接方式是桥梁拓宽优劣的主 要因素，一般情况下拟采用同跨径、同结构进行拓宽拼凑； 各桥梁根据实际情况可选用适宜的结构形式，河流、被交 道与桥成斜交的，需要斜桥正做的可采用独柱墩形式。 ２横向连接方式 ２．１上部结构与下部结构均不连接 为使拓宽桥与原桥各自受力明确、互不影响，减小连 接的施工难度，桥梁拓宽部分与原桥的上部结构和下部结 构均不连接，新、老结构之间留工作缝，桥面沥青混凝土 铺装层连续摊铺。 该连接方案简化了施工程序，消除了连接的技术问题， 但在汽车活载作用下两桥主梁产生不均衡挠度以及拓宽桥 和桥面外观，增加后期的养护维修工作。 ２．２上部结构与下部结构均连接 为使拓宽桥与原桥形成完整的整体，减小各种荷载（包 括基础不均匀沉降，汽车活载、温度荷载等）作用下新老桥 连接处产生过大的变形，减小上、下结构某些部位的内力， 将拓宽桥梁的上部结构与原桥对应部位横向通过植筋、浇 注湿接缝等方法连接起来，原桥下部结构的桥墩、桥台帽 梁及系梁也通过植筋技术将钢筋和拓宽部分新桥相对应部 位钢筋连接，然后浇筑混凝土，将新老桥梁连为一体。该 方案优点是将拓宽桥、原桥之间联系成整体，拼接后桥梁 整体性较好。同时，也存在如下不足：拓宽桥基础沉降大 于旧桥，由此产生的附加内力较大，可能会使下部结构帽 梁、系梁、桥台连接处产生裂缝；上部结构连接处也可能 产生裂缝，导致使用功能下降，维修困难，外观不雅。 若拓宽桥基础持力层位于坚硬基岩上，基础沉降值较 小，新旧桥之间不会产生过大沉降差，该方案的不利影响 不显著，可较好的发挥其优势。若基础持力层位于软土地 基上，拓宽桥基础沉降明显大于旧桥，沉降持续时间较长， 使用期间沉降不易稳定，则不宜采用该方案。 ２．３上部结构相互连接、下部结构不连接 综合上述两个连接方式的优缺点，形成第三种横向拼 接形式。第三种拼接方案的主要优点是：下部结构不连接， 拓宽桥与原桥的下构内力相互不产生影响，上部结构连接 对下部结构产生的内力影响很小。但是上部结构连接后由 于新老桥梁材料特性的差异将产生附加内力，由基础沉降 等原因产生的附加内力也使连接部位内力增大。以往工程 中，常采用如下措施解决上述问题：为减小拓宽桥基础沉 降量，拓宽桥梁尽可能采用桩基，并通过加强地基处理、 增加桩长或桩径等措施尽可能减小基础沉降；原桥采用扩 大基础时要注意新老基础间的协调性，必要时对原有基础 进行加固；针对上构自身产生的较大附加内力，可通过连 接部位增大配筋并改善连接结构形式来解决。 ３上构拓宽方法 横向拼接构造的选用受许多因素的影响，如果有桥梁 的承载量和耐久性评价结果、基础沉降规律、上部结构的 变形协调要求、桥梁活载的影响以及施工难易程度等，综 合考虑这些因素依据桥梁的类型决定新、旧桥梁拼接结构。 中小跨径公路桥上部结构形式一般，为板梁、Ｔ梁与箱梁， 不同上构形式，将选择不同的上部结构横向拼接形式。 ３．１板桥 原板桥有钢筋硅实心板、先张法预应力硅空心板两种， ２０１ １年第４期 第３７卷总第１６２期 ｌｌＪ 材 ａｌｓ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉ・１５９・ ２Ｏｌ１年８月 拓宽桥仍按原结构形式对应拼接，常用跨度有：Ｌ＝５，６， ８ ｍ的实心板和Ｌ＝１０，１３，１６，２Ｏ ｍ的空心板。 ３．２ Ｔ桥梁 致的。新旧箱梁在翼板间的分隔缝可控制在５ ｍｍ左右，且 缝边各自埋有型钢以保护桥面。对于具体连续箱梁桥拼接 式。预应力混凝土和钢筋混凝土连续箱梁的拓宽设计与施 工，要重视拓宽后新、旧箱梁的承载力及刚度协调，更要 对于具有横隔板的钢筋混凝土Ｔ形梁桥，提出这种拼 接方式的主要理由是老桥的边梁在使用过程中往往是环境 重视箱梁的变形影响及分析，除了车辆荷载外，要注意日 照温差、混凝土收缩徐变和支座不均匀沉降引起的变形， 条件较差、耐久性下降较大（与中梁相比）；同时边梁的翼板 在拓宽拼接前后的受力方式发生变化。因而切除原桥边梁 的外悬臂板后，与新增的Ｔ梁进行肋板拼接。 还要注意桥面板在车轮局部作用下的变形。 ３．４不同上构形式的拼接 Ｔ形梁拓宽方式基本考虑是正确的，在具体实施中适 由于桥梁设计规范更新与旧桥使用多年产生的材料老 用于小跨径的钢筋混凝土梁。但对于中等跨径的预应力混 化，旧桥的使用性能已不能完全满足新规范的要求，拓宽 凝土梁而言，施工中的工程量很大，新旧Ｔ梁之间的结合 桥梁时可选用剐度较大的新桥，加强拼接缝的横向联系刚 部位质量保证的难度很大。拼接部位的Ｔ梁采用刚性连接， 度，可减小旧桥的活载横向分布系数，使拓宽桥梁整体满 但原边Ｔ梁与新拓宽Ｔ梁之间中心距减小，有利于桥面板 足新规范的要求。Ｔ梁与空心板间接缝浇注横隔板，并在 受力；由于原边Ｔ梁翼板上的防撞护栏必须拆除，因而原 横隔板上用螺栓固定连接钢板，改善桥梁荷载横向分配状 边Ｔ梁翼板混凝土切除可一步到位，提供拼接部位现浇桥 态，将可以提高桥梁承载能力。 面板混凝±的空间。 ３．５拓宽翼缘 应该注意到，对于Ｔ形梁桥的拓宽，在原边Ｔ梁和新 当拓宽宽度不太大、下构可满足要求时，可考虑拓宽 拓宽Ｔ梁之间必须设置横隔板，尽管在原边Ｔ梁上增设横 翼缘。拓宽墩台结构应尽量与旧墩台保持外形协调一致， 隔板的施工难度很大。对新、旧Ｔ粱之间设置和不同设置 如选用柱式墩与桩柱式墩配合，或采用完全相同的结构； 横隔板分别建立空间有限元分析模型，研究在车辆荷载作 一字翼墙桥台仍用已字翼墙台拓宽。基础型式应考虑其施 用下拼接部位及主梁受力。设置横隔梁后，原边Ｔ梁的肋 工对旧墩台的影响，有条件时尽量采用钻孔灌注桩基础； 梗部位及拼接部位的混凝土正应力下降比例较大，这说明 浅埋式新基础埋置深度最好在旧墩台基底标之上。钻孔灌 加设横隔板对Ｔ梁拼宽部位的受力是很有利的。 注桩基础、独柱结构拓宽墩台通常用于拓宽宽度不大，双 组合工字梁、Ｔ梁桥也考虑拓宽桥采用原结构对应拼 柱柱距不足的情况，较为经济、方便，其双悬臂梁梁端在 接，梁的高度采用两种形式：当桥下净空气无要求时可采 梁端在荷载作用下产生挠度是这种结构的特点。 用同等高度的梁，当桥下净空气不能压缩时就采用不等高 度的短梁。研究表明，在翼缘板横向交接的同时，桥梁横 ４结束语 向需增加横向梁以加强联系，尤其对于斜梁桥而言，增设 当拓宽桥面较宽时，拓宽桥梁需新建桥墩，若选择上、 横隔梁能够加强斜粱的整体性，减少斜梁的横向爬移。 下结构均连接的拓宽方案，则需选择下构的连接方法。常 ３．３箱梁桥 用的下构连接方法有：植筋连接、设置角钢连接等。采用 连续箱梁桥可以按不同的方式来实现其拓宽的基本原 植筋技术实现下构连接，施工工艺较复杂，技术要求较高， 则，而每一种方式又有许多比较方案。因此，即使对于具 连接后新旧桥外观比较协调。设置角钢连接施工工艺较简 体桥梁的条件，也不可能只有一个答案。针对已有箱梁的 单，适应性强，当盖梁标高不等时，仍可实现新旧桥下构 结构技术状态选择拓宽箱梁的结构型式和合适的拼接方式。 的连接，但影响结构的美观。当拓宽宽度不太大、下构可 对于箱梁拓宽拼接铰接式（原箱梁的翼板宽度不变）。沿箱 满足要求时，可考虑拓宽翼缘或横向拓宽墩顶，不需要新 梁顺桥向按一定间距植入粗钢筋，并与新拓宽箱梁翼板相 建基础与桥墩。 ［ＩＤ：６８０４］ 连，在车辆荷载作用中，拼接缝处不承受弯矩，按铰接计 算。将旧箱梁翼板混凝土凿去一部分后，增设翼板拼接部 参考文献 位正弯矩钢筋及其他钢筋，用现浇混凝＝匕湿接段将新、旧 ［１］ＪＴＧＤ６２—２００４。公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规 箱梁联接。 范［ｓ］． 对于新拓宽箱梁与已有箱梁不连接的（原箱梁的翼板宽 ［２］ 孟广文．浅谈公路旧桥拓宽上部结构联接形式及其影响［Ｍ］． 度不变），这种是新、旧箱梁不形成整体：［作，但桥面是一 （上接第１５７页） 保梁板预制安装工程的质量。 ［ＩＤ：６８３９］ 应的改变。若仍采用旧规范的张拉程序，超张拉控制在 １．０５ｔｒｅｏｎ，则提高了锚下应力，预应力偏大。 参考文献： ［１］ 罗崇荣．浅谈大红沟大桥后张法预应力混凝土箱梁施工技术 ５结语 ［Ｊ］．甘肃科技，２００５，（１２）． 预应力混凝土粱（板）预制安装施：［质量直接影响桥 ［２］ＪＴＪ０４１—２０００，公路桥涵施工技术规范［ｓ］． ［３］ＪＴＧＦ８０／１—２００４，公路工程质量检验评定标准（土建工程） 梁质量、使用寿命和营运安全，务必引起广大从业人员的 ［Ｓ］． 高度重视，切实抓好每道工序、每个环节的质量控制，确
