市政桥梁拼宽及加固设计要点分析

叶大伟

安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司 安徽合肥  230000

摘要:随着交通量的日益增长，城市道路升级改造需求迫切。常用的桥梁拼宽方式包括分离式拼宽、整体式加宽等。不当的拼宽方式改变旧桥移动荷载分布后，会影响结构安全，对行车安全造成影响。对桥梁采取小范围的拼宽加固，通过局部调整梁板间横向连接刚度来改变移动荷载横向分布的方式，可以提高桥梁结构的整体使用性能。

关键词：市政桥梁；拼宽及加固设计；要点分析

引言

有学者研究表明，当拼宽侧桥梁发生整体沉降时，对原桥的位移影响范围较大，可见新旧桥梁衔接问题是技术难题。因此，若能充分利用这些旧桥解决新旧桥梁受力问题，不仅能够缩短施工时间，提高施工效率，而且还能够有效节约社会资源，保护生态环境，实现社会可持续发展战略的要求。

1.桥梁拼宽设计原则

首先应保证新旧桥梁的变形能够基本一致，最大限度降低因不均匀沉降对新旧桥梁结构的影响，使桥梁在运营过程中能够共同受力或者彼此独立。桥梁在拼宽过程中应遵循的原则如下：（1）新旧桥梁施工完成后，应能够保证具有足够的稳定性，能够公共受力或者结构上彼此独立，同时能保证新旧桥梁在整体上协调变形能力满足结构受力的要求；（2）横断面充分考虑旧桥设计荷载等级，考虑其承载能力，铺装改造时充分考虑新旧桥梁横向高差导致铺装厚度增加，从而使上部结构自重增加等问题；（3）新旧桥梁受力体系保持独立，最大限度降低新旧桥因沉降不均匀导致桥梁结构受损等问题。

2.桥梁拼宽加固施工技术

2.1桥梁附属及部分梁板拆除施工

老桥加固后在拼宽前需对老桥边板悬臂进行部分拆除，施工期间可对桥上交通实施半通车运营区域，同时做好防护工作，避免施工混凝土渣飞溅，对周边环境及通行车辆造成影响，降低施工安全隐患。在桥梁护栏上绑扎较为牢固的钢管，每个钢管长度应达到300cm，钢管应高出护栏高点250cm，且应搭设好安全防护网，安全防护网应覆盖整个桥梁，降低施工受到外界环境因素的影响。施工中应拆除梁体防振装置，降低桥面破碎振动对墩台的影响，并应按照从中间向两边的顺序破坏桥面护栏及翼缘板，确保混凝土渣能够落到地面上，而机械应随着施工边挖边后退，尽量采用人工破除，避免多切或少切，不破坏梁板主体结构，减少对结构的扰动。施工中应使用风镐凿除原有的悬臂的混凝土，露出桥梁悬臂主筋骨架，最后再进行拼接处的焊接及混凝土浇筑工作，确保桥体拼接的连接性与安全性。

2.2桥面补强层加固技术

桥面补强层加固技术是针对公路桥梁上部结构进行加固的一种常用施工技术，其主要针对桥面破损问题，将桥面中存在破损的部位予以拆除并清理干净，在公路桥梁梁顶位置加铺一层钢筋混凝土，通过将此次加铺的混凝土与原始公路桥梁的主梁结构有效连接，使桥梁结构成为一个有机关联的整体。桥面补强层加固技术实施时，可增加桥梁主梁结构的高度，并对加高后的主梁结构施加强化措施，提高主梁结构的抗压能力，通过对主梁结构的加固以及对桥面的破损部位的补强加固，可以提高桥面的结构质量，切实提高公路桥梁的耐久性。

2.3粘贴钢板加固技术

粘贴钢板加固技术主要借助钢板对公路桥梁混凝土结构的锚固作用，使公路桥梁结构成为一个牢固稳定的整体。粘贴钢板加固技术实施中采用的粘贴工具为黏结剂与锚栓，可以将钢板与公路桥梁混凝土结构牢牢锚固，利用钢板本身较好的力学性能以及抗弯能力提高公路桥梁结构的抗弯能力以及承载力，减少公路桥梁使用过程中的结构裂缝。相较于其他上部结构加固技术，粘贴钢板加固技术的施工工序较为简单、施工流程也不复杂，更不会对原有的公路桥梁结构带来负面影响，符合公路桥梁日常运维养护时的局部加固应用场景。

2.4桥梁下部的加固

在对桥梁下部结构进行加固时，主要可以采用三种加固方法。首先，在桥梁基础承载力不足，并且墩台为混凝土刚性实体或砖石时，可以采用扩大基础的方法进行结构加固。采用该种方法，还要预先完成地基强度的验算，然后结合结果进行需要扩大的地基底面积的确定。其次，针对发生桩或墩台倾斜、沉降情况的桥梁，可以通过增设桩基进行桥梁结构的加固处理。最后，在桥梁基础掩埋程度不深或施工质量不佳，以至于墩台开裂的情况下，可以采用钢筋混凝土套箍或护套进行加固，以免桥梁出现贯通裂缝。

2.5旧桥铺装设计

桥梁现浇调平层铺装具有保护行车道板、防止雨水侵入结构构件、分散车辆轮重的集中荷载等作用，桥梁桥面铺层的材料性能直接决定驾车行驶过程中的安全性、稳定性和舒适性。性能好的桥面材料不仅可以减缓车辆在桥面行驶过程中对路面造成的冲击，而且还可以使桥面的各方面性能都达到设计要求，因此桥梁铺装设计必不可少；但常常遇到由于拼宽与旧桥梁横向高差问题，拼宽桥梁桥面比旧桥梁高，为了减轻铺装对旧桥梁的自重，采用PVC管材填充现浇层，有效减少桥梁因高差增加的自重。

2.6桥梁裂缝的处理

针对市政道路桥梁，在桥梁已经出现结构裂缝的情况下，还要及时进行裂缝处理，从而使桥梁结构保持稳固。首先，可以采用抹灰法进行裂缝修补。具体来讲，就是利用水泥和水泥砂浆进行裂缝填补，然后利用环氧砂浆和基液将裂缝涂抹填平。其次，可以在桥梁裂缝位置进行高强度保护层的添加，从而使裂缝得到封闭。采用该种方法，需要进行挂网喷浆或无钢筋喷浆，以便使裂缝得到修补。最后，也可以采用压力灌浆法。利用该方法，需要使浆液在压力作用下进入裂缝中，可以深入桥梁结构完成裂缝修补，所以能够使结构的耐久抗渗性能及强度得到提高，进而使桥梁结构得到有效加固。如图1所示。

图1拼宽桥梁与老桥上部结构接缝处理

2.7加强对加固施工的风险管理

为了保证工程质量，加强对工程风险的管理十分必要，具体可以从以下几个方面着手：（1）从风险规避的角度来讲，在保证公路桥梁加固施工条件的基础上，合理控制施工效益以及施工费用，对于施工中潜在的风险，可以及时对设计方案进行变更处理，在风险发生之前，避免可能出现的损失。（2）从风险转移的角度来讲，要保证工程风险管理的有效性，工程保险、工程分包、工程担保等都是十分常用的方式，其可以辅助项目管理部门转移和分割在施工过程中可能出现的风险，这种方式可以对工程风险进行隔离和分散，切实解决施工过程中由于风险过于集中而导致的风险监管难度加大的问题。

结束语

市政桥梁拼宽及加固改造是一种节约工程投资、缩短施工工期的改造方案，可在不大范围拆除原有桥梁结构的前提下，提升桥梁的性能，处理病害，降低桥梁结构裂缝、渗水侵蚀、露筋等影响，施工中应通过合理的施工方案确保拼宽及改造后桥梁工程的质量及耐用性，满足新时期的交通运输需求，还可以提升桥梁整体的安全性，降低车辆行驶对桥梁的荷载影响及冲击影响。

参考文献

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[2]杨会.高速公路改扩建工程桥梁拼宽及其加固技术[J].中阿科技论坛(中英文),2022(04):151-154.

[3]王伊慧.市政桥梁拼宽加固设计研究[J].居业,2022(01):97-99.

作者简介：
叶大伟，1987.3月生，男，汉族，安徽淮南人，研究生学历，高级工程师职称，研究方向：桥梁设计与施工