公路桥梁加宽设计方法研究

党强

中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,陕西西安710000

摘要：近年来，我国的交通行业有了很大进展，公路桥梁工程建设越来越多。加宽桥梁设计的重点是处理好既有桥梁的利用以及加宽部分和既有桥梁之间的关系。桥梁加宽分为双侧加宽和单侧加宽，结构的连接方式分为上部梁体与下部墩台均连接、上部梁体与下部墩台均不连接或上部梁体连接、下部墩台不连接，应根据既有桥梁自身的特点选择合适的加宽方案。文章首先分析桥梁加宽原则，其次探讨公路桥梁加宽设计方法，为桥梁加宽设计提供参考。

关键词：桥梁；加宽；设计

引言

随着我国交通工程建设的不断推进,公路桥梁的总里程数迅速增加。但与此同时,对于较早修建的公路桥梁,由于当时经济水平以及技术限制,路宽或其他方面已经无法满足现在的要求,因此需要考虑在原有公路桥梁的基础上进行扩建。求,因此需要考虑在原有公路桥梁的基础上进行扩建。在此背景下,公路桥梁改扩建技术得到快速发展。公路桥梁改扩建主要是指为提高公路桥梁现有的技术等级,对现有公路桥梁进行大规模改造。根据地理条件情况，既有桥梁改扩建形式主要分为两侧加宽、单侧加宽、分离新建等几中形式。拼宽桥梁的梁板选型对施工过程及后续养护的难易程度起到决定性的作用。

1桥梁加宽原则

公路桥梁加宽设计，涉及新建桥梁的桥型方案、旧桥的评估利用、加宽桥梁与旧桥的衔接方式，应根据具体项目的特点，选用合适的加宽方案。公路桥梁加宽设计的重点是处理好既有结构的利用以及新结构和既有结构之间的关系，处理的方式会影响加宽结构的设计方案。桥梁加宽设计应收集既有桥梁的设计文件、地勘资料、交竣工资料、检测报告等资料，并对既有桥梁详细进行测量，根据项目特点对桥梁的加宽方案进行针对性研究，兼顾加宽部分和既有结构形式协调性、相互之间受力影响等因素。公路桥梁加宽设计应对既有桥梁技术状况评价等级进行评估，达到相关规范可利用等级的方可利用，未达到等级要求的经维修加固后满足受力需求方可以利用。公路桥梁加宽设计，应对加宽桥梁与既有桥梁进行整体计算分析，并且要考虑基础沉降、结构位移、材料收缩徐变不一致等情况。利用桥梁的极限承载能力和正常使用极限状态应满足相关规范的要求。加宽桥梁设计应严格控制加宽结构的沉降量，采取措施减少沉降量，减少新建基础对既有基础的影响，保证新旧基础之间的距离满足规范要求。加宽桥梁设计宜选用与既有桥梁相同的结构形式，保证桥梁墩台及梁缝相对应，使新旧桥梁变形尽可能协调一致，外部造型美观统一。公路桥梁加宽设计要做好保通工作，优化保通方案，减少加宽桥梁施工对旧桥车辆通行的影响，保证运营安全，同时要合理组织交通，保持道路畅通。

2公路桥梁加宽设计方法

2.1测量放样及现场处理

（1）测量放样。严格按照设计要求测量放样，路基边坡线在原尺寸基础上加宽0.5m，使边坡稳定可靠。测量放样后进行复核，保证精度。（2）现场处理。全面清理路基加宽施工范围内的树根、碎石等杂物。

2.2填方路基两侧拼接关键技术

①施工开始时，进行基底清表、夯实，清除老路坡面防护，排水设施以及清表等施工，老路护栏维持原状，原老路双向四车道通行。开挖旧路路基必须要设置临时的排水系统，避免开挖后雨水冲刷造成原有公路桥梁积水等交通安全及环水保问题；施工时应在老路护栏上设置施工标志标牌，以提醒路面上行驶车辆注意，不要超速或在硬路肩上超车行驶。分段开挖分段成型，路基拼宽破坏原有公路桥梁波形护栏体系，避免填筑施工不及时导致雨水冲刷旧路肩下沉或波形护栏防护掏空，避免制造行车安全隐患。②单幅新建路面施工至中面层沥青砼，原老路双向三车道通行。此时，需注意三点：1）防护内移，该步骤施工需占用慢车道进行路肩破除及拼接施工，必须压缩车道进行硬隔离防护；2）施工的段落需控制在2km以内，避免因长路段施工造成交通拥堵；3）设置临时紧急停车带，路面拼接施工路段每500m设置临时紧急停车带避免拥堵或者因车辆故障或者交通事故导致交通中断。③将右侧交通转移至左侧，左侧实行对向四车道通行；右幅则封闭全断面路基路面施工时，需注意以下几点：1）交通转换处安全，交通导改口因按规范要求设置，两车道交通导改口距离不得小于120m，拼接过渡段必须平顺，可通过摊铺水稳及沥青面层进行交通组织转换；2）对向车道安全防护，对向四车道通行必须进行硬隔离防护，并画临时标线及各种临时安全警示防护措施，确保改口路段车辆通行安全；3）调坡路段拼宽高于老路，在拼宽与老路设置排水管可避免运营路段积水。

2.3翻卷土工格栅

第一层填料碾压后即可进行土工格栅翻卷处理。待第一层土工格栅铺设到位后进行质量检验，若无误则按照施工计划铺设其他各层土工格栅，及时做翻卷处理，最后碾压填料。

2.4扩宽路基的压实

（1）路基压实。路基压实是保证路基正常工作的重要基础,路堑、路堤以及基底都需要进行压实,其主要目的是减小孔隙比,提高路基土体的密实度,增加粘聚力,减小路基的沉降。路基的压实本质上是破坏土体原有结构,使土颗粒重新排列分布,达到一种更加密实的新的平衡状态。此时土体强度得到了很大提高,也大大减小了路基服役期间的沉降量。（2）碾压机具和方法。路基压实采用的机械主要分为夯实型和振动型,其中夯实式的设备对路基进行压实的效果最好。随着压实时间的增加,土体密度越高,一般通过机械对路基进行碾压6次以内时,随着碾压次数的增大,土体密实度明显增大;6~10次时,密实度增大速率明显下降;超过10次后,随着碾压次数的增加,土体密实度基本不再增长。同时,还要注意压实的限度,过度压实可能会导致土体发生剪切破坏。

2.5湿接缝设计

加宽桥梁与既有桥梁之间的接缝不宜过小，否则无法保证施工质量，湿接缝宜采用环氧混凝土浇筑，以便快速形成强度。在浇筑加宽桥梁拼接缝混凝土时，建议临时中断车辆通行，以保证混凝土的凝固过程不受桥面振动的影响；当车辆通行无法避免时，可选择在夜间车流量较少时施工，同时采取限速、设置减震缓冲垫层等措施减少车辆通行对接缝混凝土质量带来的影响。为减少混凝土收缩产生开裂，可采用微膨胀混凝土浇筑拼接缝。

2.6施工质量检验及养护

（1）质量检验。以土工格栅加筋施工完成公路路基加宽作业后，安排质量检验，从搭接宽度（横向、纵向）、平整度、搭接缝错开距离、黏结力等方面综合判断路基加宽施工效果。客观判断路基加宽施工质量，及时指出存在的问题，做好局部修整、加强碾压等强化措施，再次进行检验，以保证施工效果。（2）路基加宽养护。铺设土工格栅后，48h内尽快安排路基填土作业，填筑后快速进入碾压环节，缩短土工格栅暴露时间。填筑、碾压主要通过机械设备进行，局部调整为人工作业，使公路路基加宽部位均填筑完整、碾压密实。公路路基加宽施工后，安排28d养护，由专员现场管理，禁止车辆驶入。

结语

交通事业的不断发展，桥梁加宽改造的需求将会越来越多。每一座桥梁都有其自身的特点，其结构形式、原桥状况、荷载等级、建设条件、地质条件等都可能不尽相同。桥梁加宽设计应收集既有桥梁的设计文件、地勘资料、交竣工资料、检测报告等资料，并对既有桥梁进行详细测量，根据项目特点对桥梁的加宽进行针对性研究，以指导设计与施工。科学施工和全方位管控，有效完成了路基加宽土工格栅加筋作业，提高公路通行服务能力，保障公路稳定性。

参考文献

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