桥梁拓宽设计常用方法及应用分析

崔文涛

摘 要：桥梁拓宽近些年在不少公路工程中均有所涉及，尤其是在经济快速发展的背景下，桥梁拓宽项目不断增长。桥梁拓宽的重点在于拓宽方案设计，只有根据实际情况设计合理的拓宽方案，制定有效的施工方案，才能确保桥梁拓宽质量。文章对桥梁拓宽设计的基本原则和常见方法进行了分析，并且对其具体应用展开了阐述，实践证明，效果明显，收到了良好的经济效益和社会效益。

关键词：桥梁 拓宽设计 新建 接缝

中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（a）-0074-02

为满足人们越来越高的出行与社会发展的要求，我国每年均会投入很多资金用以建设新的公路桥梁设施。但是新建桥梁施工工期较长，投入资金较多，因此，对于一些结构性能良好的桥梁，可采用加固及拓宽处理，提高车辆通行能力，避免新建桥梁带来的浪费。桥梁拓宽主要是指在既有桥梁的基础上，通过新建、增设、拼接等方式，加大桥梁的宽度，达到提升通行能力的目的。桥梁拓宽既是经济发展对交通建设提出的实际要求，也是经济发展导致交通建设必然出现的结果。

1 桥梁拓宽的基本原则

在进行拓宽设计时，需要遵循以下几个基本原则。

（1）进行拓宽设计时，要充分考虑拓宽部分的沉降。如果拓宽部分沉降不合理，就会导致拓宽接缝的力学性能较差，进而引起拓宽部分的可靠性下降。因此，在进行拓宽设计时，需要通过合理的措施控制新桥的沉降问题，同时还要尽量避免对旧桥造成扰动。

（2）进行桥梁拓宽施工时，必然会对交通以及周边环境造成影响。因此，在进行拓宽设计时，应当充分考虑外界因素，最大程度降低拓宽施工对外界产生的干扰。

（3）进行拓宽设计时，拓宽部分从原则上来说，最好和旧桥保持一致，即在桥长、结构和跨径等方面保持相同，视老桥结构情况及交通组织需求，选择新老桥各部分结构是否连接。

（4）在拓宽设计时，要充分考虑接缝对行车安全可能产生的影响，最好使新桥和旧桥的接缝能够一起承受载荷，保证形变协调。

（5）对施工技术和工艺要作出规划，明确施工工艺和流程，确保拓宽施工接缝质量。

（6）桥梁拓宽是在既有桥梁无法满足交通要求的基础上展开的，因此在新桥性能设计上应该优于旧桥，即强度、承载力等性能都应高于旧桥。

2 桥梁拓宽设计的常用手段

（1）增设悬臂挑梁。

增设悬臂挑梁是最为简单的一种桥梁拓宽手段。在桥墩、承台等完好无损的情况下，满足加载需求和拓宽条件，就可以对主承重上部结构进行调整，强化其加载需求。与此同时，还需拆卸老桥两侧的人行道栏杆等附属设施，凿开铺装层，重新铺装加固后的桥面，在人行道两侧增设悬臂梁，在车行道中增设悬臂板，然后再重新安装人行道栏杆，完成桥梁拓宽。增设悬臂挑梁的拓宽手段主要适合拱式或梁式桥梁，拓宽位置以旧桥两侧为主。增设悬臂挑梁的拓宽方式不需要拓宽桥墩，施工量较小，效果显著，适用于加宽宽度不大，加宽段载荷要求不高（人非载荷）的情况。

（2）单边、双边新建桥梁。

单边新建桥梁是桥梁拓宽的一种方式，在原有桥梁无法满足交通需求的时候，需要通过增加桥梁宽度提升原有桥梁的通行能力。如果原有桥梁的交通功能不能中断，那么就无法对原桥直接进行拓宽施工。此时，就可以采取单边新建桥梁的方式，在原桥的一侧新建桥梁，以此缓解原桥的交通压力，提升线路的通行能力。单边新建桥梁是在原桥交通不能受阻的情况下进行的，不会和原桥产生接缝。双边新建就是在原桥两侧进行新桥建设，实现拓宽目的。单边或双边的拓宽形式需要根据拓宽功能、断面形式和建设条件等进行合理选择。

（3）增设主梁。

增设主梁的拓宽方式，主要是针对具有提升承载力需求的旧桥提出的。增设的主梁刚度应该高于旧桥，实现原桥横向载荷分布系数减小的目的。

（4）桥梁拼接。

桥梁拼接是桥梁拓宽的一类常用手段，主要有3种形式：新旧桥上、下部结构连接；上、下部结构不连接；上部结构连接，下部结构不连接。

第一种形式将新旧桥的上下部结构都进行了连接，可以提升新旧桥的整体性，最大程度降低连接处的形变。但是，上下部结构都进行连接，由于新桥的沉降还不稳定，可能导致桥体内力变大，导致新旧桥的连接处出现裂缝，影响拓宽质量。

第二种形式实现了新旧桥上下部结构的分离，提升了新旧桥的独立性，避免了新旧桥之间各种力的相互作用，也切实避免了新桥沉降不稳定可能引起的问题。不仅如此，上下部结构不进行连接，可以大幅降低施工量和施工难度。但是，新旧桥上下部结构不进行连接，在活载作用下，新旧桥主梁挠度会出现差异，加之两桥沉降也存在不同，很有可能导致连接处铺装层受损，影响整桥性能和行车安全。

第三种形式仅仅连接了上部，下部未进行连接。连接上部、分离下部，可以减小上部结构对下部结构产生的影响。但是，沉降问题会导致上部结构内力增加，可能导致质量问题，影响行车安全。

3 桥梁拓宽工程设计的具体应用

（1）设计要求。

某桥梁工程需要对其进行扩宽设计，根据实际情况来看，需要对其采用单侧拼宽设计，因此在进行扩建设计时，需要在保证原桥安全的情况下，对其进行部分切除。通过实地测量之后，切除部分为0.5 m，原桥宽度是17.5 m。单侧切除0.5 m之后，整桥宽度只有17 m。由于扩建后整桥宽度为25 m，因此需要在桥体单侧拓宽8 m。因此，需要做好接缝处的处理。

（2）接缝处理。

接缝处理是进行桥梁拓宽的一个重要环节，直接关系到拓宽质量。接缝处理主要包含了3个方面的重要内容。

①接缝处理不得中断交通。

要达到不中断交通的目的，首先需要对施工现场交通进行组织，在不干扰接缝处理的情况下，控制行车线路、行车速度以及行车流量。其次是选择混凝土材料，尤其是拼接部位施工时，混凝土材料应该具有早强快硬、低收缩、微膨胀等基本性能，确保接缝质量。最后就是沉降控制，避免对接缝产生破坏性影响。

②确定拼接时机。

拼接施工是需要在合适的时机下进行的，如此才能发挥显著的作用。在拓宽部分施工完成后立即进行拼接，会因为混凝土徐变和新桥沉降，给拼接部分形成较大的内力，导致拼接部位受损，性能下降。由于新桥沉降和混凝土徐变的速度并不一致，沉降稳定的时间远远短于混凝土徐变稳定的时间。因此，权衡两者的变化规律，进行拼接处理的最好时机就是新桥完工后3～6个月。在条件允许的情况下，应该尽量混凝土徐变完成70%之后再进行拼接。

③控制沉降。

沉降问题在桥梁施工中一直存在，诱发这一问题的原因主要是桥体自重和地基性能。所以对沉降进行控制，也应该从这两个方面出发。但是桥体整体重量不宜优化，只能通过优化桥体结构分散重力，减小对地压力。地基性能主要应该加强桩基处理，提升桩基强度和承载力，缓解沉降问题。

4 结语

桥梁拓宽的方法较多，对于公路桥梁而言，进行拓宽设计时需充分结合实际，严格遵守基本设计原则，处理好接缝施工、拼接处理和沉降控制等方面的工作，保证公路桥梁拓宽设计质量。

参考文献

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