对城市桥梁拓宽设计的思考

魏汝海

摘 要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进城市桥梁建设项目的增多。随着车流量的增加，一些城市桥梁已经无法满足现有的交通量，出现了严重的拥堵，需要对其进行拓宽处理。本文就城市桥梁拓宽设计进行探讨。

关键词：桥梁;拓宽;拼接

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。

一、拓宽桥梁的主要原则

目前我国正在大力兴建各类现代化的城市基础设施，城市道路当然也在此之列。可在此期间，由于城市的发展和汽车保有量的增加，对道路通行能力的要求也越来越高，许多桥梁存在运营多年、承载能力低、宽度不足等问题，急需改建拓宽，来满足日益增长的交通需求。发展城市交通，让人们的出行更加方便，解决交通拥堵，减少道路负荷，加大使用率具有其现实意义，而相对应的桥梁改建拓宽设计也成为了大家不得不重视的事情。在确定桥梁拓宽之前，我们需要对旧桥梁进行检测、勘测及分析，在掌握旧桥基础资料后，再进行桥梁拓宽设计。桥梁拓宽首先要满足以下几个原则：①坚持桥梁拓宽是解决旧桥宽度不足的最好方式的原则，避免大规模拆除新建而造成投资浪费;②城市桥梁拓宽方案应根据实际情况合理选择，不能生搬硬套;③合理确定新旧桥梁之间的衔接方式;④重视新旧桥梁间衔接部位的承载能力。

二、桥梁横向拓宽设计的一般要求

（1）早期已建道路交通压力较大，尤其是部分城市交通密集区域，既有桥梁往往病害较多，其承载能力不一定能满足实际使用需求，但如经技术状况评定能维持正常使用功能时，方可考虑对桥梁维护加强后进行扩建拓宽。（2）城市桥梁进行扩建拓宽时，应综合考虑既有桥梁周边环境条件、地下管线、交通需求等多方面制约因素，提出适合的拓宽方案，并进行多方面比较分析。（3）新旧桥梁跨径布置及上、下部结构形式应尽量统一，下部墩台结构应尽量与既有桥梁墩台外形保持一致，基础形式应综合考虑施工空间及施工过程中可能对原桥产生的影响，以长春市为例：长春地区属平原地区，地势平坦，多为粉质粘土地基，既有道路市政管线排管较多，情况较为复杂，且部分道路周边建筑集中，因此大部分拓宽桥梁基础应尽可能的采用钻孔灌注桩基础。（4）因大多既有桥梁已运营多年，桥梁拓宽拼接时，新旧混凝土的收缩徐变作用存在差异，会导致连接断面产生因收缩徐变引起的附加内力;同时，既有桥梁沉降已基本完全，新旧桥梁基础存在沉降差，同样会产生附加内力，严重时会导致连接断面位置产生裂缝，降低截面的承载能力。因此设计时，不应忽视新旧混凝土收缩徐变的差异，并控制好新、旧桥梁基础的不均匀沉降。（5）近年来多部主要桥梁设计规范均已更新，如《城市桥梁设计规范》、《公路桥涵设计通用规范》现行版本分别为（CJJ 11-2011）和（JTG D60-2015），其中车道荷载取值较以往规范有一定的增加。

三、桥梁拓宽设计的常用方法

（一）增设钢筋混凝土悬臂挑梁

该方法是通过悬臂挑梁将两侧人行道悬挑至桥外，借此增加车行道宽度。这是所有拓宽方法中较切实可行而又方便简洁的办法。同时，它还能够同其他桥梁拓宽方式同时施行。当旧桥检测和勘测检查结果能够符合城市桥梁拓宽要求的时候，就可以使用这种方法来进行桥梁拓宽，进而使整个道路拓宽，提高道路交通通行能力和使用效率，减轻道路通行压力。需要注意的是，这种办法的适用范围较窄，该方法需要中断交通，在交通压力较大或不能中断交通的桥梁上不宜采用。但是它也有优势，其中最为鲜明的优势是拓宽工程量小、施工工期短。同时采用这种办法还可以节约工程投资，避免大拆大建带来的投资浪费，把节约下来的资金用在其他道路养护维修上，提升道路的整体质量。因此，在投资受限的情况下，从建设管理角度来说其应用面又较为宽泛。

（二）单边、双边新建桥梁

单边或双边新建桥梁是城市桥梁拓宽的一种方法，在旧桥无法满足交通需求时，需要通过增加桥梁宽度提升旧桥的通行能力。如果旧桥的交通功能不能中断，就无法对旧桥直接进行拓宽施工，此时，就可以采取单边或双边新建桥梁的方式，在旧桥的一侧或两侧新建桥梁，以此缓解旧桥的交通压力，提升道路的通行能力。单边或双边新建桥梁是在旧桥交通不能受阻的情况下进行的，不会和旧桥产生接缝。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。

（三）上、下部结构均连接

新老桥上部结构通过铰接、浇筑湿接缝等方式予以连接，下部结构则为刚性连接。该拓宽方法桥梁外观协调、结构整体性好、路桥衔接顺畅、行车适宜性好。但该方法也受新旧结构不均匀沉降影响较大，受力不明确，连接的技术难度较大。如新老结构不均匀沉降控制不好，则易导致下部结构产生较大的附加内力，严重时，可能出现裂缝、结构脱离等病害。一般多用于地质条件较好，不均匀沉降发生不明显的地区。该方法一般主要应用在拓宽宽度较窄，拓宽部分独立受力存在困难，不得不与原结构连接形成共同受力的整体的情况。由于拓宽部分桥梁基础沉降往往大于旧桥基础沉降，会产生较大的附加内力，导致新旧桥梁在连接部位往往产生过大的变形，因此必须采取适当的应对措施：①不管是上部结构还是下部结构，拓宽桥梁的跨径、梁板形式、下部结构形式、高度等都必须与老桥保持完全一致，以便于新旧桥梁有效连接;②拓宽部分桥梁的基础应该比老桥基础更加强大，以便减少沉降量，尽量减小对老桥结构产生的附加内力。

四、城市桥梁拓宽设计的实际应用

（一）设计要求。某城市桥梁需要进行改扩建。经过实地调查和测量，旧桥为3x20m预应力混凝土空心板结构，下部结构为桩柱式墩台、桩基础，桥长66m，桥宽18m，含两侧人行道各悬出0.25m。道路为单侧加宽，加宽后道路宽度为24m，扩建后桥梁与道路同宽。需要单侧拆除旧桥悬出人行道0.25m，再在旧桥单侧拓宽6.25m。根据以上实际情况，需要在保证原桥安全运营的情况下，对旧桥进行部分拆除后拓宽。（二）接缝处理方法。①为保证桥面安全，新旧桥之间空心板接缝不大于30cm为宜。旧桥邊板悬臂25cm，将加宽侧边板悬臂混凝土凿除，保留钢筋，与拓宽部分空心板预留钢筋焊接连接，再浇筑接缝混凝土。②接缝浇筑施工时，应该选用具有早强快硬、低收缩、微膨胀性能的混凝土，以确保工程质量。（三）接缝施工时间的选择。接缝施工应选择合适的时间进行。在拓宽部分施工完成后立即进行接缝施工，会因为混凝土徐变和新桥沉降，接缝将产生较大的附加内力，造成接缝局部破坏，承载能力降低。由于新旧桥不均匀沉降和混凝土收缩徐变的速度不一致，混凝土收缩徐变稳定的时间远远大于不均匀沉降稳定的时间。因此，权衡二者的变化规律，进行接缝施工的最好时间就是新桥完工后3～6个月。在条件允许的情况下，应该尽量选择新桥混凝土收缩徐变完成70%之后再进行。

五、结束语

随着我国经济的迅速发展，众多城市桥梁已无法满足使用需求，亟需进行改扩建改造，同时，为保证桥梁改扩建安全合理，设计需针对各类建设条件，因地制宜，采用恰当的设计方案以满足工程需要。国内桥梁拓宽设计发展已逐渐成熟，桥梁改扩建拓宽技术也更为多样，但仍需各设计人员不断总结经验，研究和设计出更为成熟适用的拓宽技术，为我国桥梁事业的发展做出应有的贡献。

参考文献：

[1]李峥.浅谈某改建工程的桥梁拼宽设计[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5（12）：6674-6676.

[2]黄燕燕.城市桥梁拼宽设计方式探讨[J].福建建材，2016（1）：47-48.