高速公路改扩建既有桥梁拼宽施工技术研究

李月磊

（中铁七局集团第五工程有限公司，河南 郑州 450000）

一、桥梁拼宽设计原则

（一）公路桥梁拼宽加固，务必保证新建的拼宽桥梁的结构与旧桥梁保持一致，包括其跨径、形式等，这样才能使得新旧桥梁在使用过程中的受力状态相同，其结构刚度差处于一定范围，这样桥梁在受到相同受力影响后，其挠度差才能够控制在合理范围内，从而避免新旧桥梁连接的地方发生裂缝[2]。

（二）桥梁的主梁结构改造的主要方案有接缝、横隔板连接、铰接，不同方法有各自不同的特点；在实际改造过程中，务必根据桥梁的实际情况，采用相应的拼宽方法。

（三）在公路桥梁拼宽加固工程设计和施工作业中，务必全面思考拼接方案对桥梁下部结构造成的影响。同时要综合施工影响、施工规模、施工技术、施工难度以及未来的维护等因素，分析和选择最佳的拼宽方案。另外，还必须充分考虑到新老地基的沉降量，新老混凝土的收缩量等影响，通常要求拼宽的新桥梁建设安装完成之后，至少要在三个月以后，才能实施新老桥梁的连接作业，这也是为了最大限度地消除混凝土收缩对桥梁整体结构的影响[3]。

（四）在公路桥梁拼宽加固工程设计和施工作业中，要保证新建桥梁所用的预应力空心板，必须与旧桥主梁保持一致；另外对于拼宽新桥，应当选择桩基础对新桥地基实施有效巩固，从而降低新桥在不均衡受力状况下出现的沉降，最大限度地保证道路交通安全。

（五）在公路桥梁拼宽加固工程设计和施工中，其整个过程都应当将安全、经济、耐用、美观作为始终遵循的准则。

（六）在公路桥梁拼宽加固工程设计和施工之前，应当对旧桥梁的状况展开全面的检查，仅仅从桥梁外观上，就能够非常有效地了解桥梁结构的实际情况。比如通过观察桥梁混凝土外观的完好状况，桥梁表面是否存在表皮脱落现象、桥梁表面是否存在裂缝、桥梁的支座是否出现了变形等等情况，能够对桥梁结构做出较为准确的判断。另外，还可以运用包括载荷试验、超声波检测等方式，对桥梁的结构、受力状况做出更加精确的分析，从而了解桥梁的实际受力状况与标准受力状况之间的不同，进而对桥梁的真实情况做出更准确的判断。

二、公路桥梁的拼宽加固方法

（一）工程概况

本文所探讨的公路桥梁，为一座上下分离式断面桥梁，工程总长度达到189m。该桥梁的上部结构，以预应力混凝土空心板梁建构，设计跨径为20m，梁板高度为0.85m。桥梁结构中通过铰缝使横向预制板连接起来；主梁上方为厚度10cm的现浇混凝土结构。另外，该桥梁使用的空心板与铰缝的混凝土标号均为C30。本文将以该桥梁为例，就其拼宽加固设计展开探讨和分析。

（二）钢筋混凝土悬臂挑梁

该技术在公路桥梁改造中应用较多，在承载方面有较为显著的优越性。通过建设桥墩，为拼宽提供条件，而且采用这种方式不会对旧桥梁的承重性能造成影响；还可以根据需要，调整桥梁横梁横向系数，或增加钢板的方式，让整个结构的强度得到增加。这种方式的使用，前提是旧桥梁在承载力方面相对较为理想。

（三）单边新建桥梁

一些桥梁经过多年的使用，老化现象较为严重，承载力也相对较差；对于这类桥梁的改造，往往会选择在旧桥梁的一侧增加新桥梁的方式来实施拼宽加固。然而这汇总加固方式具有较高的技术难度，最大的问题在于如何让新旧桥梁最大限度地连接为一个整体以及如何保证新旧桥梁的平衡性。在实际施工过程中，要最大限度保障外部因素的改变，从而是桥梁的沉降、变形尽可能地减少。并且在建设过程中，往往需要对施工区域的气候、地质、水文保持密切关注。

（四）边梁或边拱设计

这种方式具体的应用就是拆除原桥梁单侧或双侧护栏或道路然后以边梁或边拱的方式对其实施拼宽，并以铰接方式完成拼宽结构与主结构的连接。这种方式下，原桥梁的载荷能力不会因为改造而发生变化。这种方法虽然从应用上来看非常便捷，但是其最大的问题在于难以保障桥梁的平衡载荷问题。

三、桥梁拼宽设计方案分析

（一）湿接缝连接方案的基本操作

湿接缝连接方案是应用非常广泛的一种方案，在施工过程中，需要首先在旧桥梁结构外侧，完成连接钢筋的安装，然后将连接钢筋与预埋钢筋采用焊接的方式连接在一起；最后再以 45cm宽的混凝土，在新旧桥梁接缝位置完成浇筑并确保其平整性。采用湿接缝连接，能够最大限度地保证新旧桥梁在施工完成以后成为一个有机整体，而且以这种方案拼宽加固的桥梁，新旧部分所受外力几乎是相同的。

（二）铰缝连接方案的具体操作

如果选择使用铰缝连接，则需要首先针对旧桥梁边板外侧腹板混凝土实施凿除作业，然后将原桥梁的边板替换为预制中板。另外在新旧桥梁接缝处，需要留出一个宽度在5cm左右的缝隙，然后以混凝土浇筑的方式，完成新旧桥梁的结构连接作业。

（三）横隔板连接方案的具体操作

这种方法的具体操作方式是在新旧桥梁空心板主梁接缝处顶端部分，在与顶端相隔2m，中间部分4m位置，设置一个混凝土横隔板，然后再将新旧桥梁的结构连接起来，从而使得新旧桥梁在使用中保持相同的受力状况。

四、拼宽设计注意事项

（一）设计展开之前，设计人员务必全面收集和分析旧桥梁的结构数据，并将这些数据作为设计的重要参考信息。

（二）新旧桥梁的连接，很容易由于新旧桥梁地基沉降的不同而造成裂缝的出现，所以在设计过程中务必重点针对新旧桥梁基础沉降差实施控制，采取有效措施尽量缩小沉降差。

（三）改造的桥梁，如果均采用摩擦桩基础结构，要注意在拼接连接的位置，新桥桩必然需要长于旧桥桩。

（四）在针对桥梁弱连接的相关计算过程中，应当针对新旧桥梁分开计算，尽量将各自看作独立整体，针对结构接缝处，可将其视为边梁，在针对桥梁强连接的相关计算过程中，则必须尽量充分考虑新旧桥梁的相互影响，将二者作为一个整体实施计算。

结束语

综上所述，公路桥梁拼宽加固是城市道路改造的重点也是难点，所以在设计过程中，一方面要充分考虑新旧桥梁之间的有效连接，保证其结构受力的均衡性；另一方面充分考虑拼宽改造的经济性。只有选择了合理的改造拼宽方案，才能够让桥梁改造综合质量得到保证，切实有效地提升交通能力。