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山东通达路桥规划设计有限公司 264003
摘要：随着我国交通事业的不断发展，高速公路的交通量也在飞速增加，一些等级较低的旧桥已经不能适应高速公路交通量的需求，改变结构与增加路段已成为解决的头等问题。桥梁加宽存在技术复杂、实施难度高、对现状交通影响大的特点，是高速公路改扩建工程的技术重点。
关键词：高速公路；桥梁改扩建；拼接加宽设计；旧桥改造
高速公路的建设对我国交通运输的发展有着重大的意义，但是随着我国交通运输行业的不断发展膨胀，高速公路上的交通量也在日益扩增，对高速公路的等级要求也越加严格。早期修建的高速公路通行能力日趋饱和，部分四车道的高速公路已不能满足交通量的增长需求，因此对其进行改扩建，由四车道加宽为六车道或八车道，提高其通行能力已成为当务之急。桥梁在现代高速公路中占有较大比重，加上桥梁加宽存在技术复杂、实施难度高、对现状交通影响大的特点，因此桥梁加宽设计成为高速公路改扩建工程的重点。
一、桥梁改扩建的设计原则
根据现有道路构造物的特点、改扩建的整体要求及桥涵结构物加宽加固的特殊性，重点提出以下设计原则：
1.首先收集旧桥的设计、竣工资料和地质资料，对全线原有桥梁构造物进行归类分析和现场调查，进行必要的研究、论证，以选择合理可行的建设方案。
2.桥涵构造物的改扩建，本着“安全、适用、经济、美观和有利环保”的原则，因地制宜，尽量利用原有构造物，灵活运用新、旧桥梁设计规范。桥梁的拼接加宽宜采用与原桥同跨径、同结构型式，力求标准化、装配化、外观一致性。
3.对现有老桥逐一进行检测、验算、分析归类，合理确定加固利用方案，提高其承载能力。
4.当加宽加固设计方案完成后，便要考虑其实施的可行性，要在保证原有桥梁与加宽部分的承载性与持久性可达到最大的发挥，在成本上实现合理化，节约建成后的修护成本。
5.在实施方案之前，要做好预实验，即模拟方案中的技术，在模拟实验与实际实施方案达到协调统一，才可进行工程的实施，桥梁的拼接加宽原有目的为良好的解决交通问题，努力实现在保证工程质量与速度上更不妨碍正常的交通秩序的目标。
7.部分路段沿线城镇化水平较高，从减少拆迁占地、降低工程造价和可持续发展理念出发，充分做好桥梁改扩建方案的比选论证，注重提升土地和城市空间利用率。
8.强调桥梁的美学和环保要求：老桥的加宽应考虑与原桥的外观一致性；跨线桥和分离式立交在拆除重建的过程中，应注意桥梁结构型式与周围景观的协调性；距居民区较近的路段，应注意施工期和运营期的噪声影响，采取相应的降噪、隔音措施。
二、桥梁改扩建设计要点
1.荷载标准
近年来，由于新的公路技术标准和设计规范的逐步颁布执行，设计荷载由汽-超20 提高到公路-Ⅰ级；新桥规对结构在正常使用状况下的各项应力要求也有较大提高。而现有桥梁大部分是按旧桥规设计的，不可能全面满足新桥规的要求。基于以上实际情况，本文认为应本着“尽量利用现有桥梁、灵活运用规范”的原则，务实采用“旧桥旧标准、新桥新标准”的方法处理；同时通过对旧桥进行验算、加固，将其承载能力极限状态提高到公路Ⅰ级的水平，正常使用极限状态仍按“旧桥规”进行验算。
2.新旧桥梁的连接方式
桥梁改建拼接加宽的关键是新旧桥梁上下结构的连接，连接形式的选择对公路运营的安全性与可靠性有直接关系，且对桥梁改建工程施工难度及后期养护都有重要影响。根据以往桥梁改建拼接加宽工程实践，笔者总结出以下几种连接形式：
2.1上下均不连接
加宽部分与原桥的上、下部构造不连接，新老结构之间留工作缝。优点：加宽的新桥与旧桥互不影响，独自受力，可以简化施工程序，减小连接的施工难度，施工期间基本上不影响原路的正常使用。
缺点：在汽车活荷载作用下，两桥主梁产生不均衡挠度，再加上新旧桥基础之间的不均匀沉降，将会造成连接部位沥青铺装层的破坏，容易形成纵向裂缝和横桥向错台。
2.2上下均连接
即桥梁上下均连接，此方法可使新旧桥梁完美得统一在一起，这种连接方法可以很好的解决桥梁受力问题，这样在新旧桥梁上部通过增加钢筋作为加固，再将新旧桥面统一浇筑，便可使其共同受力，也消除了由于新旧桥梁负荷不同而产生的变形差异。
优点：加宽桥与原桥形成完整的一体，减少各种荷载作用下新老桥连接处的不均衡变形。
2.3上部构造连接，下部构造不连接
将桥梁外侧护栏拆除，凿除边缘1m 左右范围内的桥面现浇板，在新老桥接缝处设置加强钢筋，再和新桥的桥面现浇层一起浇筑，而下部结构不连接。
优点：有利于上部结构受力，下部结构不连接，下部各自受力内力互不影响，并且便于施工，降低了造价，又保证了新老桥之间连为整体，能较好地控制桥面纵向裂缝的产生。
缺点：新旧桥基础不均匀沉降导致上部结构连接处易出现裂缝，影响原路交通，并且在新旧桥上部结构连接时，是通过现浇一定宽度的混凝土接缝来实现的，因此能否保证现浇混凝土接缝在养护及随后的使用过程中不出现过大的变形和开裂是施工的关键。
3.结构拼接部的构造处理
（1）空心板梁的拼接处理。
空心板拟采用铰缝与桥面现浇层共同连接，在旧桥空心板边缘植入钢筋，待新桥架设3 个月以后再进行横向连接。施工前先将旧桥边缘50cm 范围桥面铺装及整体层凿开，连接钢筋，再在凿开的整体层内浇筑C40 补偿收缩钢纤维混凝土。对行车影响较少，施工简单、方便，施工费用较低，新、旧桥形成整体后共同受力。
（2）箱梁的拼接处理。
通过新、旧箱梁翼缘板湿接缝横向连接，并每隔10m 左右设置一道横隔板。先凿除旧桥部分翼缘板混凝土并保留钢筋，凿毛腹板外侧面混凝土并植入钢筋，待新桥施工完成3个月以后，浇筑翼缘板湿接缝和横隔板。施工简单、方便，连接可靠。
摘要：随着我国交通事业的不断发展，高速公路的交通量也在飞速增加，一些等级较低的旧桥已经不能适应高速公路交通量的需求，改变结构与增加路段已成为解决的头等问题。桥梁加宽存在技术复杂、实施难度高、对现状交通影响大的特点，是高速公路改扩建工程的技术重点。
关键词：高速公路；桥梁改扩建；拼接加宽设计；旧桥改造
高速公路的建设对我国交通运输的发展有着重大的意义，但是随着我国交通运输行业的不断发展膨胀，高速公路上的交通量也在日益扩增，对高速公路的等级要求也越加严格。早期修建的高速公路通行能力日趋饱和，部分四车道的高速公路已不能满足交通量的增长需求，因此对其进行改扩建，由四车道加宽为六车道或八车道，提高其通行能力已成为当务之急。桥梁在现代高速公路中占有较大比重，加上桥梁加宽存在技术复杂、实施难度高、对现状交通影响大的特点，因此桥梁加宽设计成为高速公路改扩建工程的重点。
一、桥梁改扩建的设计原则
根据现有道路构造物的特点、改扩建的整体要求及桥涵结构物加宽加固的特殊性，重点提出以下设计原则：
1.首先收集旧桥的设计、竣工资料和地质资料，对全线原有桥梁构造物进行归类分析和现场调查，进行必要的研究、论证，以选择合理可行的建设方案。
2.桥涵构造物的改扩建，本着“安全、适用、经济、美观和有利环保”的原则，因地制宜，尽量利用原有构造物，灵活运用新、旧桥梁设计规范。桥梁的拼接加宽宜采用与原桥同跨径、同结构型式，力求标准化、装配化、外观一致性。
3.对现有老桥逐一进行检测、验算、分析归类，合理确定加固利用方案，提高其承载能力。
4.当加宽加固设计方案完成后，便要考虑其实施的可行性，要在保证原有桥梁与加宽部分的承载性与持久性可达到最大的发挥，在成本上实现合理化，节约建成后的修护成本。
5.在实施方案之前，要做好预实验，即模拟方案中的技术，在模拟实验与实际实施方案达到协调统一，才可进行工程的实施，桥梁的拼接加宽原有目的为良好的解决交通问题，努力实现在保证工程质量与速度上更不妨碍正常的交通秩序的目标。
7.部分路段沿线城镇化水平较高，从减少拆迁占地、降低工程造价和可持续发展理念出发，充分做好桥梁改扩建方案的比选论证，注重提升土地和城市空间利用率。
8.强调桥梁的美学和环保要求：老桥的加宽应考虑与原桥的外观一致性；跨线桥和分离式立交在拆除重建的过程中，应注意桥梁结构型式与周围景观的协调性；距居民区较近的路段，应注意施工期和运营期的噪声影响，采取相应的降噪、隔音措施。
二、桥梁改扩建设计要点
1.荷载标准
近年来，由于新的公路技术标准和设计规范的逐步颁布执行，设计荷载由汽-超20 提高到公路-Ⅰ级；新桥规对结构在正常使用状况下的各项应力要求也有较大提高。而现有桥梁大部分是按旧桥规设计的，不可能全面满足新桥规的要求。基于以上实际情况，本文认为应本着“尽量利用现有桥梁、灵活运用规范”的原则，务实采用“旧桥旧标准、新桥新标准”的方法处理；同时通过对旧桥进行验算、加固，将其承载能力极限状态提高到公路Ⅰ级的水平，正常使用极限状态仍按“旧桥规”进行验算。
2.新旧桥梁的连接方式
桥梁改建拼接加宽的关键是新旧桥梁上下结构的连接，连接形式的选择对公路运营的安全性与可靠性有直接关系，且对桥梁改建工程施工难度及后期养护都有重要影响。根据以往桥梁改建拼接加宽工程实践，笔者总结出以下几种连接形式：
2.1上下均不连接
加宽部分与原桥的上、下部构造不连接，新老结构之间留工作缝。优点：加宽的新桥与旧桥互不影响，独自受力，可以简化施工程序，减小连接的施工难度，施工期间基本上不影响原路的正常使用。
缺点：在汽车活荷载作用下，两桥主梁产生不均衡挠度，再加上新旧桥基础之间的不均匀沉降，将会造成连接部位沥青铺装层的破坏，容易形成纵向裂缝和横桥向错台。
2.2上下均连接
即桥梁上下均连接，此方法可使新旧桥梁完美得统一在一起，这种连接方法可以很好的解决桥梁受力问题，这样在新旧桥梁上部通过增加钢筋作为加固，再将新旧桥面统一浇筑，便可使其共同受力，也消除了由于新旧桥梁负荷不同而产生的变形差异。
优点：加宽桥与原桥形成完整的一体，减少各种荷载作用下新老桥连接处的不均衡变形。
2.3上部构造连接，下部构造不连接
将桥梁外侧护栏拆除，凿除边缘1m 左右范围内的桥面现浇板，在新老桥接缝处设置加强钢筋，再和新桥的桥面现浇层一起浇筑，而下部结构不连接。
优点：有利于上部结构受力，下部结构不连接，下部各自受力内力互不影响，并且便于施工，降低了造价，又保证了新老桥之间连为整体，能较好地控制桥面纵向裂缝的产生。
缺点：新旧桥基础不均匀沉降导致上部结构连接处易出现裂缝，影响原路交通，并且在新旧桥上部结构连接时，是通过现浇一定宽度的混凝土接缝来实现的，因此能否保证现浇混凝土接缝在养护及随后的使用过程中不出现过大的变形和开裂是施工的关键。
3.结构拼接部的构造处理
（1）空心板梁的拼接处理。
空心板拟采用铰缝与桥面现浇层共同连接，在旧桥空心板边缘植入钢筋，待新桥架设3 个月以后再进行横向连接。施工前先将旧桥边缘50cm 范围桥面铺装及整体层凿开，连接钢筋，再在凿开的整体层内浇筑C40 补偿收缩钢纤维混凝土。对行车影响较少，施工简单、方便，施工费用较低，新、旧桥形成整体后共同受力。
（2）箱梁的拼接处理。
通过新、旧箱梁翼缘板湿接缝横向连接，并每隔10m 左右设置一道横隔板。先凿除旧桥部分翼缘板混凝土并保留钢筋，凿毛腹板外侧面混凝土并植入钢筋，待新桥施工完成3个月以后，浇筑翼缘板湿接缝和横隔板。施工简单、方便，连接可靠。