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摘要:本文首先介绍了桥梁加宽的原则及方法,然后对桥梁加宽连接方式、连接方式选择进行了探讨。
关键词:桥梁加宽;方法;
中图分类号:K928文献标识码: A 文章编号:
1桥梁加宽方式研究
对于桥梁加宽工程,首先需选择合理的加宽方案和新旧桥连接的接缝构造,然后需进行仔细的计算分析并采用相应的工程措施来保障新旧桥加宽拼接成功,且保证其长期正常使用。桥梁拼接受路线布置的控制,其加宽模式一般采用单侧或双侧加宽。桥梁上部结构尽量采用同结构、同类型、同跨径的结构,且将新、旧上部结构进行刚性连接。桥梁下部结构相对独立,但要注意刚度的匹配。
2桥梁加宽原则
旧桥加宽要遵循以下4条原则。1)合理组织交通,尽量降低加宽施工对既有高速公路的影响。2)勘察桥梁周围地质条件,地形、地物关键坐标,结合既有桥梁的结构型式,确定合理的加宽方案。3)加宽部分上部结构形式应与原结构尽量一致。下部结构及基础形式的选择,除考虑刚度匹配外,还应考虑施工过程对旧桥的影响,避免对旧桥造成不良影响。4)严格按规定施工,需特别注意连接部位的牢固度,以及加宽后的日常养护等。
3高速公路的桥梁加宽方法
高等级公路的桥梁加宽方法主要有: 第一,增设桥梁边部的加宽构件,其中应对桥梁的桥墩进行加宽。其次,利用搭接板进行加宽,至于桥梁的桥墩可不用加宽。第三,通过增设桥梁边部的加宽构件以及采用搭接板的加宽方法相结合,共同对桥梁进行加宽。
3.1增设边部加宽构件的方法
增设桥梁边部的加宽构件,其有效的结构方案为: 利用加宽构件对装配式上的上部结构进行加宽,并对旧桥进行加以巩固。通过这种加宽途径,要求在施工期间应对便道进行修建并组织车辆通行。若旧桥的顶面铺装层未出现严重的损坏,可利用现浇混凝土的方式对旧桥的铺装层进行铺装,从而实现新、旧构件的连接吻合,以及达到加固旧桥的目的。另外,对于小跨度的整体式板梁结构亦可采用这种加宽途径,至于整体式的简支肋梁结构则适合采用搭接板加宽的途径。
3.2利用搭接板进行加宽
通过采用搭接板的加宽方法对桥梁进行加宽,在加宽桥梁的上部结构时,可采用装配式肋梁或者装配式板梁从桥梁的横向部分进行加宽。但应注意的是悬臂梁伸出的长度不应该过大,避免旧桥的边部纵向承重构件在与搭接板块件一同工作时,出现超载的现象。此外,应采用一种特别的空间计算手段,充分考虑新、旧桥的结构横纵梁连接方式、旧桥的时间变化、仁部結构静力图式的变化及现有的结构状态等。根据相关经验表明,在利用装配式的搭接板对桥梁的上部结构进行加宽时,其消耗的材料较多,用量过大。其原因在于所用的钢筋混凝土中,有 60%的混凝土是用于加宽桥跨上,然而桥梁的承载力却增加到 40% ~ 50%,这些问题使这种结构在进行加宽后,其承载力仍未有所提高。
3.3增设边部的加宽构件与搭接板相结合
增设边部的加宽构件与搭接板相结合就是在增设桥梁的边部加宽构件的基础上结合搭接板,两者共同对高等级公路的桥梁进行加宽。采用现浇板的方法进行连接新桥的加宽构件以及旧桥结构,并对其的上部增加铺装搭接板块件,此加宽途径不仅避免了材料消耗过大的问题,又能使桥梁经改造后的牢固性增强。此外,对整体式及装配式的上部结构进行加宽,也应采用这种现浇搭接板的加宽方法,以保证桥梁改造后的工作耐久性与可靠性。因此,利用增设边部的加宽构件与搭接板相结合是桥梁加宽的最佳手段。
4桥梁加宽连接方式
加宽桥梁结构连接方式的选择直接关系到桥梁结构的安全性、可靠性、变形协调性,并影响到加宽施工的难度和后期的维护费用。目前的工程实践中,主要有如下3种连接方式。
4.1上、下部结构均进行连接
上部结构先凿除部分现浇桥面,在新旧桥接缝处设置加强钢筋,甚至在旧桥上进行植筋,以保证上部结构的有效连接,然后再与新桥的桥面现浇层一起浇筑。同样,在旧桥下部结构的桥墩、桥台盖梁及系梁处,通过植筋与新桥相应部位钢筋连接,然后浇筑混凝土连成整体。这种连接方式的优点是:加宽桥与旧桥形成整体,减少各自荷载作用下新旧桥连接处的不均匀变形。缺点是:新旧结构基础沉降变形差异大,旧桥基本完成了基础沉降,而新桥需有一个完成沉降的过程,这就造成变形不一致,在下部结构的盖梁、系梁、墩台连接处容易产生裂缝,且下部结构的植筋技术成本高,施工繁琐。
4.2上、下部结构均不连接
加宽部分桥梁与旧桥上、下部结构均不连接,新旧结构之间留工作缝,如图2所示。其优点是加宽的新桥与旧桥互不影响,相对独立受力,可以简化施工程序,减小连接的施工难度;施工期间基本不影响原高速公路的正常使用,而且保证了新桥在混凝土养护期间不受通行车辆的影响。其缺点是运营后,在汽车荷载作用下,新旧桥将产生不均匀沉降,会造成连接部位铺装层破坏,容易形成纵向裂缝和横向错台。这种连接方式在早期加宽工程中有少量应用,但通车不久桥面就出现了大量纵向裂缝。
4.3上部结构连接,下部结构不连接
将旧桥待连接部位的护栏、铺装等凿除,尽量多地露出待连接的部位。对于翼缘板、端横梁及中横梁,部分或全部凿除桥面铺装。在新旧桥接缝处设置加强钢筋,并与新桥的桥面现浇层一起浇筑,桥梁下部结构不连接。其优点是:新旧桥上部结构整体受力,下部各自受力,内力互不影响;便于施工,降低了造价。缺点是:新旧桥的基础沉降可能不均匀,会反映到上部结构中;连接处既有交通对新桥连接处混凝土施工的影响,也有对混凝土养护质量的影响。
5针对实际连接方式的选择
综上所述,第3种连接方式在加宽工程中的应用较为广泛。其下部结构相对独立,而上部结构的主梁可通过各种方式进行较强的连接,故既能适应一定的不均匀沉降,又具有较好的耐久性能。这种连接方式的关键是上部结构连接的牢固和下部结构刚度的匹配。因此,设计、施工中应尽量采用较长的桩基础,并适当加大桩基直径,以尽快完成新桥大部分沉降。目前,高速公路桥梁的上部结构多为空心板、小箱梁及T梁。对于空心板梁加宽,需将旧桥外侧防撞护栏和墩台挡块拆除并凿除部分混凝土,并在新空心板内预埋好连接钢筋;在旧桥空心板的边缘植入钢筋或凿露出原结构钢筋,植筋过程需满足锚固安装要求;将钢筋牢固连接,浇筑接缝。对于T梁桥加宽,多采用刚性连接。在新旧桥T梁间设置隔板的方式通常有2种:一是凿除旧桥边梁悬臂部分混凝土,将出露的钢筋与加宽T梁悬臂部分的钢筋焊接在一起,同时通过植筋甚至加预应力筋的方式在新旧桥梁之间设置横隔板与旧桥进行连接;二是采用角钢及高强螺栓将新桥预留横隔板与旧桥进行连接,但翼缘板未作连接,仅重新进行桥面铺装。对于小箱梁加宽,相对来说连接部位较多,方式也更灵活,主要有以下几种方式:不凿除旧桥,仅翼缘连接的“铰接”拼宽方式;凿除旧桥部分翼缘,新旧桥翼缘钢筋牢固连接,浇筑新、旧桥间桥面湿接缝,但在其底缘需人工锯缝的“半刚性连接”方式;不锯缝的“刚性连接”方式。
6结语
对于高速公路桥梁的加宽,首选应将上部结构进行刚性连接,下部结构保持分离。其设计、施工要点包括:对既有结构所处区域地质、水位的调查,对既有结构自身安全、健康状态的评估;选择与既有结构相同的上部结构形式与跨径,尽量增加新旧结构的连接部位,将新旧上部结构牢固连接。对于下部结构,首先应选择桩基础,适当加大桩基直径与埋深,并详细计算新结构的沉降量。一方面适当预留供沉降的位移量,使新结构相对于旧结构的位移得到控制;另一方面在进行上部结构连接前,可采用压重等工程措施,尽快、尽量完成新结构的早期沉降。
参考文献:
[1]李洪业.公路桥梁加宽加固设计及施工工艺[J]. 铁路工程造价管理,2010,(1) .
[2]王其君,李亮.关于桥梁加宽设计的探讨[J]. 华东公路,2009,( 3) .
[3]宋宝奇.浅谈高速公路桥梁加宽形式[J]. 山西建筑,2009,( 26) .
关键词:桥梁加宽;方法;
中图分类号:K928文献标识码: A 文章编号:
1桥梁加宽方式研究
对于桥梁加宽工程,首先需选择合理的加宽方案和新旧桥连接的接缝构造,然后需进行仔细的计算分析并采用相应的工程措施来保障新旧桥加宽拼接成功,且保证其长期正常使用。桥梁拼接受路线布置的控制,其加宽模式一般采用单侧或双侧加宽。桥梁上部结构尽量采用同结构、同类型、同跨径的结构,且将新、旧上部结构进行刚性连接。桥梁下部结构相对独立,但要注意刚度的匹配。
2桥梁加宽原则
旧桥加宽要遵循以下4条原则。1)合理组织交通,尽量降低加宽施工对既有高速公路的影响。2)勘察桥梁周围地质条件,地形、地物关键坐标,结合既有桥梁的结构型式,确定合理的加宽方案。3)加宽部分上部结构形式应与原结构尽量一致。下部结构及基础形式的选择,除考虑刚度匹配外,还应考虑施工过程对旧桥的影响,避免对旧桥造成不良影响。4)严格按规定施工,需特别注意连接部位的牢固度,以及加宽后的日常养护等。
3高速公路的桥梁加宽方法
高等级公路的桥梁加宽方法主要有: 第一,增设桥梁边部的加宽构件,其中应对桥梁的桥墩进行加宽。其次,利用搭接板进行加宽,至于桥梁的桥墩可不用加宽。第三,通过增设桥梁边部的加宽构件以及采用搭接板的加宽方法相结合,共同对桥梁进行加宽。
3.1增设边部加宽构件的方法
增设桥梁边部的加宽构件,其有效的结构方案为: 利用加宽构件对装配式上的上部结构进行加宽,并对旧桥进行加以巩固。通过这种加宽途径,要求在施工期间应对便道进行修建并组织车辆通行。若旧桥的顶面铺装层未出现严重的损坏,可利用现浇混凝土的方式对旧桥的铺装层进行铺装,从而实现新、旧构件的连接吻合,以及达到加固旧桥的目的。另外,对于小跨度的整体式板梁结构亦可采用这种加宽途径,至于整体式的简支肋梁结构则适合采用搭接板加宽的途径。
3.2利用搭接板进行加宽
通过采用搭接板的加宽方法对桥梁进行加宽,在加宽桥梁的上部结构时,可采用装配式肋梁或者装配式板梁从桥梁的横向部分进行加宽。但应注意的是悬臂梁伸出的长度不应该过大,避免旧桥的边部纵向承重构件在与搭接板块件一同工作时,出现超载的现象。此外,应采用一种特别的空间计算手段,充分考虑新、旧桥的结构横纵梁连接方式、旧桥的时间变化、仁部結构静力图式的变化及现有的结构状态等。根据相关经验表明,在利用装配式的搭接板对桥梁的上部结构进行加宽时,其消耗的材料较多,用量过大。其原因在于所用的钢筋混凝土中,有 60%的混凝土是用于加宽桥跨上,然而桥梁的承载力却增加到 40% ~ 50%,这些问题使这种结构在进行加宽后,其承载力仍未有所提高。
3.3增设边部的加宽构件与搭接板相结合
增设边部的加宽构件与搭接板相结合就是在增设桥梁的边部加宽构件的基础上结合搭接板,两者共同对高等级公路的桥梁进行加宽。采用现浇板的方法进行连接新桥的加宽构件以及旧桥结构,并对其的上部增加铺装搭接板块件,此加宽途径不仅避免了材料消耗过大的问题,又能使桥梁经改造后的牢固性增强。此外,对整体式及装配式的上部结构进行加宽,也应采用这种现浇搭接板的加宽方法,以保证桥梁改造后的工作耐久性与可靠性。因此,利用增设边部的加宽构件与搭接板相结合是桥梁加宽的最佳手段。
4桥梁加宽连接方式
加宽桥梁结构连接方式的选择直接关系到桥梁结构的安全性、可靠性、变形协调性,并影响到加宽施工的难度和后期的维护费用。目前的工程实践中,主要有如下3种连接方式。
4.1上、下部结构均进行连接
上部结构先凿除部分现浇桥面,在新旧桥接缝处设置加强钢筋,甚至在旧桥上进行植筋,以保证上部结构的有效连接,然后再与新桥的桥面现浇层一起浇筑。同样,在旧桥下部结构的桥墩、桥台盖梁及系梁处,通过植筋与新桥相应部位钢筋连接,然后浇筑混凝土连成整体。这种连接方式的优点是:加宽桥与旧桥形成整体,减少各自荷载作用下新旧桥连接处的不均匀变形。缺点是:新旧结构基础沉降变形差异大,旧桥基本完成了基础沉降,而新桥需有一个完成沉降的过程,这就造成变形不一致,在下部结构的盖梁、系梁、墩台连接处容易产生裂缝,且下部结构的植筋技术成本高,施工繁琐。
4.2上、下部结构均不连接
加宽部分桥梁与旧桥上、下部结构均不连接,新旧结构之间留工作缝,如图2所示。其优点是加宽的新桥与旧桥互不影响,相对独立受力,可以简化施工程序,减小连接的施工难度;施工期间基本不影响原高速公路的正常使用,而且保证了新桥在混凝土养护期间不受通行车辆的影响。其缺点是运营后,在汽车荷载作用下,新旧桥将产生不均匀沉降,会造成连接部位铺装层破坏,容易形成纵向裂缝和横向错台。这种连接方式在早期加宽工程中有少量应用,但通车不久桥面就出现了大量纵向裂缝。
4.3上部结构连接,下部结构不连接
将旧桥待连接部位的护栏、铺装等凿除,尽量多地露出待连接的部位。对于翼缘板、端横梁及中横梁,部分或全部凿除桥面铺装。在新旧桥接缝处设置加强钢筋,并与新桥的桥面现浇层一起浇筑,桥梁下部结构不连接。其优点是:新旧桥上部结构整体受力,下部各自受力,内力互不影响;便于施工,降低了造价。缺点是:新旧桥的基础沉降可能不均匀,会反映到上部结构中;连接处既有交通对新桥连接处混凝土施工的影响,也有对混凝土养护质量的影响。
5针对实际连接方式的选择
综上所述,第3种连接方式在加宽工程中的应用较为广泛。其下部结构相对独立,而上部结构的主梁可通过各种方式进行较强的连接,故既能适应一定的不均匀沉降,又具有较好的耐久性能。这种连接方式的关键是上部结构连接的牢固和下部结构刚度的匹配。因此,设计、施工中应尽量采用较长的桩基础,并适当加大桩基直径,以尽快完成新桥大部分沉降。目前,高速公路桥梁的上部结构多为空心板、小箱梁及T梁。对于空心板梁加宽,需将旧桥外侧防撞护栏和墩台挡块拆除并凿除部分混凝土,并在新空心板内预埋好连接钢筋;在旧桥空心板的边缘植入钢筋或凿露出原结构钢筋,植筋过程需满足锚固安装要求;将钢筋牢固连接,浇筑接缝。对于T梁桥加宽,多采用刚性连接。在新旧桥T梁间设置隔板的方式通常有2种:一是凿除旧桥边梁悬臂部分混凝土,将出露的钢筋与加宽T梁悬臂部分的钢筋焊接在一起,同时通过植筋甚至加预应力筋的方式在新旧桥梁之间设置横隔板与旧桥进行连接;二是采用角钢及高强螺栓将新桥预留横隔板与旧桥进行连接,但翼缘板未作连接,仅重新进行桥面铺装。对于小箱梁加宽,相对来说连接部位较多,方式也更灵活,主要有以下几种方式:不凿除旧桥,仅翼缘连接的“铰接”拼宽方式;凿除旧桥部分翼缘,新旧桥翼缘钢筋牢固连接,浇筑新、旧桥间桥面湿接缝,但在其底缘需人工锯缝的“半刚性连接”方式;不锯缝的“刚性连接”方式。
6结语
对于高速公路桥梁的加宽,首选应将上部结构进行刚性连接,下部结构保持分离。其设计、施工要点包括:对既有结构所处区域地质、水位的调查,对既有结构自身安全、健康状态的评估;选择与既有结构相同的上部结构形式与跨径,尽量增加新旧结构的连接部位,将新旧上部结构牢固连接。对于下部结构,首先应选择桩基础,适当加大桩基直径与埋深,并详细计算新结构的沉降量。一方面适当预留供沉降的位移量,使新结构相对于旧结构的位移得到控制;另一方面在进行上部结构连接前,可采用压重等工程措施,尽快、尽量完成新结构的早期沉降。
参考文献:
[1]李洪业.公路桥梁加宽加固设计及施工工艺[J]. 铁路工程造价管理,2010,(1) .
[2]王其君,李亮.关于桥梁加宽设计的探讨[J]. 华东公路,2009,( 3) .
[3]宋宝奇.浅谈高速公路桥梁加宽形式[J]. 山西建筑,2009,( 26) .