标题 | 公路桥梁拓宽设计探析 |
范文 | 庞振颖 [摘要]文章对公路桥梁拓宽的基本理论进行了总结,对其常用方法和具体应用进行了分析,以便更好的提高工程质量。 [关键词]市政工程;桥梁;拓宽;设计 随着车流量的增加,一些公路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。桥梁拓宽的方法较多,进行拓宽设计时需要充分结合实际,严格遵守基本设计原则。 1公路桥梁拓宽的基本原则 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,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;进行公路桥梁拓宽施工时,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。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;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;对施工技术和工艺要作出规划,明确施V-V艺和流程,确保拓宽施工接缝质量;公路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公路桥梁拓宽设计的常用方法 2.1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,完成公路桥梁拓宽。增设悬臂挑梁的拓宽手段主要适合拱式或梁式桥梁,拓宽位置以旧桥两側为主。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。 2.2单边、双边新建桥梁 单边新建桥梁是公路桥梁拓宽的一种方式,在原有桥梁无法满足交通需求时,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,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。 2.3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。 2.4桥梁拼接 桥梁拼接是公路桥梁拓宽的一类常用手段,主要有三种形式: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;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;第三种形式仅连接了上部,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 公路桥梁拓宽工程设计的具体应用 3.1设计要求 某公路桥梁需要对其进行扩宽设计。根据实际情况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,需要在桥体单侧拓宽8 m。因此,需要做好接缝处的处理。 3.2接缝处理 (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。 |
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