道路桥梁加宽加固设计及施工工艺
纳小刚
摘 要：在道路桥梁加宽的过程中，首先需要对于原有的路桥状况进行调查以及测试，在之后根据路桥加宽的需要进行具体的设计，设计过程开始之前需要进行调查以及测试结果的数据分析，这些数据分析过程较为复杂，往往需要进行多次的实地测试以及模拟测试。具体的施工过程中，需要考虑原有路桥的情况，根据设计的内容实施工程，施工的工艺关系到路桥面的质量，影响着路桥的正常使用。因此路桥的加宽加固工程，在我国路桥建设中具有重要意义，需要进行具体的研究，以推动路桥加宽工程的工艺水平，使得路桥的运输压力得到实际的缓解。
关键词：路桥升级;加宽加固设计;施工工艺;控制
文章编号：2095-4085（2020）09-0019-02
在我国的道路路桥建设历史中，由于国家长期的投入，其建设状况一直受到社会的关注。随着近年以来社会经济的发展，路桥的人均占有量与发达国家相比远远不足，加之随着经济的发展，旅游业的繁荣、汽车数量的增加，如今的路桥运输面对着较大的运输压力，现有的路桥体系已经不能满足人们的运输以及出行需求。在一些地区，存在着一些早期所建设的路桥，这些路桥的普遍特点是路桥面较为狭窄，可通过的汽车数量少，这些道路设置的地段作为关键的交通运输线路，需要进行升级改进以缓解交通运输的压力。常规的路桥加固工程较为容易实施，然而路桥的加宽面对不同的情况，组合作业的施工工艺较为复杂。
对原有的路桥进行维护和升级，对于缓解交通运输的压力有着不可忽视的重要作用，由于原有道路的规划一般经过多年的使用检验，设置合理。因此，需要对于原有的路桥进行升级，即是进行桥梁以及公路的加宽。在路桥的加宽过程中，由于涉及到的技术以及施工需要现有技术手段和原有的路面状况以及自然状况相结合，因此过程涉及面广泛并且工程施工复杂。
1 路桥公路加宽的设计施工原则
在路桥加宽的具体工作开展之前，需要对于其设计施工原则进行明确。
1.1 充分利用原有的结构
首先，需要对于原有的路桥结构进行完整的调查，测试其在实际使用过程中的数据进行综合分析。在施工設计时，为了工程的进度以及施工过程中人力物力的节约，需要对于原有的路桥基础的利用尽可能的扩大化，最大限度的利用原有的路桥结构进行施工设计。
1.2 明确新路桥状况
其次，为了新旧路桥的对接顺利，其中尤其需要注意路桥工程需要对于受力结构进行合理的分析，新旧工程之间的温度变形进行协调，以保证加宽的工程在完成之后新旧路桥工程的上部以及下部结构可以顺利对接，并且保持一致，在路桥的加宽设计中，同样需要注意相关的问题。
1.3 受力结构的加固
再次，由于路桥的面积扩大，路桥下部的支撑结构需要承受的压力也相对增大，需要对于路桥的受力支撑结构作出合理的调整以及加固工作，对于路桥的基础和地基或者其他的受力支撑结构，根据具体的数据分析做出特殊的工艺处理，需要根据具体的需求，也可以采用桩处理的处理方式。
1.4 实用基础上的美观原则
最后，在路桥拼接的过程中，不做横向的拼接，而是采用分离式新建桥的方式。在具体的设计工作中，需要根据建筑原则中，坚固、实用、愉悦进行考虑，对于设计的美观程度也要进行重视。
2 路桥加宽加固工程的前期工作
根据路桥加宽加固的设计施工原则来看，路桥在实施加宽加固之前的准备工作中，需要将旧的路桥的各种详细情况进行具体的了解，根据设计要求以及使用需求，对旧路桥的各个部分进行数据的测量以及测试分析。在数据测试之前，还要对于工程所处位置的实际自然地理状况进行分析，包括周围的土壤状况、水文状况等做具体的细致调查，分析这些自然状况对于旧路桥的影响，以及在施工过程中的影响，并且从长期的角度进行考虑，对于未来工程施工完成后的具体使用情况作出一定的考虑。测量工作中需要注意，测量数据的次序。需要测量出桥墩台各边缘点高度以及具体的坐标，对于原有结构的上下部的结构尺寸进行测量，原有结构一般构造的具体坐标以及高度要能在图中准确地反映;需要注意的是，原有路桥的设计标准、配筋模式在实地的测量过程中不能够进行，需要从原有的设计方案以及施工记录中找出具体的相关数据，为评价路桥在新的荷载体系下的具体荷载能力提供数据支撑。
3 路桥加宽的施工控制核心
目前，我国的路桥加宽工程中，主要采取的连接方式有，上部的连接、上部以及下部的同时连接，上部以及下部均不连接的方式。这三种连接方式需要根据旧有的结构状况结合新的需求特点进行选择，在许多情况下，三种方式均可以进行运用。在选择的过程中，需要重点注意的是，施工地点的自然地理条件以及对于路桥工程的具体需求，根据这些点为路桥加宽的连接方式作出合理的选择。上部以及下部同时连接的方式，可以让新旧体结合的更加紧密，同时可以使得路桥结构的受力相对均衡，是一种较为优化的方案。然而，在一些情况下，原有结构的下部支撑力较好，而且上部的加宽路面质量体相对有限，原有的下部结构可以进行负荷，考虑工程效率以及最大化利用原有结构的施工原则，可以选择上部连接的连接方式。
另外，补强层加固法一般适用于年代较为久远的老旧路桥，因旧的路桥经过长时间的使用，表面存在较多裂缝，甚至存在剥离破损现象。因此仅采用局部修补和重新浇筑混凝土都无法达到预期效果，应采取在原有路桥面基础上增加一层粘贴钢板，以此作为补强层，以达到修补与预防兼顾的作用，桥面的承载能力得到大幅度提高。
4 工程案例实例
某桥梁加宽工程，原桥上部结构型式4m×20m先简支后连续装配式预应力混凝土箱梁桥，下部结构为柱式墩、柱式台、桩基础。为了保持桥梁结构的外观协调、美观以及受力协调性，且满足规范规定的构造要求，拼宽部分上部结构形式与原桥一致。
4.1 收缩应力分析
收缩徐变因新旧梁龄期的不同而存在差异，这种差异会使新旧梁龄期之间产生内力重新分配，在初期速度更快，影响更大，而且无论哪种连接方式倾向都基本相同。各时间节点对内力影响较大，通过对比研究和分析，寻找合适的连接时机，以减少收缩、徐变等不良影响。
新旧桥缝处，桥梁外侧加宽两片梁时收缩对剪应力和主梁应力的影响，分析了时程发展规律，将新桥主梁龄分为60d，90d，120d和180d 4种情况。各时间节点对结构内力有较大影响，但其变化规律基本相同。对20m横梁进行加宽处理，结果表明，在较短的接缝内，新旧桥边梁承受的内力越大;在较长的接缝内，新旧桥边梁承受的内力越小，接缝内的剪应力都随时间增加而减小。
4.2 内力横向分配影响系数
新旧梁截面尺寸和刚度存在差异，荷载横向分布规律不尽相同，为了比较直观的了解新旧桥整体的力学特性和反映单片梁承受荷载的大小，可通过研究不同連接形式下结构整体的荷载横向传递规律。根据铰接、刚接连接方式下的影响线得到荷载的最不利布置情况下的主梁的横向分布系数。拼接方式1：铰接;拼接方式2：刚性连接。旧桥边梁的横向分布系数明显降低，约减小20%。通过拼接前后对比分析可以看出，不论何种拼接方式，旧桥主梁承担的荷载比例减小，改善了原桥结构的受力性能，承载能力得到提高。另外无论何种连接方式，其对横向分布系数的影响都很小。
4.3 不均匀沉降控制措施
在梁桥加宽工程中，其中基础沉降差是很重要的影响因素，如果不均匀沉降差过大，可能会导致桥梁不能正常运营。为防止裂缝在拼接部位出现，需严格控制新桥基础沉降量，且控制在容许范围内。将新旧桥梁不均匀沉降差控制在容许范围内，可以减小在拼接部位产生的拉应变，确保拼接部位正常使用。从工程实用角度来看，依靠经验统计法及大量有限元分析，新建桥梁可通过适当增加桩长，将新桥桩基础沉降控制在5mm以内。
5 结 语
我国的路桥设计及施工技术，在学术研究领域以及施工领域都处于世界领先的地位，由于国土面积大，自然地理条件不同，对于在不同的地理条件下的施工经验和经验总结非常丰富。然而随着各种新的情况的出现，新的技术的发展，路桥的施工和设计需要根据这些情况作出相应的调整，以更好的进行推动我国路桥公路的建设工作。
参考文献：
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