应用分析
摘 要：随着公路交通量不断增长，部分现状高速已经不能满足使用功能的需求，需要拓宽改造。针对扩建项目中桥梁拼宽的若干关键问题，结合实际工程案例，归纳和总结了各种新老桥连接方式的概念、方法、分类及特点。以某高速扩建项目中一座3跨空心板结构，分析比较了各种新老桥纵向连接方式的特点，并提出了合理的连接方式，对高速公路桥梁拼宽设计具有积极的参考价值。
关键词：改扩建项目；拼接方法 ；湿接缝 前言：
随着国家建设的快速发展和人民生活水平的不断改善，发展对交通的需求不断增大，很多公路的通行能力逐渐趋于饱和，部分高速公路的扩建刻不容缓。在公路的改扩建过程中，桥梁因自身在结构受力、经济规模、社会影响、环保等各方面的特点和复杂性，往往成为改扩建工程的难点和重点。对既有桥梁进行拼宽利用，既可以避免大拆大建造成不良社会影响，又可以节约成本产生良好的经济、社会效益。因此，桥梁拼宽已经成为改扩建工程中的主要桥梁改造方案。
本文主要开展桥梁拼宽时拼接部分与既有桥梁之间连接问题的研究。 一、桥梁拼宽新老桥连接方式
桥梁拼宽中，新老桥之间常规的连接方式分为：1）上部与下部均连接；2）上部结构连接、下部结构不连接3）上部与下部结构均不连接。
1.1上部与下部均连接
[1]
这种方式的特点是拼宽部分与既有桥梁整体性好，减少各种荷载作用下的差异变形，但不协调的变形易导致过大的附加内力。优点是新老之间连接可靠、整体性强，提高了行车的舒适性和安全性；缺点是结构受力复杂。
1.2上部与下部结构不连接
这种情况下，特点是施工期交通影响小，拼宽部分与既有桥梁受力明确、互不干扰，不存在桥粱拼接的技术难题；缺点是桥面铺装层极易损坏，影响行车安全性、舒适性，并增加后期养护维护工作。
1.3上部结构连接、下部结构不连接
这种情况下，特点是拼宽部分与既有桥梁整体性好，但两者的墩、台受力明
确，拼宽部分与既有桥梁 之间因材料异同、基础差异沉降等原因产生的附加内力。该连接方式是在前两种连接上进行了优化，改善了整个桥梁的受力性能，同时对上部结构连接提出了较高的要求；下部结构新、老分离，沉降控制
要求严格，工期稍长。
基于以上3种连接方式，针对以往扩建项目运营中，拼宽桥梁桥台处伸缩缝装置在新老桥拼接部位出现锚固区混凝土碎裂、型钢断裂等病害，主要原因是：1）新老桥沉降差异及新老桥上部结构水平方向收缩徐变差异；2）桥台背墙未拼接，对伸缩缝的锚固力不强。为了改善这种情况，可采用上部连接下部墩柱不连接的基础上，新老桥台采用铰接连接。
二、拼宽桥梁结构拼接方式
依据拼宽桥梁上部结构连接方式的特点，分为三类：新旧主梁刚性连接(刚接)、新旧主梁半刚性连接和新旧主梁铰接。
2.1新旧主梁刚接
在新、老板梁间留出一定距离，梁体处设置钢板形成模板托架，新、老板梁之间通过预留钢筋，浇筑整体混凝土和现浇层共同连接，形成整体刚性连接。该方案力求拼宽后，形成整体性好的上部结构系统。这种连接方式横向连接刚度大，对新老桥差异沉降适应性差，并且工程规模大，施工复杂，实际工程中很少应用。
2.2新旧主梁铰接
与湿接缝半刚性连接方案外部构造类似，不同的是在湿接缝进行铰接配筋，形成适应转角位移的混凝土铰，允许发生受力裂缝。该方案对新、老结构的差异沉降和变形适应性较好，施工周期较短，施工简单，适用于地质条件较差，但需要快速完成施工的项目。由于混凝土铰的变形，容易形成桥面铺装纵缝，对运营性能有一定影响。
2 .3新旧主梁半刚接
通过植筋，在新老桥之间浇筑一定宽度和厚度的湿接缝连接成一体。该方式拼接能够完美地解决收缩、温度、徐变和差异沉降等引起的开裂，
也增加了结构的整体刚度，湿接缝位置的挠度差异较小，很好地改善了桥面的平整度和行车的舒适性。
三、应用实例分析
本项目位于沪蓉高速南京段，车流量很大，且大型车辆较多。由于桥梁拼宽是在桥梁桥面上进行相关的拼宽工作，在高速公路上来往的车辆会给整个桥梁拼宽施工过程带来一定程度的影响[3]。同样，桥梁拼宽施工也会对来往车辆造成一定的安全隐患，对处于车辆中的人们生命安全造成威胁，所以选择的新老桥梁连接方案至关重要。
现状既有桥梁为一座3×13m的空心板梁桥，全桥共一联，原桥设计荷载采用汽车-超20级、挂车-120级；采用混凝土空心板梁。梁高为0.55m，桥宽42.5m。空心板为结构简支桥面连续结构，按预应力A类构件进行计算。设计计算横向分配按铰接板考虑，设计计算新老桥之间的横向连接按铰接板法考虑。新
老桥连接材料采用HPC混凝土，增强新老连接缝的早期强度，减小交通中断的时间。综合考虑各拼宽构造的优缺点，结合开阳高速改扩建、沪陕高速（南通段）改扩建、京沪高速（江苏段）改扩建等项目实践经验，板梁的拼接均采用了“湿接缝半刚性连接”方案，桥墩不连接、桥台铰接。
施工顺序：拼宽部分墩、台施工→吊装空心板结构→在老桥上设置临时护栏→拆除老桥外侧护栏→切除老桥翼缘→钻孔植筋→吊装拼宽部分空心板→焊接预埋钢筋与植筋→现浇新老湿接缝HPC混凝土→浇筑新护栏→摊铺桥面青混凝土→拆除临时护栏。
四、结语
综上所述，随着相关利益方对改扩建项目的日益重视，尤其对桥梁拼宽方案提出了很高的要求。因而，为了确保桥梁拼装的安全可靠、经济耐久、施工可行，同时减少施工期对现状高速通行的影响，设计时需根据情况做好相应措施，从而选择最为合适的拼接方案。
参考文献
[1]JTG/T L11-2014.高速公路改扩建设计细则[S].北京：人民交通出版社股份有限公司
[2]张彦飞.青银高速改扩建工程桥梁拼接设计与分析[J].公路交通科技:应用技术版,2018(01)
[3]田浩亮. 济青高速公路预制板桥梁拓宽拼接方案研究 [D].西安：长安大学,2018
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