改扩建高速公路桥梁拼接设计要领

中国科技信息２０１　４年第０７期’ＣＨＩＮＡ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　Ａｐｒ．２ｏ１４　工程科技　改扩建高速公路桥梁拼接设计要领　胡春晖　机械工业第六设计研究院有限公司，河南　郑州４５００００　胡春晖　摘要　在对国内已实施的几条高速公路改扩建工程调查研究基础上，本文对高速公　路改扩建工程中桥梁拼接设计进行了较为系统的阐述，结合以前发表的《公　路加宽项目桥梁勘测要领》中对桥梁前期测量及勘测的说明，使读者可以对　高速公路改扩建工程桥梁拼接有一个系统的认知，为类似工程或同行提供参　考。　关键词　高速公路；改扩建；桥梁拼接；设计　ＤＯＩ：１０３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－８９７２．２０１４．０７．０２７　．１概述　近年来，随着我国公路交通运输的发展，早期修建的　高速公路通行能力１３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，作为我国公路运输的东西、南　北大动脉的连霍高速公河南段、京港澳高速公路河南段是　中部地区承接外部经济辐射、加强区内经济联系的最主要　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设计标准　２００３版的　公路工程技术标准》与之前的　公路工程　技术标准））对桥梁荷载等级要求不同，在２００３版　标准））　通道，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。本文结合连霍高　施行之前修建的高速公路桥梁荷载均采用的是原　标准　的荷载等级要求。因此，对高速公路桥梁实施改扩建时一　直存在着桥梁荷载采用何种　标准》的荷载等级之争。目　前国内已实施的改扩建项目普遍采用了“老桥老标准、新　桥新标准”的原则进行设计。　基于以上实际情况，本着“尽量利用现有桥梁、灵活　运用规范”的原则，务实采用“ｌ３１桥旧标准、新桥新标　准”的方法处理；对于拟采用拼接加宽方案的桥梁，应当　采用现行汽车荷载等级标准对加宽后的桥梁进行整体验算　和评价；对拼接加宽的原有桥涵部分进行验算、加固，使　其极限承载能力满足现行标准要求，同时，在设计中还提　速公路兰考至刘江段和京港澳高速公路漯河至驻马店段设　计过程中的实际情况，总结出了对于桥梁拼接设计的要　领。　２设计原则　（１）　高速公路改扩建项目应根据国家和区域路网布　局规划，遵循“统筹规划、兼顾长远、注重实效、指标合　理、节约资源、绿色环保、科学组织、安全实施”的原　则。　出了有针对性的运营管理和维护措施。　（２）设计时应首先收集ｌ１３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；并采用原设计荷载标准对其进行检测评估，进行必要　的研究、论证，根据评估的结果，确定采取拆除重建、加　固改造或直接利用等方案。　（３）尽量利用原有构造物，灵活运用新、Ｉ３１桥梁设　４原桥检测与评价　原有桥梁检测与评价是高速公路改扩建重要内容，是　拼接设计的必要条件，此项工作不能反映原有桥梁是否能　够满足拼接的要求，包括承载能力、外观尺寸、标高、缺　一９３一　工程科技　中国科技信息２０｛４年第０７期・ＣＨ！ＮＡ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　Ａｐｒ．２ｏ１４　下三种形式：　陷病害等，也能反映处养护维修加固是否改变原有结构　（桥面是否加铺、桥梁是否加固、病害是否进一步发展）。　４．１外观检查　①老桥盖梁不动，现浇湿接缝　拆除老桥外侧墙式护栏，在老桥外侧边板上种植连接　件，连接件由钢板、种植螺栓、连接钢筋组成，连接件与　新桥外侧边板预埋钢筋焊接，并配以顺桥向主筋，形成　通过详细的外观检查，可以确定沿线桥涵各种病害的　位置、严重程度及是否对该桥的安全运营造成隐患，从而　对整桥技术状况进行评定，全面系统的了解和掌握桥梁的　质量状况，为公路改扩建提供科学合理的决策依据。　３３．５×３０ｃｍ（宽×高）横断面的现浇段板梁，其上浇注桥　面混凝土。新老桥上部通过现浇段连接在一起，不拆除老　桥的原盖梁端部和防震挡块，新老盖梁间设置Ｉｃｍ分隔缝　不予连接。　桥涵检查和检查的主要内容包括资料收集、桥位环境　检查、桥面系构造检查（桥面铺装、防水排水、护栏、伸　缩装置等）、上部结构主要承重构件检查、下部结构检　②边板不动，切除原盖梁端部与挡块，仅桥面铺装连　查、支座检查、调治构造物检查等。　接　４．２静动荷载试验　拆除老桥外侧墙式护栏、原盖梁端郑和防震挡块，临　对病害比较严重、外观检查不能满足全面掌握桥梁质　时用型钢沿纵向接缝加固两侧空心板后，重新浇筑新空心　量的桥梁，需要进一步进行静动荷载试验。　板与老桥外侧空心板问的企ｌＣｌ缝和桥面铺装混凝土，待混　通过静载试验，测定结构的静力效应（静应变和静位　凝土达到设计强度后，拆除加固用的临时型钢，从而实现　移等），分析和评定该桥的承载能力，了解结构的实际受　新老桥间的上部直接连接。　力状况。　③盖梁、边板不动，新板悬臂，仅桥面铺装连接　通过采用行驶的汽车荷载这种动力荷载作用于桥梁结　拆除老桥外侧墙式护栏，新加宽桥的边板采用带悬臂　构上，以测出结构的动力特性，如自振频率、阻尼比，从　的形式，临时用型钢沿纵向接缝加固两侧空心板后，浇筑　而判断桥梁的实际运营状况和桥梁的实际承载能力。　桥面铺装混凝土，待混凝土达到设计强度后，拆除加固用　的临时型钢，将新老桥连成整体，不用切除盖梁端部和挡　５新老桥拼接技术要点　块。　上述三种方案：方案二新、老桥仪通过加强桥面铺装　５．１八车道４５ｍ￥１１４２ｍ宽度方案　横向钢筋来形成上部的连接，施工简单，但横向整体性较　（（公路工程技术标准　（ＪＴＧ　Ｂ０１—２００３）第３．０．１ｌ，　差且需切除原盖梁端部和挡块，破坏原结构；方案三不需　对于八车道的路基宽度和车道划分有两种型式：一般值为　切除原盖粱端部和挡块，但新加宽部分的边板和中板尺寸　路基宽４５ｍ，设置左、右两侧硬路肩，内侧车道宽３．５ｍ，　不同，模板无法重复利用，新、旧边板问横向联接较薄　外侧车道宽３．７５ｍ；最小值为路基宽４２ｍ，仅设置右侧硬　弱；方案一横向整体性较好，受力明确且拆除ｌ－［程量小，　路肩，车道宽均为３．７５ｍ。　施工工艺成熟。因而，选择方案①“老桥盖梁不动，现浇　由于本条道路上火型客货车占４０％的比例，现实当中　湿接缝”作为本项目的推荐方案。　大型车辆经常占用内侧车道，大型车辆高速行驶在３．５ｍ宽　的车道上势必影，ＮＩＩ￣近车道；同时我国行车规定为左侧超　６结束语　车，内侧硬路肩作为紧急停车带存在较大的安全隐患。另　外就是小客车的状况一般较好，内侧紧急停车带使用频率　本文结合国内已实施的几条高速公路改扩建工程，特　很低；同时在通行能力方面两种形式差别很小；但是４５ｍ　别是结合连霍高速公路兰考至刘江段和京港澳高速公路漯　占地大，与当前的节约用地宗旨不符。因此，连霍高速公　河至驻马店段的实际情况，重点探讨了桥梁拼宽设计中应　路兰考至刘江段和京港澳高速公路漯河至驻马店段设计中　遵循的原则及标准，特别是原桥的检测与评定，介绍分析　路基宽度均采用了４２ｍ。　了桥梁拼接拼宽设计新老桥上下部结构拼接的几种主要方　５．２新老桥上下部结构拼接方式　式，希望对类似项目的设计、建设有所启发。　加宽桥与原桥之间的横向连接是桥梁加宽成败与否的　主要因素，通过对国内已实施的高速公路改扩建项目的考　参考文献　察，根据河南省情况，参考京港澳高速公路郑州至漯河高　速公路改扩建工程及安阳至新乡高速公路改扩建工程的现　［１］河南省交通规划勘察设计院有限责任公司．　京港澳高速　场施工经验，考虑到若下部连接，不均匀沉降造成裂缝　公路漯河至驻马店段改扩建工程可行性研究报告【刚２００９　后，修复加固较为困难，所以采用下部分离方案，而上部　［２］河南省交通规划勘察设计院有限责任公司．连霍高速兰考　为了保证桥面稳定、平整及行车舒适，采用连接方案。沿　至刘江段改扩建工程可行性研究报告［Ｒ］２Ｏ　１　０　线桥梁主要为空心板简支结构，桥梁加宽采用“同跨径、　嘲徐强等．高速公路改扩建工程桥涵结构物拼接技术．人民　同结构”的原则。对于空心板横向加宽拼接方案主要有以　交通出版社，２．０１１　一９４—