高速公路改扩建桥梁拼接设计方式研究论文_杨世文

高速公路改扩建桥梁拼接设计方式研究论文_杨世文

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摘要:交通运输在经济发展中具有非常重要的作用,高速公路则是交通运输的核心部分。为了满足交通运输的需要,近年来,随着中国交通运输业的快速发展,公路工程项目有所增加,由于交通量的逐渐增加,一些早期建设的高速公路无法满足运营需求,因此必须进行重建和扩建。在高速公路改扩建过程中,桥梁拼接是一项更为重要的任务,应选择合理可行的拼接设计方法。在此基础上,本文首先分析了桥梁拼接的主要方法,并讨论了桥梁拼接在公路改扩建中的设计方法。

关键词:高速公路;桥梁拼接;连接方式

1桥梁拼接的主要方式

桥梁拼接是一项较为复杂的工作,拼接方式的选择至关重要。实际工程中,常用的拼接方式有以下几种:一是上下均不连、二是上下全连、三是上连下不连。以上三种方式各具特点,下面进行具体分析。

1.1上下均不连

桥梁跨度是桥梁的上部结构,桥墩,桥台和基础是桥述桥楼市法并不意味着桥接的上部和下部结构是拼接的主液有连探只有工作缝留在,只在新建的桥梁与原有桥梁之间留设工作缝,随后对面层进行连续摊铺,进而完成新旧桥的连接。在这种连接方式下,新建的桥梁与原有的桥梁完全处于相互独立的状态,受力非常明确且彼此之间不会产生相互影响。但是由于上下部结构均不进行连接,随着荷载的提升,原有桥梁结构中的主梁受力会随之增大,这样可能会导致原桥的承载力达不到要求。由此使得这种连接方式的使用范围受到限制[1]。

1.2上下均连接

这种连接方式是指新建桥梁与原有桥梁的上下部结构均连接在一起,形成一个整体,可以有效防止荷载作用下,连接部位出现变形的情况。采用改方式对桥梁进行拼接时,上下部结构均通过植筋及混凝土浇筑的方法进行连接,在连接的过程中,需要将原有桥梁中的人行道和栏杆拆除,由此会导致边梁所受的活荷载增大,通过刚性连接,可以达到对边梁进行减载的目的,这样可使连接部位的受力变得更加均匀。不仅如此,在这种连接方式下,桥面的平整度较好,提高了行车的舒适性和安全性。但是连接部位由于受到混凝土收缩和地基沉降的影响,可能会出现裂缝。这种连接方式适用于箱梁桥和T梁桥。

1.3上连下不连

这种类型的连接意味着新桥连接到原始桥的上部结构,且下部结构未进行连接。由于该连接方式中,主梁并不进行连接,只是通过桥面板进行连接,所以连接面相对比较薄弱,如果新桥与原桥之间的挠度差过大,则容易使连接面上出现纵向裂缝。在跨径小的桥梁拼接中,采用这种连接方式,连接面基本不会出现裂缝。同时,该方式可对不同的桥型进行连接,适用范围较广。目前,这种连接方式在国内很多高速公路的桥梁改扩建工程中得到应用,如宁沪高速等。通过对采用该方式进行连接的桥梁进行观察后发现,桥面并未出现纵向裂缝。因此,这种连接方法可以作为改建或扩建工程中桥梁拼接的首选方案。

2高速公路改扩建桥梁拼接设计方式

2.1拼接设计方案的选择

在改扩建工程中,当桥梁拼接时,可以采用上连下不连的方式。这种连接方式有以下几种设计方案可供选择:湿接缝、横隔板、混凝土铰接。

2.1.1湿接缝。这种设计方案是通过现浇混凝土湿接缝的方法将原桥与新桥的上部结构相结合,为了增强连接的完整性,可在预制空心板的两端分别设置加强梁。同时,为降低混凝土收缩及基础沉降对拼接效果的影响,可在新桥架设120天之后,进行湿接缝连接[2]。

①实施步骤。该设计方案的具体实施步骤如下:在拼接前,先将原有桥梁结构中的外侧护栏拆除,并将桥面铺装层凿除,如果原桥的外侧边板上存在悬臂结构,应当将悬臂切除掉;在原桥的边板位置处进行植筋,并对新建桥的预制空心板进行安装,同时,完成铰缝和桥面现浇;待120天之后,对半幅进行封闭,并将封闭侧原桥的桥面铺装层凿除,对原桥的铰缝进行检查,如果发现问题应当进行及时处理;绑扎拼接位置处的湿接缝及横梁钢筋,浇筑混凝土,并对湿接缝拼接处的桥面进行现浇施工,当现浇层达到一定的强度后,便可开发交通,再对另外半幅进行封闭,按照上述方法进行操作。

②优点。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种设计的优点体现在以下几个方面:拼接之后,新桥与原桥可以共同受力,湿接缝连接位置处具有较大的刚度,通过加强横梁的设置可以防止混凝土收缩和地基沉降引起的结构变形问题;桥面铺装层与湿接缝一并施工,使其参与了受力,可以有效抵抗附加内力对结构的影响;可以保留原桥的下部结构,拼接后的桥面平整度较高,确保了行车的舒适性,后续的运维费用较低,具有良好的经济效益。

③缺点。整个拼接过程持续的时间较长,对沉降控制的要求较高,需要使用大量的植筋。

2.1.2横隔板。该设计方案是在新建桥与原桥之间浇筑横隔板,从而使二者连接到一起,形成一个整体[3]。

①实施步骤。可将横隔板设置在预制空心板的端部及距离端部2.0m的位置处,待新桥架设120天后对横隔板进行连接。实施步骤基本与湿接缝相同,只是将湿接缝变为横隔板,其它过程不变。

②优点。这种设计方案的优点体现在如下几个方面:新桥与原桥可以共同受力,结构具有良好的整体性;横隔板的加入可有效抵抗附加内力;无需对原桥下部结构进行拆除。

③缺点。新桥与原桥进行连接后,一旦出现不均匀沉降,会对结构的整体性造成较大的影响,并且会在横隔板处产生较为集中的内力,容易引起开裂;施工工艺的复杂程度较高,质量控制难度大;需要使用大量的植筋;后续的养护费用较高。

2.1.3混凝土铰接。在这种设计中,在新桥与原桥梁提供宽度为25cm的混凝土铰,已将两者形成为一个整体。铰接需要在新建桥梁架设180天后进行。

①实施步骤。当原桥外侧边板上存在悬臂结构时,可将悬臂切除25cm,无悬臂,则可在连接处边板预制尺寸不小于25cm的悬臂。其余步骤基本与湿接缝相同,在此不进行累述。

②优点。通过铰接的方式进行连接,允许产生一定的变形,由此可对部分附加内力进行消除;能够减少连接位置处不规则裂缝的产生;新建桥的基础沉降对原桥的影响较小;无需对原桥的下部结构进行拆除[4]。

③缺点。该设计方案的整体性相对较差,一旦连接处产生较大的变形,则会造成桥面铺装层开裂,不利于行车安全;后续养护的成本较高。

通过对上述三种设计方案进行分析后,湿接缝的效果要明显高于其它两种方案,因此,在实际工程中,可将湿接缝作为首先方案。

2.2拼接设计中的注意事项

在对桥梁进行拼接设计时,必须对不均匀沉降这一影响因素进行充分考虑,并采取有效的方法和措施进行解决处理。这是因为原桥修建的时间比较长,基础沉降基本完成,而新建桥的沉降会随着时间不断发生,由此不但会影响连接处的结构受力,进而引起裂缝,而且还会对上部结构的整体性造成不利影响。所以在拼接设计中,应当采取一些减小沉降差的措施,如可在支座沉降处植入钢筋等[5]。

结论

综上所述,在改扩建工程中,当桥梁进行拼接时,可以采用上连下不连的方式。而在具体设计方案的选择时,可以选用湿接缝的方法,由此除了能够确保新桥与原桥的整体性之外,还能减少后续的运维费用。

参考文献

[1]金文忠.高速公路拓宽施工中的桥梁纵缝拼接技术策略[J].山西建筑,2018(10):109-111.

[2]袁振峰.高速公路改建公路桥涵拼接及维修加固施工工艺探讨[J].交通世界,2018(10):112-114.

[3]于营.高速公路改扩建双拼段新老梁板拼接技术研究与应用[J].华东公路,2017(8):99-101.

[4]郑勇.关于高速公路扩建工程中桥梁拼接施工技术的有效应用研究[J].四川水泥,2017(6):78-80.

[5]葛金城.采用部分拼接方法拓宽的长联桥梁设计与施工[J].福建交通科技,2017(4):56-58.

作者简介

杨世文(1983-),男,汉族,籍贯:甘肃省兰州市,工程师,工学学士,研究方向:桥梁。

论文作者:杨世文

论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期

论文发表时间:2019/7/4

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