摘要：随着我国国民经济的不断发展，人民对高速公路建设提出了较高的要求。本文就高速公路改扩建中桥梁的拼接问题进行了探讨，选择正确的桥梁拼接方式是确保桥梁运行安全的前提，是高速公路安全运营的重要保证。通过本文的讨论不断探索高速公路改扩建的方法，使之不断完善，为以后的设计施工积累宝贵的经验。
关键词：高速公路；改扩建；桥梁设计；要点
随着我国高速公路的快速的发展，极大的缩短了地域之间的距离，在空间上实现了资源有效配置，对促进国民经济的发展和社会的进步起到了重要的作用。现在人们的出行对高速公路的需求越来越大，与此同时也对高速公路的服务水平提出了更高的要求。目前，国内一些交通量比较大的现有高速公路的通行能力明显不足，已无法满足人们的生产生活需求。因此需对通行能力明显不足的既有高速公路进行改扩建，以提高其服务水平，为国民经济的发展和人们的出行提供有力的保障。虽然我国在高速公路改扩建方面已有较高的设计水平，积累了丰富的经验，但是由于我国国土面积比较大，地域广阔，不同地区之间的地形地貌以及地质情况差别比较大；所以在不同地区不同项目中会遇见不同的问题，以至于在不同地区的高速公路改扩建设计过程中仍会存在许许多多的问题，为此本文就高速公路改扩建中桥梁的拼宽问题进行了探讨，总结经验以此进一步提升高速公路改扩建的设计水平，进而促进我国高速公路建设事业健康有序的发展。
1、高速公路改扩建中桥梁加宽设计的原则
在进行桥梁拼宽设计之前应先对既有桥梁进行检测，在既有桥梁检测评定报告的基础上，根据现行相关规范的规定，结合地方政府的规划以及既有桥梁的养护检测资料，对不同评定等级的桥梁采用不同的设计方案，且遵循以下六个原则：
（1）桥梁拼宽设计应在保证桥梁运营安全的前提下，尽可能的利用既有桥梁来进行设计，即尽量利用既有桥梁的原有结构或构件。桥梁的拼宽设计应在既有桥梁检测评价报告的基础上进行设计；
（2）新建桥梁下部结构在满足受力情况下，基础形式原则上采用桩基础；尽量增大新建设桥梁和既有桥梁间的桩间距，将新建桥梁桩基对既有桥梁桩基础的影响降低到最小值。
（3）在既有桥梁加宽时，要充分了解既有桥梁受力和变形的特点，然后选定合理的加宽方式。选用的材料应满足桥梁结构在抗疲劳、抗弯拉、抗冲击等方面的要求。对加宽后的桥梁结构进行建模分析，根据验算结果，确定是否需要对既有桥梁进行维修或加固，确保桥梁能够安全稳定的长期运营；
（4）对既有桥梁采用合理的加固方式，可以明显改善其工作性能，有效解决桥梁承载能力不足问题，避免不必要的更换或拆除，力求加固方案经济、合理，减少对既有交通的影响；
（5）在公路桥梁改扩建设计过程中详细的勘察十分重要，它可以对路线线形走向以及高程控制进行精确的测定，为更好制定改扩建设计方案提供有力保障。
（6）结合实际情况，确定合理的改扩建方案，充分考虑施工的便利性。在桥梁的改扩建过程中，应选择施工难度小设计方案，切尽量选择单侧加宽的方式，这样有利于开展施工，而且还可以减少施工对正常交通运营产生的不利影响。
2、高速公路改扩建中桥梁加宽设计存在的问题
2.1、新建桥梁与既有桥梁上部结构之间纵向接缝的处理
通常情况下新建桥梁与既有桥梁的上部会采用相同的结构形式进行拼接，接缝通常会位于行车道上。为了让加宽之后的桥梁在通车过程中更加的安全和有较强的耐久性，新建桥梁与既有桥梁上部结构之间的纵向接缝应该尽可能的避开行车道中车轮的行驶轨迹。
2.2、新建桥梁与既有桥梁基础的不均匀沉降
在桥梁拼宽设计过程中，既有桥梁的基础沉降已基本完成，基本处于稳定状态，而新建桥梁的基础沉降才刚刚开始。如果我们利用既有桥梁的标高来进行新建桥梁的设计，若忽略基础沉降，则新建桥梁的沉降量可能会使既有桥梁与新建桥梁形成高差，从而产生台阶。这样会对行驶车辆带来非常严重的安全隐患。在进行既有桥梁拼宽时，若新建桥梁与既有桥梁之间不设置沉降缝，那么桥梁基础的不均匀沉降会引起其上部结构受力的变化，从而使新建桥梁与既有桥梁结合部位的剪力增大，影响桥梁的受力状况及使用。因此，我们必须充分考虑桥梁基础的不均匀沉降对桥梁整体运营状况带来的不利影响。
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2.3、新建桥梁与既有桥梁之间混凝土的收缩、徐变
新建桥梁混凝土的收缩、徐变刚开始，而既有桥梁混凝土的收缩、徐变已基本完成。新建桥梁与既有桥梁上部结构连接后，新建桥梁混凝土发生的收缩、徐变，会使既有桥梁产生较大的附加应力。因此，在进行桥梁拼宽设计过程中，一定要十分重视新建桥梁混凝土的收缩、徐变。
3、高速公路改扩建过程中桥梁设计应注意的事项
3.1、新建桥梁与既有桥梁的横向连接方式
在进行桥梁拼宽设计时，新建桥梁和既有桥梁之间的连接方式有：
（1）新建桥梁和既有桥梁的上、下部结构均相连。采用这种方法的优点有：这样可以使新建桥梁与既有桥梁连接形成一个有机的整体，有利于桥梁的整体受力。采用这种方法的缺点有：新建桥梁与既有桥梁基础的沉降量各不相同，新建桥梁的沉降会更大一些；新建桥梁与既有桥梁基础的不均匀沉降会导致处于整体受力状态的桥梁产生裂缝。
（2）新建桥梁与既有桥梁上、下部结构均不相连。
采用这种方法的优点有：
1、新建桥梁与既有桥梁之间各自单独受力，两者之间互无影响；
2、施工过程中不会对既有桥梁产生不利的影响，施工过程中的难度比较小。
采用这种方法的缺点有：
1、在长期运行过程中，随着时间的增长，既有桥梁和新建桥梁在汽车荷载以及其他荷载作用下会产生不均匀沉降，这样会直接影响行车的舒适度。
2、后期维护费用较高。
（3）新建桥梁与既有桥梁的上部结构相连而下部结构不相连。
将新建桥梁与既有桥梁上部结构横向相连接而下部结构不连接，这样新建桥梁与既有桥梁上部连接部位将承受一定的附加应力，但对新建桥梁和既有桥梁下部结构不产生任何影响。为减小新建桥梁和既有桥梁的基础沉降差，可通过增加新建桥梁的桩基长度、加强新建桥梁的地基处理等措施来解决。对于新建桥梁与既有桥梁上部结构之间产生的附加应力，可采用延期浇筑连接部混凝土、增大连接部位配筋等措施来解决。
新建桥梁与既有桥梁的上部结构相连接而下部结构不连接的拼宽方式，已经用于上海至南京高速公路（沪宁高速公路）项目、连霍高速新疆境内乌鲁木齐至奎屯段高速改扩建项目等全国多个高速公路改扩建项目。通过反馈的信息我们了解到这种新建桥梁与既有桥梁上部结构相连接而下部结构不连接的方式在实际项目中的使用效果良好，未出现桥面纵向裂缝。
综上所述，桥梁拼宽设计推荐采用上部结构相接而下部结构不相接的方式。
3.2、横向坡度及梁板相对位置的变化
既有桥梁拼宽时，新的路线纵断面和超高往往与原有路线的纵断面和超高不完全吻合，这就需要对既有桥梁的横向坡度进行调整，以便既有桥梁与新的路线线形相吻合。调整桥梁横坡的变化可以通过调整既有桥梁的桥面高程来实现，也可以通过整体抬高既有桥梁的上部结构来完成。
4、结论
随着我国经济的不断发展，我国将进入后高速公路时代，即新建高速公路项目会逐渐减少，而需要改扩建的高速公路项目在逐年增多。高速公路的改扩建将占据高速公路项目的主导地位，因此认真研究高速改扩建十分必要。高速公路改扩建的主要目是提高其服务水平，选择正确的桥梁拼接方式是确保桥梁运行安全的前提，是高速公路安全运营的重要保证。通过本文的讨论不断探索高速公路改扩建的方法，使之不断完善，为以后的设计施工积累宝贵的经验。
参考文献
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[2]胡文魁，高文号.浅议高速公路改扩建的现状及发展趋势[J].工程与建设，2016，30（03）：306~307+332.
[3]张治国.高速公路改扩建线型拟合设计研究[J].公路交通科技（应用技术版），2016，12（07）：77~78.
论文作者:郑海
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/16
标签：桥梁论文; 高速公路论文; 改扩建论文; 结构论文; 过程中论文; 方式论文; 基础论文; 《基层建设》2018年第27期论文;