摘要：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日趋饱和，部分四车道的高速公路已不能满足交通量的增长需求，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。桥梁在现代高速公路中占有较大比重，加上桥梁加宽存在技术复杂、实施难度高、对现状交通影响大的特点，因此桥梁加宽设计成为高速公路改扩建工程的重点。本文重点探讨高速公路桥梁改扩建设计中的一些关键技术。
关键词：高速公路；改扩建工程；桥梁拼接；关键技术；分析研究
1.高速公路改扩建桥梁拼接设计原则
1.1严格按照国家及区域路网进行布局规划，明确高速公路改扩建原则绿色环保、节约资源、科学组织、指标合理、安全实施。
1.2高速公路改扩建桥梁拼接设计人员设计前要全面掌握旧桥梁的地质资料、竣工资料以及设计资料，并实地调查原有桥梁构造物的实际情况。科学的按照桥梁的荷载标准进行评估，利用评估结果，选择科学合理地实施方案，对原有桥梁进行加固改造或者拆除重建等。
1.3当高速公路改扩建桥梁拼接设计人员制定桥梁拼接设计方式时，还要考虑到改扩建桥梁的可靠性与耐久性，同时，施工的方便性与实施性也是十分重要的因素，进而将后期养护费用降低到最低。
1.4为了从根本上降低工程的费用，要最大限度的利用原有构造物，并结合新、旧桥梁设计规范进行改扩建拼接设计；
2桥梁改扩建的设计要点
2.1荷载标准
近年来，由于新的公路技术标准和设计规范的逐步颁布执行，设计荷载由汽-超20提高到公路-Ⅰ级；新桥规对结构在正常使用状况下的各项应力要求也有较大提高。而改扩建项目原有桥梁大部分是按旧桥规设计的，不可能全面满足新桥规的要求。
基于以上实际情况，笔者认为应本着“尽量利用现有桥梁、灵活运用规范”的原则，务实采用“旧桥旧标准、新桥新标准”的方法处理；同时通过对旧桥进行验算、加固，将其承载能力极限状态提高到公路Ⅰ级的水平，正常使用极限状态仍按“旧桥规”进行验算。
2.2桥梁横向拼接加宽方式
加宽改建时，新建桥梁与原有桥梁的连接处理方面，有三种方式可选择：
a、上下部结构均不连接。该方式的优点有：加宽桥与原桥各自受力明确、互不影响，简化了施工程序，减小连接的施工难度，基本不影响原高速公路交通。缺点有：在汽车荷载作用下新旧桥主梁产生不均衡挠度以及加宽桥的变形大于原桥的后期变形，将会造成连接部位沥青铺装层的破坏，从而形成纵向裂缝和横桥向错台，影响行车舒适及安全和路容美观，增加后期的养护维修工作，大大增加了维修费用。
b、上部结构、下部结构均连接。该方式的优点有：加宽桥与原桥形成完整的一体，减少各种荷载（包括基础整体沉降差、汽车活载、温度荷载等）作用下新老桥连接处的不均衡变形。缺点有：新桥与原桥的上部混凝土梁变形（如混凝土收缩、徐变等）不一致，加宽桥基础沉降大于原桥基础沉降，由此产生的附加内力较大，易造成下部结构的盖梁、墩台连接处产生裂缝；同时上部结构连接处也可能出现裂缝，影响行车、桥面美观性，增加维护工作量。
c、上部结构连接、下部结构不连接。综合上述两个连接方式的优缺点，将新、旧桥上部构造横向连接而下部构造不连接，上部构造横向联结部将承受由于新、旧桥基础沉降、收缩徐变不一致产生的附加内力；新、旧桥梁下构不产生相互影响；上部构造连接对下部构造产生的内力影响也很小。为减小新、旧桥基础沉降差异，可通过加强新桥地基处理、增加桩长等措施来解决。针对上构自身产生的附加内力，采用增大连接部位配筋、改善构造、延期浇筑连接部混凝土等措施来解决。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3结构拼接部的构造处理
对国内高速公路拓宽建设中上部结构空心板和T梁拼接构造进行了调查，对各种构造的优缺点进行了分析，并对部分拼接构造的使用效果进行调查。推荐以下拼接处理方式：
a、空心板梁的拼接处理
空心板采用拼接缝与桥面现浇层共同连接，先切除原老桥外侧边板的悬臂，在旧桥空心板边缘植入钢筋，待新桥架设3个月以后再进行横向连接。施工前先将旧桥边缘50cm范围桥面铺装及整体层凿开，连接钢筋，再在凿开的整体层内浇筑C50EUA-补偿收缩混凝土。该拼接方案对行车影响较少，施工简单、方便，施工费用较低，新、旧桥形成整体后共同受力。 b、T梁的拼接处理
拼接部位翼板的施工主要流程为：拆除原桥外侧墙式护栏→切除原桥外边梁上的现浇混凝土桥面板臂板（长度550mm）→安装新拓宽的T梁→再凿除原桥外边梁上长度为250mm的现浇混凝土桥面板，暴露原受力钢筋→原桥外侧边梁翼板植入钢筋→新旧边梁拼接部位钢筋连接→浇筑湿接缝处混凝土。
拼接部位新增横隔梁施工的主要流程为：在新旧T 梁的肋板上设计位置钻孔→直径为32mm的高强精轧螺纹钢筋穿过肋板→绑扎横隔板钢筋→拧紧精轧螺纹钢筋的螺母→浇筑横隔板混凝土。
这种方式把横隔板和桥面板全部刚性连接，在沪宁高速公路T梁拓宽中采用，通过近5年的运营看，较为成功。
2.4桥梁拼接设计的技术要求
a、需要对原桥结构进行切割、凿除时，应严格按结构不被破坏（不出现裂缝等）、不降低承载能力的原则进行，设计要求尽量采用切割的拆除方式，对混凝土切割面须按施工缝处理，须凿毛，以保证新老混凝土的可靠连接。
b、新拼宽部分的基础宜采用桩基础，如果采用扩大基础，必须采取地基处理措施，控制基础沉降，新旧基础整体沉降差容许值为5mm。以沉降量容许值为指标控制桩基的设计。
c、应采用延后拼接，也就是新拼宽部分上部结构安装（浇筑）后，并完成桥面混凝土铺装后，延后拼接新旧上部结构，时间应为6个月。
d、除了采用前面分析中提出的构造外，还应采用综合工程措施如新旧结构拼接部位的混凝土采用补偿收缩混凝土、适当增加桩长、增加桩径等措施，以确保拼接构造有足够的安全储备。
e、设计应避免将扩建部分的上部构造搁置在原桥的下部构造上。
f、为控制架设梁、板后的顶面高程与原桥梁、板的顶面高程一致，设计应依据外业实测数据校核新老结构在拼接处的高程，还应要求在拼宽桥梁墩台帽梁施工前，须复核高程。
结束语
综上所述，如何做好高速公路改扩建工程拼接施工建设，如何确保路基施工质量，是施工企业面临的主要问题。在做好高速公路改扩建工程各项施工准备工作后，要求施工企业必须重视路基拼接施工工艺，必须规范施工流程，与此同时，还应做好施工质量控制工作，确保路基质量满足设计规定，各项质量指标符合施工要求，只有这样才能实现工程建设的社会效益与经济效益。
参考文献
[1] 钱军，王惠勇，林琳，黄海明，朱晓宁. 高速公路拓宽改造工程路基拼接技术应用综述[J]. 现代交通技术. 2005（06）
[2] 刘建兰，龚照东. 沪宁高速公路（江苏段）拓宽路面的拼接施工技术[J]. 上海公路. 2005（04）
[3] 聂鹏，曲向进，刘奉侨，丛林，郭忠印. 沈大高速公路改扩建工程路基加宽容许工后不均匀沉降指标研究[J]. 公路交通科技. 2005（11）
论文作者:刘康
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/2
标签：桥梁论文; 高速公路论文; 改扩建论文; 混凝土论文; 结构论文; 桥面论文; 荷载论文; 《基层建设》2019年第9期论文;