摘要:主要根据浙江省宁波市鄞州大道-福庆路(东钱湖段)工程地面老桥进行一些研究分析,这对市政高架地面桥加宽改造具有非常重要的影响。
关键词:市政高架桥;桥梁加宽;加宽设计
引言
随着我国经济的腾飞,越来越多的城市出现了高架,给人门的出行带了了极大的便利,同时带来的问题就是高架桥作为一种能节约城市空间、缓解交通拥堵、展现城市现代化的交通基础设施脱颖而出。但是高架桥梁因为桥墩占用了地面道路部分,这就需要对地面道路进行拓宽,与之带来的问题就是地面桥部分拓宽,而老桥与拼宽桥的怎样衔接就成为市政地面桥拼宽的关键要素,怎么把拼宽桥设计的符合安全、耐久、适用、环保、经济和美观的原则是摆在我们桥梁建设者的一个论题。
1、工程概况
《东钱湖快速路工程》起自鄞横线以西,沿鄞州大道、福庆路至诚信路,然后沿诚信路至东环南路,再往北接至现状邱隘立交,全线10.5km;含福庆南路匝道北延及配套道路整治工程(诚信路-环城南路)全长约2.12km。其中这一标段中一共有11座桥梁,其中有9座桥是与老桥拼接,2座拆除重建。本文主要针对9座老桥拼接的设计及施工进行分析。
2、地面桥拼宽方案分析
查阅相关资料,可以知道一般拼宽桥的拼宽方案有三种:①上下部结构均连接、②上下部结构分离以及③仅上部结构连接、下部构造分离。
2.1上下部结构均连接
上下部结构均连接。所谓上下部结构均连接即将拓宽桥梁的上部结构与原桥对应部位横向通过植筋、浇注湿接缝等方式连接起来,原桥下部结构的桥墩.桥台帽梁及系梁也通过植筋技术将钢筋和拓宽部分新桥相应部位钢筋连接,然后浇筑混凝土,将新老桥梁连为一体此方案使加宽桥与原桥形成一体,减小了各种荷载(包括基础不均匀沉降、汽车活载、温度荷载等)作用下新旧桥连接处的不;均衡变形,减小了上、下部结构的附加内力。该方案的主要缺点为新旧桥的混凝土梁变形(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,易造成下部构造的盖梁、系梁、墩台连接处产生裂缝;同时,上部构造连接处也可能出现裂缝,影响行车和桥面美观,增加维护工作量。该方案优点是将拓宽桥.原桥之间联系成整体,拼接后桥梁整体性较好。同时,也存在如下不足:拓宽桥基础沉降大于日桥,由此产生的附加内力较大,可能会使下部结构帽梁、系梁.桥台连接处产生裂缝;上部结构连接处也可能产生裂缝,导致使用功能下降,堆修困难,外观不雅。若拓宽桥基础持力层位于坚硬基岩上,基础沉降值较小,新回桥之间不会产生过大沉降差,该方案的不利影响不显著,可较好.的发挥其优势。若基础持力层位于软土地基上,拓宽桥基础沉降明显大于旧桥,沉降持续时间较长,使用期间沉降不易稳定,则不宜采用该方案。
2.2上下部结构分离
上下部结构分离。当桥梁的上下部结构分离其拼宽方式十分普遍。所谓上下部结构分离即桥梁的下部结构全部分离同时上部结构有相当部分也分离这种拼接方式使得新旧桥面的铺装有一定程度的链接。此方案为桥梁加宽部分与原桥的上部构造、下部构造均不连接,新旧桥梁结构之间留工作缝,桥面沥青混凝土铺装层连续摊铺。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆加宽桥与原桥各白受力明确、互不影响,简化了施工程序,消除了连接的技术问题,但在汽车活载作用下加宽桥和原桥主梁产生不均衡挠度,同时由于加宽桥后期沉降大于原桥,将会造成两桥连接部位沥青铺装层破坏,从而形成纵向裂缝和横向错台,影响桥面外观和行车舒适性,增加了后期养护维修工作。
2.3仅上部结构连接、下部构造分离
仅上部结构连接。所谓仅上部结构连接即既有桥梁和新建的拼宽桥梁其所有下部结构均不连接其受力特性均互补产生影响而上部结构主梁连接牢固即使在不均匀沉降较大的情况下也能使得连接缝不易发生裂缝。此种方式的链接是既有桥梁连接缝施工中最普遍的方法同时也是非常理想的拼宽连接方式为尽量减少新老桥梁下部的沉降差异拼宽桥粱采取如下处理措钻孔桩桩径较老桥加大一级或对桩长进行加长并尽量采用嵌岩桩。该方案综合考虑了,上述两种技术方案的优缺点,加宽桥与原桥上部构造横向相互连接而下部构造分离。加宽桥与原桥的下部结构内力相互不产生影响。虽然上部结构连接后,由于新旧桥材料特性(混凝土的收缩、徐变等)的差异和基础的不均匀沉降等原因产生的附加内力使得连接部位内力增大,但可以通过增加桩长、预压新建结构、延迟接缝浇筑时间、增大连接部位配筋、加强对原有老桥基础的加固等措施来解决,确保了行车的舒适性和桥面美观。该拼接方式已在国内多个扩建工程中被采用,效果较好,桥面均未出现明显的纵向裂缝间。
综合比较,由于本项目为市政项目,主要在城市之中,本意为更好的给人民群众生活带来便捷,再结合本项目的特点,根据检测报告大部分老桥承载能力运营良好,将拼宽桥方案采用仅上部结构连接、下部结构分离。
3下部结构优化设计
对于本工程新旧桥梁下部构造不连接优化方案的设计,桥墩宜采用圆柱;桥台形式原则上与原桥台一样,以轻轻桥型桥台为主;新旧桥桥台间宜留有2cm断缝。
对于桩基,为了有效控制新桥钻孔灌注桩的影响,施工中根据设计建议靠近老桥一侧的新桥桩基础先施工,并采用间隔施工方法,即每个承台下先施工1根桩,待施工完的桩达到一定强度后(3d以后),再施工靠近老桥基础的钻孔桩,最后待靠近老桥基础的桩基施工完毕后,再行施工其他钻孔桩,以发挥已施工新桥桩基的遮拦作用,减小新桥钻孔桩成孔对老桥桩基的影响。
结束语
在城市建设中桥梁,尤其是对于拓宽桥地面桥梁的设计地面桥梁的设计需要考虑的问题较多。比如说由于地面桥的改建拓宽带来的管线迁移以及管线增加的问题、结合老桥承载能力采用不同方案的选择、新旧桥施工带来的不均匀沉降的问题、新材料新工艺新工艺的采用的风险问题、新老桥拼接后景观的变化等等问题。总而言之,通过查阅相关资料,以及考虑对于城市快速路高架桥引起需要对地面桥改造拓宽,地面桥拼宽方案应结合老桥施工现状情况、当地交通终端老桥部分的影响、新材料新工艺新技术的使用产生风险等等因素,本工程采用上部构造连接、下部构造分离的横向连接方案。并结合安全、耐久、适用、环保、经济和美观的原则对新老桥连接部分进行的优化设计。
参考文献:
[1]苏日洪,工程建设与设计,高速公路桥梁扩建连接拼宽的技术应用,2019.03
[2]刘东明,交通世界,高速公路改扩建工程新旧桥梁拼宽施工工艺,2018.01
[3]李韬,设计案例,市政桥梁拼宽加固设计方法研究,2018.01
[4]杨江,范洪贵,桥隧工程,台州市某高架桥拼宽方案优化比选,2016.04
[5]陈卓明,交通世界,市政桥梁工程中拼宽加固的设计,2015.05
论文作者:吕欢
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30