【摘要】我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)推動(dòng)了交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,雖然國(guó)家在新建公路方面投入了大量的人力、物力,但是不可否認(rèn),原有公路的升級(jí)改造是最快捷、最有效的緩解公路運(yùn)輸能力壓力的方式。原有公路的升級(jí)改在主要以路面平整和擴(kuò)寬為主,其中路面擴(kuò)寬是增加運(yùn)輸能力的主要途徑,公路拓寬過程中的橋梁加寬是技術(shù)含量最高、施工工藝最復(fù)雜的項(xiàng)目,且公路橋梁的加寬對(duì)公路運(yùn)輸能力的影響最大。本文從公路橋梁加寬的設(shè)計(jì)原則、施工準(zhǔn)備、橋梁加寬方式以及施工要點(diǎn)等方面入手,探討我國(guó)公路橋梁加寬的設(shè)計(jì)和施工現(xiàn)狀。
【關(guān)鍵詞】公路橋梁,加寬,設(shè)計(jì),施工,分析
引言:我國(guó)的公路建設(shè)速度一直處于世界領(lǐng)先水平,且公路的總里程早已位居國(guó)際前列,但是我國(guó)的地域遼闊,區(qū)域間的經(jīng)濟(jì)交流頻繁,這就使得公路運(yùn)輸壓力長(zhǎng)期居高不下,節(jié)假日的堵車現(xiàn)象更是尤其嚴(yán)重。公路運(yùn)輸壓力大一方面體現(xiàn)在公路建設(shè)的數(shù)量依舊沒有滿足快速增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)帶來的運(yùn)輸需求,另一方面體現(xiàn)在早期公路的規(guī)格無法滿足當(dāng)前的運(yùn)輸需求,因此從加寬車道、增加雙向車道數(shù)量就成為了快速緩解交通運(yùn)輸壓力的最有效途徑。公路的常規(guī)加寬工藝并不復(fù)雜,但是公路橋梁的加寬工藝就難度非常大,首先設(shè)計(jì)需要大量的數(shù)據(jù)分析和實(shí)地分析,其次施工準(zhǔn)備工序繁瑣,需要準(zhǔn)備大量的專業(yè)設(shè)施和專業(yè)數(shù)據(jù)成果,最后加寬施工過程非常的復(fù)雜,且施工的質(zhì)量關(guān)系著路面的服務(wù)效果。因此有必要對(duì)公路橋梁加寬設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行深入的研究,推動(dòng)我國(guó)公路橋梁加寬工藝的進(jìn)步,為我國(guó)緩解公路運(yùn)輸壓力做出更大的貢獻(xiàn)。
1 公路橋梁加寬設(shè)計(jì)原則
公路橋梁加寬設(shè)計(jì)需要充分考慮原有橋梁的承載力和結(jié)構(gòu),以及加寬后的目標(biāo)承載力。
第一步,實(shí)地考察原有公路橋梁的賦存狀態(tài),包括橋梁周圍的地質(zhì)環(huán)境、橋梁主體結(jié)構(gòu)的完好程度等,搜集公路橋梁初期設(shè)計(jì)資料、竣工資料和歷年維護(hù)資料,綜合分析橋梁加寬理論資料和實(shí)地勘察數(shù)據(jù),確定橋梁加寬設(shè)計(jì)的最終方案。
第二步,對(duì)原有橋梁的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行重新檢測(cè),并分析出原有橋梁的承載能力和加寬之后的承載能力。
第三步,在橋梁的加寬設(shè)計(jì)過程中,確保橋梁服務(wù)質(zhì)量的前提下,盡可能的不破壞原有橋梁的外觀造型,以保持橋梁加寬后的美觀效果。同時(shí)在加寬選材時(shí),應(yīng)參照原有設(shè)計(jì)選取同型材料,從而有效規(guī)避不同材質(zhì)之間的不兼容問題。
第四步,在選取設(shè)計(jì)方案時(shí),既要考慮到設(shè)計(jì)的合理性和目標(biāo)承載力,也要考慮到施工技術(shù)是否能夠滿足設(shè)計(jì)要求,以及公路橋梁加寬后的日常維護(hù)是否能夠成行,這些都影響到橋梁加寬后的持續(xù)性服務(wù)質(zhì)量。
第五步,在設(shè)計(jì)橋梁加寬方案時(shí),應(yīng)考慮到對(duì)現(xiàn)行交通的影響,可考慮單邊施工完成后施工另一邊,這樣可以利用分流的舉措避免交通干線的直接斷交,最大限度降低施工對(duì)交通運(yùn)輸?shù)挠绊憽?/p>
第六步,橋梁加寬設(shè)計(jì)方案應(yīng)盡量避開繁華的商業(yè)區(qū)和經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)區(qū),以降低道路橋梁改造成本,同時(shí)也避免對(duì)地方經(jīng)濟(jì)造成破壞,選取占用土地時(shí),以工業(yè)廢地和荒地為主。
以上為公路橋梁加寬設(shè)計(jì)方案選取時(shí)的主要原則,通過上述原則的約束,能夠有效的保障公路橋梁加寬工程在不擾民、不影響交通秩序、不破壞橋梁外觀美感、不縮短橋梁服務(wù)年限的前提下實(shí)現(xiàn)道路服務(wù)質(zhì)量提升的目標(biāo)。
2 公路橋梁加寬施工準(zhǔn)備
舊橋加寬的前期準(zhǔn)備主要的工作在于舊橋本身的測(cè)量和檢測(cè),其它還有地形測(cè)量、地質(zhì)鉆探、水文調(diào)查等項(xiàng)目,主要的工作包括以下幾個(gè)方面:
首先,測(cè)量橋面的各控制點(diǎn)坐標(biāo)和標(biāo)高,在橋梁墩臺(tái)處沿著伸縮縫的位置按2m一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,沿著內(nèi)外側(cè)護(hù)欄座邊緣按5m一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,為新舊橋面和伸縮縫的相接提供準(zhǔn)確的信息。
其次,測(cè)出墩臺(tái)各邊緣點(diǎn)的標(biāo)高和坐標(biāo)和舊橋上下部的結(jié)構(gòu)尺寸,舊橋一般構(gòu)造的平面位置和標(biāo)高要能在圖中能準(zhǔn)確地反映出來。
接著,為了能夠了解現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查不到的舊橋的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、配筋模式等,需要收集舊橋的施工圖設(shè)計(jì)或者舊橋的竣工文件,為評(píng)價(jià)構(gòu)造物在新的荷載體系下的承載能力提供依據(jù)。
然后,調(diào)查橋頭通訊管線和電纜,對(duì)其埋置的具體情況了解清楚。
最后,檢測(cè)并評(píng)價(jià)舊橋的受力性能。
3 公路橋梁加寬施工要點(diǎn)
3.1 新舊橋梁加寬方式
當(dāng)前公路橋梁的加寬方式主要有上下連接、上下不連接、上部連接三種,三種方法各自優(yōu)缺點(diǎn)不同,需要根據(jù)具體的橋梁狀態(tài)進(jìn)行選擇。上下連接的橋梁加寬方式優(yōu)勢(shì)在于平衡舊橋的受力,最大限度避免受力不均引起的裂縫現(xiàn)象;上下不連接的橋梁加寬方式優(yōu)勢(shì)在于新橋面獨(dú)立承載路面壓力,降低了原有橋梁結(jié)構(gòu)的受力范圍,有助于延長(zhǎng)橋梁使用壽命;上部連接的公路橋梁路面加寬方式優(yōu)勢(shì)在于適應(yīng)能力強(qiáng),橋面韌性較高。
3.2 下部結(jié)構(gòu)加寬施工要點(diǎn)
公路橋梁的加寬設(shè)計(jì)不僅要加寬路面,增加公路運(yùn)輸能力,為了提高橋梁荷載能力,還需要將橋梁的下部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)加寬,主要是蓋梁的加寬和基樁的加寬。這兩方面加寬設(shè)計(jì)的施工要點(diǎn)詳述如下:
3.2.1 蓋梁
蓋梁的主要作用是支撐、分布和傳遞上部結(jié)構(gòu)的荷載,新老蓋梁的受力體系隨著蓋梁的連接方式不同有所將改變。對(duì)于蓋梁的連接方式有以下兩種:
(1)蓋梁連接時(shí)可分為角鋼連接和植筋連接兩種。植筋連接可以減少各種荷載作用下新舊橋連接處產(chǎn)生過大的變形,使新橋和舊橋形成一個(gè)完整的整體。角鋼連接是施工時(shí)新舊蓋梁打入兩根角鋼,用環(huán)氧砂漿黏結(jié)角鋼與蓋梁接觸面, 然后通過螺栓連接, 施工完畢后防護(hù)措施也很有必要。
(2)蓋梁不連接時(shí)新舊蓋梁?jiǎn)为?dú)進(jìn)行施工,舊橋蓋梁受力簡(jiǎn)單明確,不改變受力形式,不必改變舊橋蓋梁內(nèi)鋼筋布置, 可以通過上部梁板來對(duì)新橋發(fā)生沉降進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,以滿足新舊橋橋面順接要求。
3.2.2 基樁
新橋結(jié)構(gòu)的不均勻沉降問題是舊橋加寬比較難解決的問題。由不能給出定量分析于拼寬新建部分的橋梁將發(fā)生的沉降量,因此在設(shè)計(jì)施工時(shí)要參考舊橋樁長(zhǎng), 適當(dāng)增長(zhǎng)及樁徑適當(dāng)?shù)募哟中陆ㄆ磳挷糠謽蛄旱南虏炕鶚?。同時(shí)對(duì)新建橋梁進(jìn)行堆載預(yù)壓2~3個(gè)月,進(jìn)行必要的堆載預(yù)壓程序,待完成大部分沉降后再進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的剛性連接。
結(jié)語:雖然當(dāng)前公路橋梁加寬設(shè)計(jì)和施工工藝研究已經(jīng)非常深入,在實(shí)踐方面我國(guó)的公路橋梁加寬設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)也非常的豐富,但是應(yīng)該看到,受專業(yè)技術(shù)水平和先進(jìn)的施工設(shè)備限制,我國(guó)的公路橋梁加寬設(shè)計(jì)和施工工藝與國(guó)際先進(jìn)水平依然存在著較大的差距。我國(guó)目前區(qū)域間經(jīng)濟(jì)交流日趨頻繁,且旅游業(yè)的發(fā)展也帶動(dòng)了交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,可以預(yù)見未來的交通運(yùn)輸需求會(huì)進(jìn)一步增長(zhǎng),作為工程技術(shù)人員,我們必須深入施工現(xiàn)場(chǎng),積累足夠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合理論研究成果,探索更為先進(jìn)的施工工藝和設(shè)計(jì)方法,為推動(dòng)我國(guó)公路改造技術(shù)的進(jìn)步作出貢獻(xiàn)。
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