王 瀟

（中設設計集團股份有限公司，江蘇 南京 210014）

近年來，交通發(fā)展尤為迅速。而經(jīng)濟的增長和人口流動性的增大，使先前傳統(tǒng)施工工藝建造的高速公路已經(jīng)不能和交通流量相匹配，甚至不能滿足人們的出行需求。從低成本、高效益、高質(zhì)量的角度考慮，高速公路的改擴建已是經(jīng)濟發(fā)展、社會進步的必然趨勢。這就要求相關的組織、技術、生產(chǎn)各方面人員明確高速公路改擴建工程橋梁拼接的重要性，合理掌握高速公路改擴建工程橋梁拼接的技術方案，合理分析技術問題以及認清施工過程中橋梁拼寬技術的要點。

1 橋梁拼寬原則

影響橋梁拼寬原因有很多，如施工期間交通不能中斷；新舊結(jié)構(gòu)變形要協(xié)調(diào)，共同受力；與路基、路面、附屬設施等共同施工以確保工期。因此，橋梁拼寬施工時應依據(jù)以下原則：

（1）新舊橋梁組合后的整體性應滿足要求。

（2）新舊橋梁的荷載等級應統(tǒng)一，前期準備工作應對原有橋梁進行結(jié)構(gòu)驗算。

（3）新建橋梁的跨徑應與原有橋梁一致，保證橫向連接結(jié)構(gòu)的強度。

（4）當新舊橋拼接采用不同的結(jié)構(gòu)形式時，由于混凝土的收縮徐變，以及基礎的沉降差橫向連接部會產(chǎn)生應力集中，為避免這種情況，連接時應采用鉸接，降低應力集中和變形，以確保結(jié)構(gòu)的安全性[1]。

（5）橋梁拼接時應注意橋梁與路基、路面、互通等結(jié)構(gòu)的配合，做好平面銜接和橋頭路基的處理。拼寬橋與互通銜接如圖1所示。當橋梁位于路線的平曲線段內(nèi)，橋梁加寬應考慮曲率變化。當橋梁位于縱坡時，新建橋的坡度應與原有橋梁保持一致[2]。相同縱坡新舊橋如圖2所示。

（6）橋梁在建設時應考慮基礎形式和地基承載力，原則上采用樁基礎；但地基土質(zhì)比較好的時候，基礎形式可以和原橋類似或相同，但應保證新橋基礎沉降不宜過大，舊橋基礎不受擾動，新舊橋拼接后基礎工作能夠協(xié)調(diào)[3]。

（7）當原有橋梁和新建橋梁均采用摩擦樁時，新建橋梁的樁應比原有橋梁的長。

（8）新建橋梁在施工過程中應保證交通暢通，不得出現(xiàn)中斷。

（9）新舊橋上部結(jié)構(gòu)的鋪裝層厚度應盡量保持一致。

圖1 拼寬橋與互通銜接

圖2 相同縱坡新舊橋

（10）橫隔板的強度、剛度都比較大，主要作用是使新舊橋橫向連接更穩(wěn)定，承擔主梁部分荷載。但是橫隔梁的柔性較差，變形能力低，在拼接過程中易形成應力集中而發(fā)生脆性破壞。所以橋梁拼接部位宜采用邊梁形式。新建結(jié)構(gòu)之間可采用橫隔板。

2 橋梁拼寬施工方案

經(jīng)實踐調(diào)查和案例分析可知，我國的橋梁橫向拼寬形式主要有三種：上部構(gòu)造與下部構(gòu)造均不連接，上部構(gòu)造與下部構(gòu)造均連接，下部構(gòu)造不連接、上部構(gòu)造連接。

2.1 上部構(gòu)造與下部構(gòu)造均不連接

這種連接方式使兩橋各自獨立，拼寬橋和舊橋各自受力，互不制約且施工難度小。新舊橋梁連接部位留有工作縫，橋梁上部結(jié)構(gòu)鋪裝層等厚度連續(xù)攤鋪瀝青混凝土。這種拼接方式的優(yōu)點是施工工序簡單，不用考慮拼接技術遇到的問題。缺點是后期新橋的沉降速度會大于舊橋的沉降速度，形成高低橋。橋面連接部位的鋪裝層產(chǎn)生縱向裂縫，影響橋梁的使用，增加后期維修費用。

2.2 上部構(gòu)造與下部構(gòu)造均連接

因為地基基礎產(chǎn)生的不均勻沉降對橋梁的使用會造成很大影響，所以一些橋梁的拼寬技術采用了上部構(gòu)造與下部構(gòu)造均連接的方式。通過植筋、澆筑濕接縫的方式將原有橋梁和新建橋梁的上部結(jié)構(gòu)連接起來。原橋下部構(gòu)造的橋墩、橋臺等也要通過植筋技術連接，最后澆筑混凝土，使兩座橋連成整體。沈大高速擴建工程中橋梁拼寬采用上述上、下結(jié)構(gòu)均連接的拼接方式的工程有沈大高速擴建工程中橋梁拼寬施工[4]。該方案的優(yōu)點是拼寬橋和原橋通過鋼筋混凝土連接形成的整體結(jié)構(gòu)，盡可能地減小了不均勻沉降以及鋪裝層裂縫的產(chǎn)生。缺點是由于新舊橋之間本身存在的沉降會產(chǎn)生附加應力。另外，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)連接會增加工程造價。

2.3 下部構(gòu)造不連接、上部構(gòu)造連接

綜合考慮以上兩種連接方式的利弊，第三種連接方式在實際施工中被廣泛采用，即下部構(gòu)造不連接、上部構(gòu)造連接。這種連接方式是將上部結(jié)構(gòu)通過橫隔梁或混凝土鉸等構(gòu)件連接，而新舊橋的下部基礎互相獨立，不做連接。這種方式的優(yōu)點是下部構(gòu)造相互獨立，互不影響，所以兩橋基礎之間互不產(chǎn)生應力，且新橋基礎不會對舊橋基礎有作用力，而上部結(jié)構(gòu)之間自身的相互應力很小。缺點是新舊橋各自產(chǎn)生沉降，形成沉降差，也會帶動連接部的附加內(nèi)力增大[5]。橋梁拼寬問題的主要原因之一是基礎的不均勻沉降，所以橋梁在建設過程中應盡量減小基礎的沉降量，盡可能地采用樁基礎且增加樁長和樁徑，若有必要，在進行地基處理時考慮強夯法等措施。如果原有橋梁采用的是擴大基礎，新橋在建設過程中應注意不能擾動原有橋梁的基礎，必要時對原有基礎進行加固。當上部結(jié)構(gòu)自身產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力時，可以通過增加橫向連接結(jié)構(gòu)的鋼筋數(shù)來改善。

3 影響橋梁拼寬技術原因分析

3.1 拼寬橋與原橋的不均勻沉降

橋梁后期的基礎沉降是不可避免的。因為拼寬橋和原橋建造時間的差異，所以會存在沉降差，這也是導致新舊橋不能協(xié)同工作的一個主要原因。拼寬T梁橋內(nèi)力會受到新舊橋沉降差的嚴重影響，而影響最為嚴重的是T梁橫隔板。在施工過程中應盡量減小橋梁基礎的沉降量，如使用樁基礎，增大樁長、樁徑。施工前嚴格進行高強度地基處理，如強夯法、換填地基等。

3.2 混凝土的收縮徐變

混凝土澆筑完成后本身存在收縮徐變的特性，新舊橋連接部位的混凝土收縮徐變存在齡期差，舊橋混凝土會制約新橋混凝土的收縮徐變，這樣會導致新舊橋連接部的受力情況發(fā)生改變，使附加應力增大[6]。所以在拼接時應充分考慮新舊橋混凝土的齡期差。

4 橋梁拼寬施工工藝

在實際施工過程中，主要應采用的拼接方案為上部構(gòu)造相互連接、下部構(gòu)造不連接。文章中的施工工藝的優(yōu)缺點敘述主要針對此拼接方案。新舊橋梁拼寬技術的連接方式主要有濕接縫連接、鉸縫連接、橫隔板連接、混凝土鉸連接四種方式。各自連接方式優(yōu)缺點如表1所示。

表1 連接方式優(yōu)缺點

連接方式的比選能更好地指導實際施工，比如：

（1）橋梁拼寬技術中新舊橋梁采用鉸接的有預應力混凝土空心板橋和鋼筋混凝土實心板橋之間的連接，連續(xù)箱梁橋中新舊箱梁之間的拼接。

（2）橋梁拼寬技術中新舊橋梁采用剛性連接的有組合梁橋中新舊梁之間的拼接。

5 結(jié)束語

綜上所述，高速公路中的橋梁拼寬施工難度大，施工技術要求高。要求工作人員應合理安排施工組織計劃、施工進度、施工質(zhì)量等，應系統(tǒng)有序地進行施工，并在施工之前明確工作重點，做好各個結(jié)構(gòu)部的計算，后期定期觀察和檢測主要部位的裂縫變化。