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        改擴(kuò)建橋梁拼寬設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

        2021-12-09 15:23:31戴穎娟
        運(yùn)輸經(jīng)理世界 2021年9期
        關(guān)鍵詞:空心預(yù)應(yīng)力形式

        戴穎娟

        (宜春市交通運(yùn)輸事務(wù)中心,江西宜春336000)

        0 引言

        在橋梁改擴(kuò)建工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的階段,橋梁拼寬設(shè)計(jì)水平的高低,對(duì)后續(xù)工程項(xiàng)目的開展有著一定的影響。因此,在橋梁拼寬設(shè)計(jì)之前必須要嚴(yán)格按照橋梁改擴(kuò)建拼寬設(shè)計(jì)的原則,對(duì)涉及的細(xì)節(jié)進(jìn)行綜合研究,同時(shí)要將各種新理念、新方法應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中,如此才能夠達(dá)到改擴(kuò)建橋梁拼接加寬設(shè)計(jì)的需要。

        1 改擴(kuò)建橋梁設(shè)計(jì)原則

        一是橋梁的拼接加寬施工必須達(dá)到安全性的標(biāo)準(zhǔn),充分利用原橋梁結(jié)構(gòu)形式,以達(dá)到降低成本、提高效益的要求。在拼接前,必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的全面評(píng)估分析,確定合適的設(shè)計(jì)方案,以保證拼接施工效果和質(zhì)量。二是拼接結(jié)構(gòu)應(yīng)用樁基礎(chǔ)的橋梁形式,上部進(jìn)行連接,下部則不連接。三是橋梁新建、改建的施工前,必須對(duì)當(dāng)?shù)氐暮拥?、灌溉、洪澇設(shè)施等進(jìn)行全面了解,以保證橋梁標(biāo)高符合使用要求。四是拼接加寬的橋梁下部結(jié)構(gòu),原則上是應(yīng)用樁基礎(chǔ)的形式,如果地基條件比較好,可以使用原橋梁的地基結(jié)構(gòu)形式。五是改擴(kuò)建道路存在主線上跨被交等級(jí)路的形式,或者被交等級(jí)道路上跨主線等,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無法滿足要求,必須經(jīng)過多方面分析研究,確定合適的設(shè)計(jì)方案,保證項(xiàng)目施工效果。六是拼接過程中,最好選用跨徑相同、結(jié)構(gòu)形式一致的設(shè)計(jì)方案。七是要想滿足運(yùn)行效果,通常還要落實(shí)罩面修復(fù)以及改擴(kuò)建加寬施工凈空尺寸等方式,對(duì)于拆除重建或者新建的上跨高速公路橋梁凈空尺寸應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑龃骩1]。

        2 原有構(gòu)造物拆除重建情況

        初步設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),如果存在下述的情況,則考慮要進(jìn)行橋梁拆除重建:其一,原橋梁結(jié)構(gòu)已經(jīng)存在很嚴(yán)重的缺陷問題,加固施工根本無法滿足應(yīng)用的要求。其二,加固之后承載性能雖然可以滿足要求,但是使用效果比較差,還會(huì)有安全隱患的問題發(fā)生。其三,原橋難以滿足防洪的要求,需要頂升處理,但是經(jīng)過分析后發(fā)現(xiàn),頂升施工會(huì)給結(jié)構(gòu)造成巨大的損壞,無法滿足運(yùn)行要求。其四,加固頂升橋臺(tái)改造施工的總成本占到拆除重建成本的50%以上。

        3 改擴(kuò)建段、新建段橋梁設(shè)計(jì)

        某高速公路項(xiàng)目是我國(guó)交通設(shè)施的重要組成部分,穿越多個(gè)省份,總長(zhǎng)度為500km,設(shè)計(jì)為雙向四車道的結(jié)構(gòu)形式,路基結(jié)構(gòu)寬度尺寸為37m。對(duì)于該項(xiàng)目進(jìn)行改造施工中,選擇應(yīng)用的是“兩側(cè)拼寬為主、局部分離”的基本原則,將原四車道擴(kuò)建為八車道的道路形式,同時(shí)還包含有互通立交等結(jié)構(gòu)部分,需要充分利用老路形式。因?yàn)榕f橋的寬度尺寸無法滿足當(dāng)前要求,所以需要進(jìn)行拼寬改造施工,以達(dá)到工程的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)和要求[2]。

        4 拼接方案的專題研究

        4.1 拼寬結(jié)構(gòu)形式

        根據(jù)設(shè)計(jì)方案要求,橋梁拼寬采用上部連接、下部不連接的形式。對(duì)于任何橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行原結(jié)構(gòu)拼接施工時(shí),都必須遵守我國(guó)的國(guó)家法律法規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)規(guī)范的要求,滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。根據(jù)目前我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),在整體鋼結(jié)構(gòu)實(shí)心板和鋼筋混凝土空心板拼接、預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)空心板和鋼筋混凝土空心板拼接等形式中,有著明確的規(guī)定和要求,以保證結(jié)構(gòu)的性能符合工程的運(yùn)行要求。經(jīng)過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn),原橋梁的空心板結(jié)構(gòu)拼接施工,應(yīng)用的是預(yù)應(yīng)力空心板和現(xiàn)澆整體空心板的形式,新老結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)、新老結(jié)構(gòu)收縮徐變等方面控制上并無任何的差異,這一方式可以使用,與實(shí)心板的拼接效果是完全相同的。但是如果選擇現(xiàn)澆整體板和原鋼筋混凝土空心板拼接施工,對(duì)于單孔10m 以及以下的結(jié)構(gòu)施工中可以節(jié)約模板使用量,降低運(yùn)輸成本。預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁結(jié)構(gòu)形式和預(yù)應(yīng)力混凝土空心板拼接施工,抗彎設(shè)計(jì)難度比較高,所以一般不會(huì)選擇使用這種形式。綜合分析目前的單孔10m 及以下結(jié)構(gòu)會(huì)優(yōu)先選擇應(yīng)用現(xiàn)澆板和結(jié)構(gòu)物上部連接的形式,其他的結(jié)構(gòu)形式則會(huì)使用和原結(jié)構(gòu)完全相同的梁板進(jìn)行拼接施工[3]。

        4.2 原有橋梁邊板(梁)利用研究

        拼接施工環(huán)節(jié),原有橋梁結(jié)構(gòu)的邊板或者邊梁,是否要進(jìn)行拆除處理,當(dāng)前已經(jīng)展開全面深入的研究。此次研究中,對(duì)于已有的橋梁上部結(jié)構(gòu)形成的空心板、實(shí)心板、T 梁、工字梁等形式,進(jìn)行全面的性能檢測(cè)工作,在鋼筋混凝土空心板或者實(shí)心板更換為中板的結(jié)構(gòu)形式之后,承載性能符合工程的運(yùn)行要求,其結(jié)構(gòu)可以繼續(xù)使用,然后進(jìn)行邊板懸臂端的切除處理,邊板頂板直徑和混凝土結(jié)構(gòu)采用濕接縫的連接形式,原邊板和新建設(shè)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的連接;預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁和工字梁邊梁進(jìn)行加固施工,調(diào)整為中梁之后可以繼續(xù)使用,新舊T 梁之間要布置現(xiàn)澆橫隔板以及現(xiàn)澆面板的結(jié)構(gòu),原邊梁和新建設(shè)的部分連接性能良好。如果要將原橋邊梁結(jié)構(gòu)拆除處理,次邊梁就會(huì)出現(xiàn)損傷的情況,并且還要重新設(shè)置鉸縫的結(jié)構(gòu),也可以采取植筋的處理方式,但是施工難度升高,所以需要慎重選擇這種處理方式。同時(shí)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要考慮到新舊結(jié)構(gòu)的拼接質(zhì)量以及拼接方式在設(shè)計(jì)階段要預(yù)留出一定的富余度,以便后續(xù)工程施工能夠在該層面上進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)提高整體工程的建設(shè)效果[4]。

        4.3 橋梁拼接方案的建議

        在橋梁拼接施工環(huán)節(jié),新老結(jié)構(gòu)的性能、上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的收縮徐變的問題,都會(huì)對(duì)新老基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的影響,所以設(shè)計(jì)人員必須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)情況,展開全面的分析和研究,尤其是細(xì)節(jié)部分的受力,必須做好全面分析和控制,以保證結(jié)構(gòu)受力條件符合要求,對(duì)于保證橋梁運(yùn)行效果有重要的作用?;诖耍枰扇∪缦碌膽?yīng)對(duì)措施:其一,如果現(xiàn)場(chǎng)條件允許,應(yīng)盡可能延長(zhǎng)接縫施工之前的空心板放置的時(shí)間,以6 個(gè)月以上為宜,同時(shí)還要落實(shí)兩側(cè)接縫以及支座相應(yīng)位置上的接縫配筋施工。其二,新拼寬橋基礎(chǔ)應(yīng)用的是樁基結(jié)構(gòu)形式,保證新老橋梁的基礎(chǔ)沉降差不超過5mm,需要適當(dāng)?shù)募娱L(zhǎng)樁體結(jié)構(gòu),或者采用增大直徑、擴(kuò)大支撐結(jié)構(gòu)范圍等措施,以保證新老樁體的沉降量得到有效的控制。其三,更換老橋梁的支座結(jié)構(gòu)形式,新橋梁的支座也需要做好各個(gè)方面變形的控制,以達(dá)到結(jié)構(gòu)性能的要求。其四,需要選擇合理有效的措施,做好梁端結(jié)構(gòu)的控制,不會(huì)因?yàn)槭湛s變形而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)橫向位移量超出技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其五,對(duì)于長(zhǎng)聯(lián)T 梁要實(shí)施解聯(lián)處理,一聯(lián)跨的數(shù)量在5 跨以內(nèi),且兩側(cè)的隔板結(jié)構(gòu)需要布置構(gòu)造鋼筋,以達(dá)到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛性的要求,滿足整體運(yùn)行功能的標(biāo)準(zhǔn)和要求。同時(shí),在該項(xiàng)工作開展階段對(duì)于涉及的拼寬位置要做好性能的測(cè)定,以提高整體工程項(xiàng)目的施工效果。

        5 改擴(kuò)建橋梁設(shè)計(jì)

        設(shè)計(jì)人員經(jīng)過初步設(shè)計(jì)和研究,在結(jié)構(gòu)拼接方案進(jìn)行全面的分析和研究之后,總結(jié)出必要的擴(kuò)建施工方案,主要是如下幾個(gè):其一,原橋梁結(jié)構(gòu)的承載性能比較差,為了能夠降低因?yàn)槠唇邮┕ざ鴮?dǎo)致的負(fù)面影響,會(huì)將原橋局部位置上的翼緣結(jié)構(gòu)切割掉,有效減小拼接梁距。其二,拼接位置上的結(jié)構(gòu)要達(dá)到可靠性、穩(wěn)定性的要求,可以在接縫的位置增加配筋以滿足結(jié)構(gòu)運(yùn)行的要求。其三,拼接施工中,新建設(shè)的結(jié)構(gòu)部分需要加強(qiáng)控制,保證沉降處于合理的范圍內(nèi),一般會(huì)選擇增加長(zhǎng)度、直徑或者擴(kuò)充等方式,對(duì)于新結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)壓施工,延長(zhǎng)接縫的澆筑時(shí)間等。在此次高速公路項(xiàng)目中,原橋梁結(jié)構(gòu)上部施工的形式比較多,比如混凝土T 梁、預(yù)應(yīng)力連續(xù)空心板梁、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁、簡(jiǎn)支梁等結(jié)構(gòu)形式,而下部結(jié)構(gòu)的形式也比較多,比如柱式墩、薄壁墩、重力式橋臺(tái)等等,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)主要是鉆孔灌注樁以及擴(kuò)大基礎(chǔ)等形式。在該項(xiàng)目施工中,先進(jìn)行半幅分段建設(shè)施工,另外半幅正常通車運(yùn)行,交替施工以完成整個(gè)工程的運(yùn)行。半幅分段建設(shè)方式與整體建設(shè)的原則是不同的,所以造成左右幅孔徑、結(jié)構(gòu)形式都是不同的,左右兩側(cè)還會(huì)存在構(gòu)造物的影響,原橋10m 及以下的孔徑梁板長(zhǎng)度為橋臺(tái)間垂直間距,和常規(guī)意義上的板長(zhǎng)是不同的,所以造成了跨徑梁體長(zhǎng)度會(huì)因?yàn)榻嵌鹊淖兓兓?,所以要結(jié)合這一情況,選擇合適的施工方案,以保證工程的質(zhì)量合格[5]。

        6 結(jié)語

        目前我國(guó)高速公路項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)數(shù)量已經(jīng)非常多,新建設(shè)的項(xiàng)目數(shù)量日益減少,所以我國(guó)開始全面進(jìn)行舊橋拼寬改造施工,這是必然發(fā)展趨勢(shì)。在改擴(kuò)建橋梁拼寬設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),了解原橋結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)營(yíng)狀況,確定合適的設(shè)計(jì)方案,消除不利因素的影響,為橋梁運(yùn)行質(zhì)量提升奠定基礎(chǔ)。

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