城區(qū)舊橋拓寬加固的設計方法研究
2011-05-24 來源：加固改造網(wǎng)
城區(qū)舊橋拓寬是城市化進程中經(jīng)常碰到的問題。伴隨著汽車的大眾化，城市交通壓力越來越大，舊橋越來越成為了城市交通的瓶頸。另外一方面，舊橋的設計不夠科學，承載力不夠大，使用年限久遠等因素都使得拓寬橋面，設計科學、適用、經(jīng)濟合理的道路橋面具有重大意義。
1舊橋拓寬改建方法
梁橋加寬方式有多種，主要根據(jù)不同的橋梁結(jié)構(gòu)形式來決定其連接方式。總體上看，城市橋梁中，上部結(jié)構(gòu)基本為空心板、T梁、箱梁的橋梁等連接方式。而從結(jié)構(gòu)特性上，一半又分為鉸接和剛接兩種方式。
1.1城市舊橋加寬需要解決的問題
以下問題必須考慮：（一）混凝土的收縮和徐變。在應力不變的情況下，混凝土應變隨時間增加而增長的現(xiàn)象，為混凝土徐變?；炷猎诳諝庵薪Y(jié)硬時，體積會減少，這種現(xiàn)象稱為混凝土收縮。顯然新舊橋接在一起時，由于兩者的收縮和徐變不一致，新橋的混凝土發(fā)生收縮、徐變，會對舊橋產(chǎn)生較大的附加應力。［1］因此，在縱縫連接時，合適的連接時間非常重要。而且，對于不同類型的橋梁上部結(jié)構(gòu)，還需要通過實際試驗和計算分析，保證預制板存放的最佳時機。一般而言，新橋空心板、T梁、連續(xù)箱梁等常規(guī)結(jié)構(gòu)均采用結(jié)構(gòu)整體連接方式，可以適當延長預應力張拉前的混凝土養(yǎng)護齡期和存梁時間，成橋后一般需要經(jīng)過合理的時間后，再進行結(jié)構(gòu)連接。（二）基礎的不均勻沉降。和混凝土的收縮類似，舊橋的基礎沉降基本定性，如何考慮和計算新橋的沉降量，保證其定型之后兩者再同一高度，是很重要的問題。施工時，既要考慮到樁底沉渣，還要考慮到天然基礎等，并進行計算分析，確定基礎最終沉降量的大小，采取相應的技術措施。
1.2舊橋加寬后承載力和車速等問題的設計
城區(qū)舊橋加寬的很多原因在于其流量太小，形成交通瓶頸。一旦加寬，往往意味著流量增大，車速增快。這就必須考慮提升舊橋的承載能力，使得新舊橋能夠保持一致。舊橋在整體加寬改造時，其承載能力是反映橋梁使用現(xiàn)狀的一個重要技術指標。對承載能力的提高，可以從增強結(jié)構(gòu)整體性入手，并遵從以下設計方法：采用合理的舊橋加固方式，對舊橋進行加固時為了保證新舊橋的承載能力基本一致，否則新舊橋加寬后，其雙車道或多車道的功能，會因為舊橋的承載能力而打折扣；橋梁的橫向剛度對改善結(jié)構(gòu)受力影響顯著，即橫向剛度越大，原結(jié)構(gòu)承載能力提高也越大，因此在新橋施工過程中，應注意增大橫梁剛度，以期最大程度地提高舊橋承載能力；一般而言，新橋會因為邊梁、次邊梁及中梁等因素，分擔一部分舊橋的承載力，但是必須對舊橋?qū)嵤M向整體加寬改造，使得兩者更協(xié)調(diào)。
對于車速，新橋可以按要求進行設計，而舊橋會受到汽車荷載等級、汽車荷載沖擊力、離心力、汽車荷載引起的土側(cè)壓力、制動力等的影響。對于城市中的橋梁，其汽車載荷應充分考慮到經(jīng)濟實用性，不同年代，不同等級的公路，以及可能過往的車輛都是車載符合參考的依據(jù)；汽車荷載沖擊力，其標準值為汽車荷載標準值乘以沖擊系數(shù)群。一般而言，提高汽車速度，提高舊橋承載力必然引起汽車荷載沖擊力、離心力、汽車荷載引起的土側(cè)壓力、制動力的增加。［2］因此，舊橋整體加寬時，必須考慮提高車速的影響，如果經(jīng)過檢測和理論計算分析，舊橋不能滿足汽車荷載沖擊力、離心力等增加的要求，則必須采取相應的加固措施。
2舊橋加固技術方法
2.1舊橋加固方法的選取原則
橋梁加固的方法有多種。對于具體的、不同的工程如何選用，應依照以下的原則:（一）經(jīng)濟適用性原則，采用加固方案應考慮耗費少、功效快、不中斷交通、技術上可行、有較好耐久性等方面的要求。（二）安全美觀性原則，補強加固是通過加大或修復橋梁構(gòu)件來提高局部或整座橋梁承載能力的措施。
2.2舊橋加固過程
舊橋的加固必須遵循科學的設計方法和步驟：（一）舊橋的評價鑒定。要保證新舊梁橋最大程度的溫和，需細致做以下工作：了解橋梁結(jié)構(gòu)的尺寸、截面、鋼筋的直徑及布置；了解構(gòu)件的材料性能，混凝土的強度；了解該橋過往車輛類型、噸位、實載率以及交通量，并考慮城市改造后，其交通量的變化。（二）確定加固方法。基礎工作是對經(jīng)濟效益和地下結(jié)構(gòu)做出判斷。其次的工作室確定加固的方法，不同的橋梁，有不同的加固方法，以等截面懸鏈線鋼筋混凝土雙曲拱橋為例，其加固過程就可以分為［3］： ①拱上建筑和橋面加，如可以拆除有腹拱圈、側(cè)墻并挖除所有拱腔填料，以減少拱上恒載的作用，提高橋的承載力；②橋臺加固，可以在兩岸橋臺上分別拆除部分側(cè)墻，并現(xiàn)澆橫挑梁與整體式鋼筋混凝土橋面；③主拱圈加固維修，如在跨拱肋下緣粘貼碳纖維布，以增強拱肋的抗彎能力等；④橋墩、橋臺加固，如對對橋墩墩身外側(cè)設置一層鋼筋網(wǎng)，并澆筑一定厚度的厚混凝土，以提高橋墩的強度和抗風化能力，或在橋臺兩側(cè)側(cè)墻設置一層鋼筋網(wǎng)，并澆筑厚混凝土，以改善側(cè)墻的受力性能等。
3結(jié)束語
舊橋加固和拓寬，根本上是為了適應經(jīng)濟的發(fā)展。但是在加固和拓寬之前，必須有充分的調(diào)研，在進行經(jīng)濟優(yōu)化分析之后，進行詳細的分析設計，如地理條件，舊橋的相關因素，并根據(jù)這些而設計不同的拓寬和加固方法，保證新舊橋的安全穩(wěn)定使用。
參考文獻：
［1］孟廣文.關于公路舊橋拓寬設計問題的思考［J］. 公路交通技術.2004（6）:72~75.
［2］關土華.市政橋梁整體加寬中的新舊橋協(xié)調(diào)問題淺析［J］. 科技資訊.2008（16）:86.
［3］張哲.城市道路上舊橋拓寬加固設計方法［J］.吉林交通科技.2006（4）:41~43.
