一、橋樑是可以拓寬的。但橋樑拓寬設計前,應對舊橋現狀進行全面調查,包括橋樑檢測、荷載試驗與分析計算,對舊橋的承載能力與可靠度做全面的評價。在對舊橋準確評估後,根據拓寬後的線路使用要求,確定拓寬設計標準,需要加固的橋樑應把拓寬與加固結合起來考慮。
二、橋樑拓寬應該滿足以下3個基本要求:
1、橋樑拓寬是解決舊橋橋面寬度不足的有效途徑,但應切實處理好新舊橋橋面連線問題。
2、由於舊橋已使用多年,舊橋的混凝土已充分收縮,自重作用下的徐變也已基本完成,所以拓寬新增混凝土的自重、收縮、徐變等,在設計與計算時應充分考慮,以免新舊混凝土的接合面開裂或變形不一致。
3、對於單邊新建橋樑的設計,可完全按照獨立橋樑設計。
三、橋樑拓寬的基本方法
1、增設鋼筋混凝土懸臂挑梁 這是最簡便的橋樑拓寬改造方法,並可和其它橋樑加固補強法一併使用。當舊橋橋墩、臺及基礎完好,能夠滿足拓寬甚至提載要求時,可在主要承重結構的上部結構進行合理加固和提載後,拆除兩側欄杆和人行道板,鑿除原橋面鋪裝層,重澆加強的鋼筋混凝土橋面鋪裝層,相應增設人行道懸臂樑和車行道懸臂板,重新安裝人行道板與欄杆,從而達到拓寬橋樑的目的。這種橋樑拓寬的方法適合於梁式橋與拱式橋,一般適用於雙側拓寬的舊橋拓寬。它的突出優點是不必拓寬橋墩,加固工作量小。
2、單邊新建橋樑 當原有公路路線是以單邊拓寬進行改建;或原橋已成為交通要道的“瓶頸”,亟待拓寬,且不能中斷交通;或原橋棄之可惜,只能降低荷載標準使用等情況時,一般可採用在老橋的一側新建橋樑,達到提高通行能力和承載能力的目的。
3、增設邊梁或邊拱 拆除一側(或兩側)欄杆及人行道板後,在一側(或兩側)增設邊梁(或邊拱肋),實現拓寬橋樑的目的。新增邊梁與原主樑之間鉸接,只承受自身恆載、人行道恆載與人群荷載,不承受原主樑傳遞的剪力,也不參加荷載橫向分配。用這種方法拓寬橋樑時,應測量橋墩(臺)頂寬度是否能放置新增的梁或拱肋,若不夠,應進行墩帽(蓋梁)的拓寬處理。
4、增加主樑或拱肋 這種方法一般用於需要拓寬橋樑又要提高承載能力的舊橋。其特點是,新增主樑或拱肋的剛度大於舊橋,以減小原橋主樑或拱肋的荷載橫向分佈係數,從而在拓寬橋樑的同時,提高橋樑的承載力。
四、橫向連線方式拓寬
1、上部結構與下部結構均不連線 為使拓寬橋與原橋各自受力明確、互不影響,減小連線的施工難度,橋樑拓寬部分與原橋的上部結構和下部結構均不連線,新、老結構之間留工作縫,橋面瀝青混凝土鋪裝層連續攤鋪。該連線方案簡化了施工程式,消除了連線的技術問題,但在汽車活載作用下兩橋主樑產生不均衡撓度以及拓寬橋大於原橋的後期沉降,可能會造成連線部位瀝青鋪裝層破壞形成縱向裂縫和橫橋向錯臺,影響行車舒適性、安全性和橋面外觀,增加後期的養護維修工作。
2、上部結構與下部結構均連線 為使拓寬橋與原橋形成完整的整體,減小各種荷載(包括基礎不均勻沉降、汽車活載、溫度荷載等)作用下新老橋連線處產生過大的變形,減小上、下結構某些部位的內力,將拓寬橋樑的上部結構與原橋對應部位橫向透過植筋、澆注溼接縫等方式連線起來,原橋下部結構的橋墩、橋臺帽梁及系梁也透過植筋技術將鋼筋和拓寬部分新橋相應部位鋼筋連線,然後澆築混凝土,將新老橋樑連為一體。沈大高速公路擴建工程中橋樑橫向拓寬即採用了上述上、下結構均連線的拼接形式。該方案優點是將拓寬橋、原橋之間聯絡成整體,拼接後橋梁整體性較好。同時,也存在如下不足:拓寬橋基礎沉降大於舊橋,由此產生的附加內力較大,可能會使下部結構帽梁、系梁、橋臺連線處產生裂縫;上部結構連線處也可能產生裂縫,導致使用功能下降,維修困難,外觀不雅。
3、上部結構相互連線、下部結構不連線 下部結構不連線,拓寬橋與原橋的下構內力相互不產生影響,上部結構連線對下部結構產生的內力影響很小。但是上部結構連線後由於新老橋樑材料特性的差異將產生附加內力,由基礎沉降等原因產生的附加內力也使連線部位內力增大。以往工程中,常採用如下措施解決上述問題:為減小拓寬橋基礎沉降量,拓寬橋樑儘可能採用樁基,並透過加強地基處理、增加樁長或樁徑等措施儘可能減小基礎沉降;原橋採用擴大基礎時要注意新老基礎間的協調性,必要時對原有基礎進行加固;針對上構自身產生的較大附加內力,可透過連線部位增大配筋並改善連線結構形式來解決。
五、上構拓寬方法
橫向拼接構造的選用受許多因素的影響,如原有橋樑的承載力和耐久性評價結果、基礎沉降規律、上部結構的變形協調要求、橋樑活載的影響以及施工難易程度等,綜合考慮這些因素,依據橋樑的型別決定新、舊橋樑的拼接結構。中小跨徑公路橋上部結構形式一般為板梁、T梁與箱梁,不同上構形式,將選擇不同的上部結構橫向拼接形式。
六、下構拓寬方法
拓寬墩臺結構應儘量與舊墩臺保持外形協調一致,如選用柱式墩與樁柱式墩配合,或採用完全相同的結構;一字翼牆橋臺仍用一字翼牆橋臺拓寬等。基礎型式選用應考慮其施工對舊墩臺的影響,有條件時儘量採用鑽孔灌注樁基礎;淺埋式新基礎埋置深度最好在舊墩臺基底標高之上。鑽孔灌注樁基礎、獨柱結構拓寬墩臺通常用於拓寬寬度不大、雙樁樁距不足的情況,較為經濟、方便,其雙懸臂蓋梁梁端在荷載作用下產生撓度是這種結構的特點。
一、橋樑是可以拓寬的。但橋樑拓寬設計前,應對舊橋現狀進行全面調查,包括橋樑檢測、荷載試驗與分析計算,對舊橋的承載能力與可靠度做全面的評價。在對舊橋準確評估後,根據拓寬後的線路使用要求,確定拓寬設計標準,需要加固的橋樑應把拓寬與加固結合起來考慮。
二、橋樑拓寬應該滿足以下3個基本要求:
1、橋樑拓寬是解決舊橋橋面寬度不足的有效途徑,但應切實處理好新舊橋橋面連線問題。
2、由於舊橋已使用多年,舊橋的混凝土已充分收縮,自重作用下的徐變也已基本完成,所以拓寬新增混凝土的自重、收縮、徐變等,在設計與計算時應充分考慮,以免新舊混凝土的接合面開裂或變形不一致。
3、對於單邊新建橋樑的設計,可完全按照獨立橋樑設計。
三、橋樑拓寬的基本方法
1、增設鋼筋混凝土懸臂挑梁 這是最簡便的橋樑拓寬改造方法,並可和其它橋樑加固補強法一併使用。當舊橋橋墩、臺及基礎完好,能夠滿足拓寬甚至提載要求時,可在主要承重結構的上部結構進行合理加固和提載後,拆除兩側欄杆和人行道板,鑿除原橋面鋪裝層,重澆加強的鋼筋混凝土橋面鋪裝層,相應增設人行道懸臂樑和車行道懸臂板,重新安裝人行道板與欄杆,從而達到拓寬橋樑的目的。這種橋樑拓寬的方法適合於梁式橋與拱式橋,一般適用於雙側拓寬的舊橋拓寬。它的突出優點是不必拓寬橋墩,加固工作量小。
2、單邊新建橋樑 當原有公路路線是以單邊拓寬進行改建;或原橋已成為交通要道的“瓶頸”,亟待拓寬,且不能中斷交通;或原橋棄之可惜,只能降低荷載標準使用等情況時,一般可採用在老橋的一側新建橋樑,達到提高通行能力和承載能力的目的。
3、增設邊梁或邊拱 拆除一側(或兩側)欄杆及人行道板後,在一側(或兩側)增設邊梁(或邊拱肋),實現拓寬橋樑的目的。新增邊梁與原主樑之間鉸接,只承受自身恆載、人行道恆載與人群荷載,不承受原主樑傳遞的剪力,也不參加荷載橫向分配。用這種方法拓寬橋樑時,應測量橋墩(臺)頂寬度是否能放置新增的梁或拱肋,若不夠,應進行墩帽(蓋梁)的拓寬處理。
4、增加主樑或拱肋 這種方法一般用於需要拓寬橋樑又要提高承載能力的舊橋。其特點是,新增主樑或拱肋的剛度大於舊橋,以減小原橋主樑或拱肋的荷載橫向分佈係數,從而在拓寬橋樑的同時,提高橋樑的承載力。
四、橫向連線方式拓寬
1、上部結構與下部結構均不連線 為使拓寬橋與原橋各自受力明確、互不影響,減小連線的施工難度,橋樑拓寬部分與原橋的上部結構和下部結構均不連線,新、老結構之間留工作縫,橋面瀝青混凝土鋪裝層連續攤鋪。該連線方案簡化了施工程式,消除了連線的技術問題,但在汽車活載作用下兩橋主樑產生不均衡撓度以及拓寬橋大於原橋的後期沉降,可能會造成連線部位瀝青鋪裝層破壞形成縱向裂縫和橫橋向錯臺,影響行車舒適性、安全性和橋面外觀,增加後期的養護維修工作。
2、上部結構與下部結構均連線 為使拓寬橋與原橋形成完整的整體,減小各種荷載(包括基礎不均勻沉降、汽車活載、溫度荷載等)作用下新老橋連線處產生過大的變形,減小上、下結構某些部位的內力,將拓寬橋樑的上部結構與原橋對應部位橫向透過植筋、澆注溼接縫等方式連線起來,原橋下部結構的橋墩、橋臺帽梁及系梁也透過植筋技術將鋼筋和拓寬部分新橋相應部位鋼筋連線,然後澆築混凝土,將新老橋樑連為一體。沈大高速公路擴建工程中橋樑橫向拓寬即採用了上述上、下結構均連線的拼接形式。該方案優點是將拓寬橋、原橋之間聯絡成整體,拼接後橋梁整體性較好。同時,也存在如下不足:拓寬橋基礎沉降大於舊橋,由此產生的附加內力較大,可能會使下部結構帽梁、系梁、橋臺連線處產生裂縫;上部結構連線處也可能產生裂縫,導致使用功能下降,維修困難,外觀不雅。
3、上部結構相互連線、下部結構不連線 下部結構不連線,拓寬橋與原橋的下構內力相互不產生影響,上部結構連線對下部結構產生的內力影響很小。但是上部結構連線後由於新老橋樑材料特性的差異將產生附加內力,由基礎沉降等原因產生的附加內力也使連線部位內力增大。以往工程中,常採用如下措施解決上述問題:為減小拓寬橋基礎沉降量,拓寬橋樑儘可能採用樁基,並透過加強地基處理、增加樁長或樁徑等措施儘可能減小基礎沉降;原橋採用擴大基礎時要注意新老基礎間的協調性,必要時對原有基礎進行加固;針對上構自身產生的較大附加內力,可透過連線部位增大配筋並改善連線結構形式來解決。
五、上構拓寬方法
橫向拼接構造的選用受許多因素的影響,如原有橋樑的承載力和耐久性評價結果、基礎沉降規律、上部結構的變形協調要求、橋樑活載的影響以及施工難易程度等,綜合考慮這些因素,依據橋樑的型別決定新、舊橋樑的拼接結構。中小跨徑公路橋上部結構形式一般為板梁、T梁與箱梁,不同上構形式,將選擇不同的上部結構橫向拼接形式。
六、下構拓寬方法
拓寬墩臺結構應儘量與舊墩臺保持外形協調一致,如選用柱式墩與樁柱式墩配合,或採用完全相同的結構;一字翼牆橋臺仍用一字翼牆橋臺拓寬等。基礎型式選用應考慮其施工對舊墩臺的影響,有條件時儘量採用鑽孔灌注樁基礎;淺埋式新基礎埋置深度最好在舊墩臺基底標高之上。鑽孔灌注樁基礎、獨柱結構拓寬墩臺通常用於拓寬寬度不大、雙樁樁距不足的情況,較為經濟、方便,其雙懸臂蓋梁梁端在荷載作用下產生撓度是這種結構的特點。