西安中交远洲工程勘察设计有限公司 710075
摘要：高速公路改扩建过程中，首先要对对旧桥进行检测，综合评价旧桥的受力性能，并对旧桥存在的问题进行相应的处理，以提高旧桥的使用性能，在此基础上对旧桥实施加宽设计，可实现新旧桥寿命周期的协调一致。
关键词：空心板桥；旧桥改造；加宽拼接；寿命协调
1、工程概况
某桥位于京昆高速（G5）陕西境内西户段，上部结构为1-20m装配式预应力混凝土空心板，下部结构为薄壁台，钻孔灌注桩基础。拼接前桥梁双幅宽28.0米，半幅宽14.0米，由11块中板、2块边板组成。原桥梁设计荷载为汽超20，挂-120级，于2002年12月建成通车。
本次改扩建主线保持原设计速度120 km/h，路基宽度由原设计双向四车道提升为双向八车道，加宽部分桥梁设计荷载等级为公路-Ⅰ级。两侧拼接加宽后，桥梁双幅宽42.0米，半幅宽21.0米，拼接5片新板，桥梁横断面见附图1。
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附图1 拼接后桥梁横断面图（单位：cm）
2、前期准备工作
本桥加宽的前期准备主要工作在于旧桥本身的测量和检测，包括以下方面：
（1）测量旧桥上下部的结构尺寸，并测出墩台各边缘点的标高和坐标。
（2）测量桥面的各控制点坐标和标高，为新旧桥面和伸缩缝的衔接提供准确的信息。
（3）收集旧桥的施工图设计文件，为评价构造物在新的荷载体系下的承载能力提供依据。
（4）对旧桥进行检查，评价旧桥的受力性能。
3、旧桥技术状况评定及处理措施
对原桥进行检测后，该桥技术状况等级为2类，原桥根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ 023-85）验算，中板及边板承载能力、正常使用极限状态应力均满足85规范要求。拼接后采用《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）验算，边板承载能力不满足15规范要求，具体详见表1，中板承载能力满足15规范要求，中、边板抗裂验算均不满足15规范要求。
表1 20m空心板抗弯承载能力验算表（单位：kN·m）
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表2 20m空心板原桥拼接后15规范正常使用极限状态应力表（单位：MPa）
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针对以上状况，为了使新旧桥连接后受力协调一致，需对该桥预应力碳纤维板加固、裂缝封闭、破损修复、更换支座等措施进行处理。
4、旧桥顶升加固
旧桥改造要服从路线整体改造的技术要求，需对原桥上部结构进行顶升加固。加固的流程主要如下：
（1）对全桥桥面铺装、铰缝进行凿除，使每片空心板成为独立结构。
（2）顶升前严格复测原桥支座垫石顶面高程，并与设计支座顶面高程对比。
（3）在墩台处搭设工作钢管架，对一孔每片空心板墩台顶安置千斤顶、临时支垫钢板、百分表。
（4）一孔空心板整体顶升至设计高度，每次顶升高度按1cm控制，千斤顶每行程1cm，临时支垫增加一块1cm钢板，直至将梁体顶升至设计高度。
（5）取出原桥支座，凿除或加高原桥支座垫石；
（6）待支座垫石混凝土强度达到设计强度后，更换所有支座。
5、旧桥加宽设计
结合工程的实际情况和空心板桥的结构特点，新旧桥加宽采用上部结构铰接，下部结构不连接的方式进行拼接，空心板加宽拼接具体实施步骤如下：
（1）切除原桥外侧护栏，凿除桥面铺装，采用无振动直线切割技术切除原桥外侧边板的悬臂。
（2）在原桥边板悬臂根部及顶板植入钢筋。
（3）安装加宽桥空心板，进行加宽桥铰缝及桥面现浇层施工。
（4）180d后，原桥半幅封闭、半幅通行，凿除封闭侧原桥桥面铺装。
（5）原桥铰缝有问题时，应重做铰缝。
（6）绑扎拼接处现浇混凝土湿接缝及端部横梁钢筋，浇注（特快硬型）C50钢纤维补偿收缩混凝土湿接缝。
（7）原桥及湿接缝拼接处桥面现浇层同时施工，桥面现浇层达到设计强度后，即可开放交通。
6、结论
由于高速公路发展的需要，在旧路的拓宽改造和新旧高速公路相接时，旧桥加宽是一种常用的措施，旧桥加宽设计受到原桥技术状况的影响，加宽设计前必须对旧桥进行承载能力检测评定，为改扩建项目旧桥的维修加固、改建提供基础数据，对旧桥病害采用合理的处置方案针对性处理，既能提高原桥的使用性能，同时也可实现新旧桥梁的寿命协调。
参考文献：
[1] 中交公路规划设计研究院有限公司.JTG D60-2015 公路桥涵设计通用规范[S].北京：人民交通出版社.
[2] 孟文广.关于公路旧桥拓宽设计问题的思考[J].公路交通技术，2004（3）：71-75..