杨春飞
重庆安全产业发展集团有限公司 重庆市 401121
摘要：桥梁改造需要采用科学的施工,选择合理的方案。对高速公路桥梁实施拼宽加固,可以提升桥梁的整体承载力和交通运输能力。本文介绍了桥梁拼宽施工的原则，对各种拼宽类型的适用条件进行了总结，最后通过工程实例说明桥梁拼宽的施工方法，旨在为同类工程提供参考。
关键词：桥梁拼宽；横向连接；基础沉降；混凝土收缩
1 桥梁拼宽原则
拼宽施工前应对既有桥梁进行调查，收集施工图、竣工施工图纸、历年养护加固施工、桥梁定期检查记录表等资料。进入现场调查了解桥梁现状。根据收集的资料、现场调查情况及检测报告确定拼宽方案。拼宽桥梁的跨径、梁（板）结构形式、高度尽量与既有桥梁保持一致，减小新旧桥梁上部结构的刚度差，保证变形的协调性。
1.1拼宽桥梁基础形式
为控制新旧桥梁基础的沉降差，当既有桥梁采用桩基础时，拼宽桥梁必须采用桩基础。当既有桥梁采用扩大基础时，拼宽桥梁原则上采用桩基础。当地质条件较好时，可采用扩大基础，但应根据地质情况对地基进行处理。
1.2既有桥梁荷载要求
既有桥梁应进行检测评估并满足原施工荷载标准要求，且其极限承载能力在采取加固措施后应满足现行标准的要求。根据收集的经常、定期桥梁检查记录表及检测报告，结合现场调查情况对既有桥梁病害进行处理，然后再进行拼宽处理。
2 桥梁拼宽的类型
2.1拼宽桥梁与既有桥梁上、下部结构分离
拼宽桥梁和既有桥梁上、下部结构向紧靠或预留一定的施工空间，或通过桥面铺装进行连接。这种连接方式的特点是拼宽桥梁与既有桥梁上、下部结构相互独立且受力简单明确，对既有交通的影响最小。存在的问题是由于上、下部结构各自受力，在基础沉降差、混凝土收缩徐变差等因素影响下，拼宽连接处出现挠度差，导致横向错台及纵向裂缝，对路容美观、行车舒适度及行车安全造成影响，同时增加了养护的难度和费用。目前该拼宽形式共有以下4种连接方式：
①沥青和木条填充。广佛高速改扩建中使用过这种拼宽类型，但是桥梁边缘啃边现象严重，未得到广泛推广；②钢板包边。北京北环高速高速公路改扩建采用了该拼宽形式，该形式解决了啃边现象，但无法避免连接处的挠度差，同时车辆在钢板上高速行驶时容易打滑，影响行车安全。建议当需要对称增加一幅桥梁且钢板位于行车道边缘时可采用该方法；③桥面连续。银川黄河大桥和南河川大桥采用该拼宽形式，解决了啃边现象和车辆打滑的问题，但是仍存在连接处挠度差的问题，纵向预留缝处桥面铺装易出现纵向裂缝，此方法一般适用于小跨径或挠度差小的桥梁；④设置纵向伸缩缝，伸缩缝采用防滑处理，同时解决了啃边、车辆打滑及挠度差的问题，但因其造价偏高，且需进行日常养护，国内尚未广泛应用。
2.2拼宽桥梁与既有桥梁上部结构连接、下部结构分离
上部结构通过植筋、钢板等方式连成整体，下部结构相互独立。这种连接方式的特点是上部结构共同受力，下部结构各自受力，提高了行车舒适性、安全性，同时保证了路面的美观。存在的问题是由于基础的沉降差、混凝土收缩徐变差等因素产生的附加内力全部由连接处承担，造成拼接处开裂，且施工对原交通有一定的影响。目前根据连接处分为以下3种连接方式：①柔性连接。其构造为在连接翼缘顶面设置10cm的锯缝，缝内塞填柔性材料，底部预埋橡胶条或木条；②半刚性连接。其构造与柔性连接比较，仅在搭接翼缘的底部设置10cm的锯缝并填塞橡胶止水带；③刚性连接。与上述两种结构比较是使用效果最优的形式，其上部结构整体性好，可使既有桥梁与加宽桥梁上部结构共同受力。
空心板和T梁多采用该拼宽方式，空心板采用湿接缝与既有桥梁连接，T梁通过横隔板与既有桥梁横隔板连接。
2.3拼宽桥梁与既有桥梁上、下部结构均连接
拼宽桥梁与既有桥梁上、下部结构均采用植筋等方式相连。这种连接方式的特点是拼宽桥梁与既有桥梁上、下部结构形成整体、共同受力，提高了行车的安全性、平顺性。主要存在的问题是基础沉降差和混凝土收缩徐变差会对既有桥梁结构产生较大的附加内力，连接处的构造复杂，尤其是盖梁连接施工难度大，施工期间须封闭交通，对原有交通影响大。沈大高速高速公路改扩建扩建采用了该方法，由于沿线地质情况较好，同时封闭交通进行施工，目前运营状况良好。该连接方式仅适用于地质情况较好且可以封闭施工的工程，由于其限制因素较多、施工难度大，工程中较少采用。
3 改建工程拼宽施工实例分析
3.1工程概况
某公路为二级高速公路改扩建（加宽），路基断面为18.5m，为适应交通需求，对现状路进行改造施工，路基宽度由18.5m拓宽为23.5m。现状桥梁跨径组合3-13m，上部结构采用预应力混凝土空心板，下部结构采用桩柱式墩台，桥梁宽度19m与改建后的路基宽度不一致，需对桥梁进行拼宽处理，拼宽宽度5.25m。
3.2既有桥梁的维修。
根据检测报告及现场调查，既有桥梁主要病害为空心板板底局部存在横向裂缝、桥墩盖梁存在竖向裂缝及露筋、桥台盖梁存在横向裂缝，部分支座存在局部脱空、剪切变形超限、老化开裂等病害。裂缝处理：对于宽度小于0.15mm的裂缝采用表面封闭法；对于宽度大于0.15mm的裂缝采用压力灌注法。支座处理：如果支座完全脱空则将其取出，对梁底面及墩、台顶面进行清理，精确测量梁底支座空间，采用垫不锈钢板垫实楔紧；如果支座存在剪切变形超限、老化开裂等病害采用整联同步顶升工艺更换支座。
3.3桥梁拼宽施工
拼宽桥梁的跨径组合、上部结构形式、梁高、桥墩桩柱径均与既有桥梁相同。该桥梁拼宽方案采用应用最广泛、效果最好的上连、下不连形式，上部空心板采用湿接缝进行连接。拆除既有桥梁外侧护栏，切除原桥外侧边板翼缘，使边板形成5cm×3cm的倒角，在既有桥梁外侧边板植入间距15cm的M10螺栓、固定80mm×10mm的钢板，并焊接直径16mm的钢筋与拼宽桥梁的预埋钢筋相连，从而使既有桥梁与拼宽桥梁形成整体，使上部结构共同受力。
3.4减小基础沉降差和混凝土收缩徐变差的措施
基础沉降差是引起拼宽连接处纵向裂缝的关键因素之一。为减小基础沉降，拼宽桥梁施工时考虑了一定的桩基富余量，施工中严格控制桩底沉淀层的厚度；拼宽桥梁下部结构施工完成后尽早架设空心板、施工桥面铺装，同时延后拼宽连接处的施工。混凝土收缩徐变差是引起拼宽连接处桥梁病害的另一个关键因素，为保证桥梁的安全应严格控制混凝土收缩徐变差。混凝土的收缩徐变在初期增长较快，6个月时已完成大部分，随后将缓慢增长，3年后趋于稳定[5]；拼宽桥梁架梁完成后，推后了连接处的施工，同时拼宽桥梁应选用低收缩徐变混凝土，且拼宽连接处采用补偿收缩混凝土，最大限度地控制收缩徐变差。
4 结语
桥梁拼宽作为道路改扩建工程的节点工程，因其施工的复杂性及特殊性，施工中应在总结已建项目经验教训的基础上，综合考虑既有桥梁结构形式、地质情况、拼宽后桥梁的受力状态、施工中是否可封闭交通、运营期养护周期、工程造价等因素合理选择拼宽方案。为尽量减小基础沉降差及混凝土收缩徐变差的不利影响，应选择合理的拼宽时机，选择合适的拼宽材料，保证结构安全的同时，提高行车的舒适度。
参考文献：
[1]交通运输部高速公路改扩建局，中交第一高速公路改扩建勘察施工研究院有限公司.高速公路改扩建工程技术标准：JTGB01-2014[S].北京：中华人民共和国交通运输部，2014.
[2]宗周红，夏樟华，陈宜言，等.既有桥梁拓宽改造纵向接缝研究现状与实例分析[J].福州大学学报（自然科学版），2009（4）：103-105
[3]田增顺. 交通荷载作用下既有箱梁桥拼宽受力性能与试验研究[D].北京：北京交通大学，2016.