王波
中国公路工程咨询集团有限公司，北京 100097
摘要：我国道路建设自改革开放发展至今，其建设技术已经远超其它发展中国家，其建设规模已经遥遥领先我国其它行业。随着国家经济水平的不断提高，城镇化建设规模越来越大，周边的路网也已基本形成。为加快我国基础设施建设的快速发展，提升我国整体形象，以往修建的道路等级和标准已不能满足现在的实际需求。
关键词：公路桥梁；拼宽设计
引言
科技的不断发展，带动我国经济建设发展迅速，改善我国人们的生活水平和生活质量，为我国快速进入现代化发展阶段贡献力量。在我国发展的过程中，道路交通逐渐成为制约各行业发展的因素，交通拥堵越来越严重，给人们的生活造成了很大的困难。解决交通问题最有效的方法，就是对公路展开全面的改造，从而提升道路交通运输量。道路改造中，桥梁的改造是施工的重点，尤其是公路桥梁拼宽设计，更是其中的难点。
1公路桥梁拼宽设计原则
1.公路桥梁拼宽加固，务必保证新建的拼宽桥梁的结构与旧桥梁保持一致，包括其跨径、形式等，这样才能使得新旧桥梁在使用过程中的受力状态相同，其结构刚度差处于一定范围，这样桥梁在受到相同受力影响后，其挠度差才能够控制在合理范围内，从而避免新旧桥梁连接的地方发生裂缝。2.公路桥梁的主梁结构改造的主要方案有接缝、横隔板连接、铰接，不同方法有各自不同的特点；在实际改造过程中，务必根据桥梁的实际情况，采用相应的拼宽方法。3.在公路桥梁拼宽加固工程设计和施工作业中，务必全面思考拼接方案对桥梁下部结构造成的影响。同时要综合施工影响、施工规模、施工技术、施工难度以及未来的维护等因素，分析和选择最佳的拼宽方案。另外，还必须充分考虑到新老地基的沉降量，新老混凝土的收缩量等影响，通常要求拼宽的新桥梁建设安装完成之后，至少要在三个月以后，才能实施新老桥梁的连接作业，这也是为了最大限度地消除混凝土收缩对桥梁整体结构的影响。4.在公路桥梁拼宽加固工程设计和施工作业中，要保证新建桥梁所用的预应力空心板，必须与旧桥主梁保持一致；另外对于拼宽新桥，应当选择桩基础对新桥地基实施有效巩固，从而降低新桥在不均衡受力状况下出现的沉降，最大限度地保证道路交通安全。
2公路桥梁拼宽施工难点及特点分析
1.路基不均匀沉降，这是该类工程的技术难点。在新旧路基拼宽工程中，由于旧路基经过长期的车辆通行，沉降已基本稳定，但新建的拼宽路基沉降时间短，两者之间存在沉降时间差，如果新建拼宽路基基底处理不好、压实度控制不严、新旧衔接部分技术措施不当，后期就极易出现不均匀沉降现象，为日后路面产生裂缝埋下隐患。2.路面反射裂缝难以控制，道路拼宽施工产生后期路面反射裂缝的原因多，且会相互影响，相互关联。如新旧路基不均匀沉降、旧路面病害处理不彻底、新旧路面搭接不合理等，都是造成路面反射裂缝的主要原因，这些都是预防路面反射裂缝的质量控制要点。3.不中断交通施工管理难度大，公路桥梁道路拓宽施工往往采取不中断交通的施工形式，会对正常施工造成一定程度的影响，某些施工工序往往难以严格按照规范执行，为工程质量控制增加了额外的管理难度。
3桥梁拼宽的类型
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。北京北环高速公路采用了该拼宽形式，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.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，其在广佛高速、沪杭甬高速、沈大高速、沪宁高速中广泛应用。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。
4拼宽设计注意事项
1.设计展开之前，设计人员务必全面收集和分析旧桥梁的结构数据，并将这些数据作为设计的重要参考信息。2.新旧桥梁的连接，很容易由于新旧桥梁地基沉降的不同而造成裂缝的出现，所以在设计过程中务必重点针对新旧桥梁基础沉降差实施控制，采取有效措施尽量缩小沉降差。3.改造的桥梁，如果均采用摩擦桩基础结构，要注意在拼接连接的位置，新桥桩必然需要长于旧桥桩。4.在针对桥梁弱连接的相关计算过程中，应当针对新旧桥梁分开计算，尽量将各自看作独立整体，针对结构接缝处，可将其视为边梁，在针对桥梁强连接的相关计算过程中，则必须尽量充分考虑新旧桥梁的相互影响，将二者作为一个整体实施计算。
5钢结构在桥梁改扩建中的应用
推进公路钢结构桥梁建设已成为行业共识，基于钢结构在结构重量、施工速度、环保、梁高等方面的优势，非常适合应用于桥梁改扩建项目中。公路桥梁扩建工程针对钢结构在改扩建项目中的应用做了深入研究。结论为：1.跨径20-30m的拆除桥梁，为利用既有桥梁下部，新建桥梁可采用钢混组合梁；2.净空受限桥梁可采用钢混组合梁进行拼宽；3.为加快施工速度，减小施工干扰，新建桥梁可以采用钢混组合梁；4.干线航道桥，因航道升级，可采用下承式平行弦简支桁架桥。
结语
桥梁拼宽作为道路改扩建工程的节点工程，因其设计的复杂性及特殊性，设计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。
参考文献
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