新旧桥梁拼接设计
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新旧桥梁拼接设计浅析
摘要:本文就新老桥梁拼接的种类以及相对应的处理措施进行阐述,为以后的老桥利用及新老桥拼接提供有益的参考。
前言
随着经济的日益发展,交通行业也飞速发展。以前设计建设的很多路桥都不在适应现在的交通量,导致很多的旧路拓宽、改造。在拓宽与改造过程中,很多结构物如桥梁可以通过加宽、加固继续运营使用。而且可以充分利用旧桥,节约大量建设经费。
新旧桥相接的分类
1. 新桥在旧桥侧方向与老桥相接,这是现在遇到最广泛的新旧桥相接方式。这种相接,我们现在在设计上一般采用两种方法,一种是在接缝处设纵向伸缩缝,即分离受力拼接。如在惠州大道东段改建工程项目中的乌塘跨线桥,整体受力拼接
是在原有桥梁的基础上新增一副桥,我们在新旧桥相接的翼板处以槽钢将翼板边缘包住,防止砼破坏,另外也最大限度的减少了新老桥不均匀沉降的影响;另外一种是完全拼接,即整体受力拼接。将老桥护栏及边缘分离受力拼接
翼板凿除一部分,新桥采用与老桥相同结构的主梁,通过现浇湿接缝将新老桥梁相接。例如雷锋大道项目中的三环线跨线桥,就是以此种方式拼接。在下部构造中,盖梁我们也采用凿除一部分,然后与新盖梁中留有施工缝;而新老桥台则通过植筋的方式连接成为一个整体。这种新老桥台在同一位置的情况,建议在新旧桥台中间空隙处给
以C20素砼填充,这样可给予新旧桥台最大的保护,在台背土压力作用下,台身受以横向土压力,而以素砼填充的部分可以尽快的减压,桥台植筋拼接对桥台的保护不言而喻。而新旧桥台背填土及路堤衔接处施工后沉降的差异,公路规范要求相邻处完工后沉降差小于l0cm,如果处理不当,很容易在路堤衔接处及伸缩缝处产生基础沉陷,使车辆发生颠簸。因此,在设计与施工中,采用的对策是:于台背范围内设置桥头搭板及枕梁,台背填料选用透水性材料——中(粗)河砂,并冲(灌)水密实来进行处理。
2. 新桥在旧桥横向与老桥相接,就是平常我们说的T字型相接。此种相接方式运用比较少见,但是国内也有实例。例如长沙市湘江一桥南北支桥,均属于这种湘江一桥南北支桥
拼接类型。其新建南支桥呈螺旋形,占地近30亩,为钢筋混凝土结构,改性沥青路面,位于大桥7号桥墩(从东往西数)处,与现有位于8号桥墩(从东往西数)处的南支桥,刚好相隔一个桥墩的距离。螺旋形支桥全长近400米,宽10米,双向2车道。从湘江一桥往橘子洲,螺旋形支桥盘旋而下,形成一个半径约50米的圆圈。本桥在与老桥相接处,设置桥墩,新老桥通过植筋,然后现浇砼连接。此处桥面铺装均凿除新建。
3. 新桥在旧桥桥头或者桥墩处相接,相当于将原来桥梁加长或者置换其中的联跨。在此种拼接中,主要要考虑桥梁的不均匀沉降。例如九江大桥,在被撞断的那一联旧桥处修建新桥与原桥相接,它在相接处设置了伸缩缝。且桥面的坡度,新桥比旧桥要“拱陡”一些,
这是将新桥变形的因素考虑在内,特意在设计建设中将新桥抬高了5厘米,从理论上,大概经过10年的演化,就会显得比较平整,新旧桥的连接将达到较理想的状态。象这种大跨径、挠度变化比较明显的桥梁,我们应该考虑。
新旧桥相接的工程实例
下面我就一个具体工程项目来简述新旧桥拼接的设计要点。选取的项目为佛山至从化至清远高速公路中的乐平枢纽互通,X1匝道并入原有西二环桥梁中,桥梁中心桩号为MK62+025,桥跨为10x25m,老桥为25m连续小箱梁结构。新桥桥宽由7.4m变化到0m。
在桥梁结构方案选择上,我们设计了两种方案,第一种是采用25m简支小箱梁,可以很好的和原桥结构拼接,也在外观上保持了一致性,且采用预制梁,有利于施工与工期的推进。缺点是在调整桥面宽度时增减预制梁的片数,以致会在桥梁外边缘形成锯齿,影响美观。第二种为普通钢筋现浇板,采用现浇板也可以保证桥梁线形的美观,也可以解决桥梁宽度的变化。但是因为采用普通钢筋,跨径会与老桥不同。在反复比较这两方案之后,为了施工的方便与工期的要求及与老桥的契合性,我们选择了25m简支小箱梁作为新桥上部结构,至于外边缘的锯齿,我们通过护栏的调整与三角区域加设钢板等措施来美化。
本桥梁在与旧桥连接方式上面,采用凿除老桥边板翼缘20cm,然后通过湿接缝连接,下部构造在0号台采用分离式桥台,即在0号台位置,我们新老桥台不做连接,但在新老桥台中间填充C20素砼,
以保护桥台。后面几个墩台因为横向长度太短,为了使成桥的整体稳定性,采用凿出钢筋焊接与值筋连接。实际上本桥采用了两种连接方式,0号台采用上连下不连,即分离拼接受力,后面几跨采用上下均连接,即整体拼接受力。因为新桥主梁采用结构简支,桥面连续,所以采用两种受力模式对整体桥梁受力不会产生太大影响。
桥面宽度的变化通过增减主梁片数与调节湿接缝的宽度及主梁宽度来综合调整。在考虑施工方案时,因为最多我们只增加两片梁,为了防止在架梁的时候发生倾覆,我们特意注明了在施工阶段时应先进行新老桥湿接缝的浇铸,待形成一个整体之后才能施工护栏。
另外我们在设计方案前的地形地质勘察中,我们应该特别注意旧桥的桩基系梁、承台,桥台的基础边缘线,以及老桥的边缘线等详细情况,在设计时应结合这些数据考虑。在施工方面我们要特别注意施工组织,因为一般的这种新旧桥梁拼接项目,老桥都会考虑继续通车,交通管制也只会局部进行,所以我们应该在选择方案的同时充分考虑施工通车情况。
结束语
综上所述,我们在处理新旧桥拼接时,应先注意老桥资料、老桥关键的具体坐标点与交通状况及施工时交通通行等要求的收集;其拼接方法的选用由桥位所处基地质情况决定,主要考虑新旧桥沉降、施工组织等情况。然后通过结合各方面的情况,选取较优的拼接方案。
参考文献
[1]惠州大道东段改建项目施工图惠东段.湖南省交通规划勘察
设计院.
[2]雷锋大道改建项目施工图.湖南省交通规划勘察设计院.
[3]佛清从高速公路施工图.湖南省交通规划勘察设计院.