桥梁扩建横向连接及拼接方案

桥梁扩建横向连接及拼接方案

作者：苏国伟

来源：《装饰装修天地》2015年第09期

摘要：组合桥梁的各组合部分应采用同一荷载等级。新建结构连接原有结构的桥梁应对原有结构部分进行验算，应与新建结构满足相同的荷载标准。桥梁各横向组合部分宜采用相同的结构形式和跨径。本文主要简单介绍桥梁桥梁扩建横向连接及拼接方案，首先提出桥梁拓宽的要求，然后论述加宽桥与原桥之间横向连接的方式及桥梁拼接方案，最后简单介绍设计的原则。

关键词：桥梁拓宽;桥梁扩建;拼接;桥梁拓宽

一、桥梁扩建横向连接及拼接的要求

对于桥下净空受限的主线上跨桥，通过调整被交道纵坡或适当降低上部结构建筑高度的方案进行扩建，以使桥下净空满足规范要求。被阻断、破坏的既有设施（水管、过桥管线、人行道），本次设计应根据地方需要，考虑恢复与改移。拼接方案选择应充分考虑施工对行车的影响，并考虑维持交通施工方案的合理。横隔板属于强连接构造，能加强横向联系，减小横向分布系数，从而分担主梁单梁荷载。但其适应变形能力底，容易造成较大应力集中而被破坏。建议新老拼接部位不宜采用横隔板，而采用边梁形式。

二、桥梁拼接方案

1.空心板扩建方案

1.1 改造边板为中板（铰缝铰接）。首先将现浇桥面板横向从翼缘边缘往内 50cm 范围凿除，扳起横向钢筋，切（凿）去翼缘，再从预制板顶面往下一定深度，从板外侧往内 4～5cm 范围内凿去砼，并凿毛侧面，与之相连一块新的中板。本方案的优点是拼接后桥的整体受力好，施工期不需移动边板，对交通干扰小，但改造边板需要凿除悬臂和部分梁体，施工难度较大，造价较高，凿除部分旧空心板边板时对旧桥产生一定程度的损伤;需特殊设计空心板。

1.2 利用原边板（铰缝铰接）。拆除原边板，连同护栏（或废除护栏）横移到新加宽桥外侧，作为加宽后的边板，在加宽部分安装新的中板，浇筑铰缝，最后浇筑现浇调平层。

1.3 直接拼加新板（铰缝铰接）。不改造旧桥边板，保留其悬臂，新桥板直接与旧桥边板连接，利用旧桥边板钢筋或植筋，与新桥边板预埋连接，并与桥面铺装共同形成新旧桥连接，达到共同受力，本方案对原桥结构扰动最小。尽可能的避免改造过程中对旧桥边板的破坏。本方案的优点是施工难度小、周期短，对交通干扰小，对旧桥板破坏小，较好的保持其承载能力，缺点是整体性差，新旧桥之间的连接较弱，容易出现纵向裂缝。

1.4 直接拼加新板（铰缝刚接）。本方案与上方案比较相似，但主要区别在于新旧桥边板的连接方式，方案三主要通过埋设钢筋或植筋和整体化层部分钢筋连接新旧桥梁，而本方案采用横梁与桥面铺装共同连接，横梁宽度 50cm，每 2m 设置一道。施工前将旧桥边缘 120cm范围桥面铺装及整体层凿开，在横梁范围内旧桥边板植筋，新桥边板预埋钢筋，浇筑 C40 特快硬性混凝土至整体层顶面。

2.组合工字梁、T 梁的扩建方案

2.1 原边梁改造为中梁。将原桥边梁外侧翼缘中宽 25cm 范围砼凿除，暴露原受力钢筋，并与加宽桥I 字梁、T 梁翼缘横向伸出钢筋对应焊接，然后浇注桥面板砼。原边梁外侧无横梁伸出，需要植筋增设横梁。在加宽桥中横隔梁处横向增设预应力精扎螺纹粗钢筋;端横隔梁横处，在梁底采取凿除原有支座上钢板，加焊钢板的方法连接，最后浇注砼，使两梁连接。

2.2 利用原有边梁。拆除原桥边梁，连同其上护栏（或废除护栏）一起横移到加宽桥外侧，作为加宽桥的外边梁，原边梁位更换为中梁，并与加宽桥中梁连成一体。此方法优点是拼接加宽后两拼接中梁间横梁与其它中梁连接相同，不须另改、加横梁。但拆除边梁对旧桥结构整体性扰动较大，且保证边梁拆除质量有一定难度。

3.箱梁桥扩建方案

3.1 翼缘植筋连接方案（翼缘刚接）。本方案为工可推荐方案，具体做法为：拆除防撞护栏并凿除外侧翼缘板 50cm 范围内的混凝土，露出翼缘板钢筋，与新建箱梁翼缘伸出钢筋焊接，翼缘下侧植筋并与新建箱梁翼缘伸出钢筋焊接，而后浇注砼连接。该方案植筋时对旧桥箱梁造成一定影响，在箱梁翼缘板底部植筋施工难度较大，对翼缘造成破坏，影响使用效果，因而在此方案基础上提出取消悬臂植筋，保留腹板顶部植筋的优化措施。

3.2 翼缘钢筋连接方案（翼缘铰接）。本方案具体做法为：拆除防撞护栏并凿除外侧翼缘板 50cm 范围内的混凝土，露出翼缘板钢筋，在新旧桥翼缘间绑扎“X”型钢筋与之焊接，同时加布横向连接钢筋，而后浇注混凝土连接。该方案对旧桥影响较小，施工简单、方便，施工费用较低，但对铰缝施工要求高，容易出现因新旧桥位移差过大而导致桥面砼开裂，影响使用效果。

3.3 翼缘钢板连接方案（翼缘刚接）。本方案具体做法：先凿除旧桥护拦及规定范围内桥面铺装，在旧桥指定位置植入钢筋和预埋钢板，并在新桥施工时预埋钢板，连接时将新旧桥预埋钢板用钢板焊接即可。本方案与“翼缘直接拼接方案”相似，不同之处为，新旧桥梁翼缘间的连接完全通过钢板焊接实现，不再浇筑混凝土。

三、加宽桥与原桥之间横向连接的方式

桥梁扩建部分原则上采用与原桥相同的结构形式和跨径，从而使新旧桥梁刚度基本相同。在荷载作用下，新旧桥梁结合部产生扰度差较小，在桥面不易出现纵向裂缝;同时，新旧桥梁结合部应加强桥面铺装层钢筋网布置，以便桥梁形成较大刚度，使新旧桥梁能够共同作用。

1.上部构造与下部构造均不连接

此方案为桥梁加宽部分与原桥的上部构造、下部构造不连接，新老结构之间留工作缝，桥面沥青混凝土铺装层连续摊铺。加宽桥与原桥各自受力明确、互不影响，简化了施工程序，消除了连接的技术问题，但在汽车活载作用下两桥主梁产生不均衡扰度，同时由于加宽桥后期沉降大于原桥，将会造成两桥连接部位沥青铺装层破坏，从而形成纵向裂缝和横桥向错台，影响行车舒适性和桥面外观，增加后期养护维修工作。

2.上部构造与下部构造均连接

将加宽桥梁的上部构造与原桥的对应部位横桥向通过植筋、浇筑湿接缝方式连接起来，原桥下部构造的桥墩、桥台盖梁及系梁也通过植筋等技术措施将钢筋和加宽新桥相应部位钢筋连接，然后浇注混凝土，使新老桥梁连成整体。此方案使加宽桥与原桥形成完整的一体，减小各种荷载（包括基础不均匀沉降、汽车活载、温度荷载等）作用下新老桥连接处的不均衡变形，减小上、下部结构的附加内力。

3.上部构造相互连接、下部构造不连接

本方案综合了上述两种方案的优缺点，采用加宽桥与原桥上部构造横向相互连接而下部构造不连接。下部结构不连接，加宽桥与原桥的下部结构内力相互不产生影响;虽然上部结构连接后，由于新老桥材料特性（混凝土的收缩、徐变等）的差异和基础的不均匀沉降等原因产生的附加内力使得连接部位内力增大，但可以通过增加桩长、预压新建结构、延迟接缝浇筑时间、增大连接部位配筋等改善构造来解决。确保了行车的舒适性和桥面美观。

四、设计的原则

为最大限度地发挥结构抗力，应尽量加强横向联系。当横向各组合部分为不同的结构形式或跨径时，存在横向刚度差，为避免应力集中，应采用铰接或不连接等弱连接形式，弱化横向联系，同时加强纵向刚度，以确保结构的受力安全。宽拼接桥（拼接部分>5m）的拼接方式：拼接部分基本为独立受力模式，原则上采用上部构造弱连接，下部构造不连接方式。

五、结束语

随着我国改革开放和经济建设的飞速发展，公路和城市道路的现代化建设也在加快进程。大量早期建成投入运营的公路桥梁，服务水平已明显降低，难以满足日益增长的交通要求，存在严重的问题，如交通拥挤、行车速度减慢、交通组织困难、日常养护工作也难以正常展开，