论文部分内容阅读
【摘要】我国经济的快速增长推动了交通运输业的发展，虽然国家在新建公路方面投入了大量的人力、物力，但是不可否认，原有公路的升级改造是最快捷、最有效的缓解公路运输能力压力的方式。原有公路的升级改在主要以路面平整和扩宽为主，其中路面扩宽是增加运输能力的主要途径，公路拓宽过程中的桥梁加宽是技术含量最高、施工工艺最复杂的项目，且公路桥梁的加宽对公路运输能力的影响最大。本文从公路桥梁加宽的设计原则、施工准备、桥梁加宽方式以及施工要点等方面入手，探讨我国公路桥梁加宽的设计和施工现状。
【关键词】公路桥梁，加宽，设计，施工，分析
引言：我国的公路建设速度一直处于世界领先水平，且公路的总里程早已位居国际前列，但是我国的地域辽阔，区域间的经济交流频繁，这就使得公路运输压力长期居高不下，节假日的堵车现象更是尤其严重。公路运输压力大一方面体现在公路建设的数量依旧没有满足快速增长的经济带来的运输需求，另一方面体现在早期公路的规格无法满足当前的运输需求，因此从加宽车道、增加双向车道数量就成为了快速缓解交通运输压力的最有效途径。公路的常规加宽工艺并不复杂，但是公路桥梁的加宽工艺就难度非常大，首先设计需要大量的数据分析和实地分析，其次施工准备工序繁琐，需要准备大量的专业设施和专业数据成果，最后加宽施工过程非常的复杂，且施工的质量关系着路面的服务效果。因此有必要对公路桥梁加宽设计和施工进行深入的研究，推动我国公路桥梁加宽工艺的进步，为我国缓解公路运输压力做出更大的贡献。
1 公路桥梁加宽设计原则
公路桥梁加宽设计需要充分考虑原有桥梁的承载力和结构，以及加宽后的目标承载力。
第一步，实地考察原有公路桥梁的赋存状态，包括桥梁周围的地质环境、桥梁主体结构的完好程度等，搜集公路桥梁初期设计资料、竣工资料和历年维护资料，综合分析桥梁加宽理论资料和实地勘察数据，确定桥梁加宽设计的最终方案。
第二步，对原有桥梁的各项参数进行重新检测，并分析出原有桥梁的承载能力和加宽之后的承载能力。
第三步，在桥梁的加宽设计过程中，确保桥梁服务质量的前提下，尽可能的不破坏原有桥梁的外观造型，以保持桥梁加宽后的美观效果。同时在加宽选材时，应参照原有设计选取同型材料，从而有效规避不同材质之间的不兼容问题。
第四步，在选取设计方案时，既要考虑到设计的合理性和目标承载力，也要考虑到施工技术是否能够满足设计要求，以及公路桥梁加宽后的日常维护是否能够成行，这些都影响到桥梁加宽后的持续性服务质量。
第五步，在设计桥梁加宽方案时，应考虑到对现行交通的影响，可考虑单边施工完成后施工另一边，这样可以利用分流的举措避免交通干线的直接断交，最大限度降低施工对交通运输的影响。
第六步，桥梁加宽设计方案应尽量避开繁华的商业区和经济较为发达的经济区，以降低道路桥梁改造成本，同时也避免对地方经济造成破坏，选取占用土地时，以工业废地和荒地为主。
以上为公路桥梁加宽设计方案选取时的主要原则，通过上述原则的约束，能够有效的保障公路桥梁加宽工程在不扰民、不影响交通秩序、不破坏桥梁外观美感、不缩短桥梁服务年限的前提下实现道路服务质量提升的目标。
2 公路桥梁加宽施工准备
旧桥加宽的前期准备主要的工作在于旧桥本身的测量和检测，其它还有地形测量、地质钻探、水文调查等项目，主要的工作包括以下几个方面：
首先，测量桥面的各控制点坐标和标高，在桥梁墩台处沿着伸缩缝的位置按2m一个点进行测量，沿着内外侧护栏座边缘按5m一个点进行测量，为新旧桥面和伸缩缝的相接提供准确的信息。
其次，测出墩台各边缘点的标高和坐标和旧桥上下部的结构尺寸，旧桥一般构造的平面位置和标高要能在图中能准确地反映出来。
接着，为了能够了解现场调查不到的旧桥的设计标准、配筋模式等，需要收集旧桥的施工图设计或者旧桥的竣工文件，为评价构造物在新的荷载体系下的承载能力提供依据。
然后，调查桥头通讯管线和电缆，对其埋置的具体情况了解清楚。
最后，检测并评价旧桥的受力性能。
3 公路桥梁加宽施工要点
3.1 新旧桥梁加宽方式
当前公路桥梁的加宽方式主要有上下连接、上下不连接、上部连接三种，三种方法各自优缺点不同，需要根据具体的桥梁状态进行选择。上下连接的桥梁加宽方式优势在于平衡旧桥的受力，最大限度避免受力不均引起的裂缝现象；上下不连接的桥梁加宽方式优势在于新桥面独立承载路面压力，降低了原有桥梁结构的受力范围，有助于延长桥梁使用寿命；上部连接的公路桥梁路面加宽方式优势在于适应能力强，桥面韧性较高。
3.2 下部结构加宽施工要点
公路桥梁的加宽设计不仅要加宽路面，增加公路运输能力，为了提高桥梁荷载能力，还需要将桥梁的下部基础结构加宽，主要是盖梁的加宽和基桩的加宽。这两方面加宽设计的施工要点详述如下：
3.2.1 盖梁
盖梁的主要作用是支撑、分布和传递上部结构的荷载，新老盖梁的受力体系随着盖梁的连接方式不同有所将改变。对于盖梁的连接方式有以下两种：
（1）盖梁连接时可分为角钢连接和植筋连接两种。植筋连接可以减少各种荷载作用下新旧桥连接处产生过大的变形，使新桥和旧桥形成一个完整的整体。角钢连接是施工时新旧盖梁打入两根角钢，用环氧砂浆黏结角钢与盖梁接触面， 然后通过螺栓连接， 施工完毕后防护措施也很有必要。
（2）盖梁不连接时新旧盖梁单独进行施工，旧桥盖梁受力简单明确，不改变受力形式，不必改变旧桥盖梁内钢筋布置， 可以通过上部梁板来对新桥发生沉降进行相应调整，以满足新旧桥桥面顺接要求。
3.2.2 基桩
新桥结构的不均匀沉降问题是旧桥加宽比较难解决的问题。由不能给出定量分析于拼宽新建部分的桥梁将发生的沉降量，因此在设计施工时要参考旧桥桩长， 适当增长及桩径适当的加粗新建拼宽部分桥梁的下部基桩。同时对新建桥梁进行堆载预压2～3个月，进行必要的堆载预压程序，待完成大部分沉降后再进行上部结构的刚性连接。
结语：虽然当前公路桥梁加宽设计和施工工艺研究已经非常深入，在实践方面我国的公路桥梁加宽设计和施工经验也非常的丰富，但是应该看到，受专业技术水平和先进的施工设备限制，我国的公路桥梁加宽设计和施工工艺与国际先进水平依然存在着较大的差距。我国目前区域间经济交流日趋频繁，且旅游业的发展也带动了交通运输业的发展，可以预见未来的交通运输需求会进一步增长，作为工程技术人员，我们必须深入施工现场，积累足够的实践经验，并结合理论研究成果，探索更为先进的施工工艺和设计方法，为推动我国公路改造技术的进步作出贡献。
参考文献：
[1] 邵景干. 郑漯高速公路加宽工程新旧桥梁拼接设计施工技术研究[J]. 公路交通技术. 2009（02）
[2] 卢水良，罗思欣. 桥梁顶升加固采取不中断交通的施工工艺[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）. 2009（10）
[3] 张丽芳，郭涛，吴文清，叶见曙. 旧桥拓宽中拼接方式对旧桥受力状态的影响分析[J]. 公路交通科技. 2006（02）
[4] 邵景干. 郑漯高速公路加宽工程新旧桥梁拼接设计施工技术研究[J]. 公路交通技术. 2009（02）
[5] 鲁昌河，宋神友. 广佛高速公路新旧结构连接试验段设计[A]. 中国公路学会桥梁和结构工程学会2003年全国桥梁学术会议论文集[C]. 2003
【关键词】公路桥梁，加宽，设计，施工，分析
引言：我国的公路建设速度一直处于世界领先水平，且公路的总里程早已位居国际前列，但是我国的地域辽阔，区域间的经济交流频繁，这就使得公路运输压力长期居高不下，节假日的堵车现象更是尤其严重。公路运输压力大一方面体现在公路建设的数量依旧没有满足快速增长的经济带来的运输需求，另一方面体现在早期公路的规格无法满足当前的运输需求，因此从加宽车道、增加双向车道数量就成为了快速缓解交通运输压力的最有效途径。公路的常规加宽工艺并不复杂，但是公路桥梁的加宽工艺就难度非常大，首先设计需要大量的数据分析和实地分析，其次施工准备工序繁琐，需要准备大量的专业设施和专业数据成果，最后加宽施工过程非常的复杂，且施工的质量关系着路面的服务效果。因此有必要对公路桥梁加宽设计和施工进行深入的研究，推动我国公路桥梁加宽工艺的进步，为我国缓解公路运输压力做出更大的贡献。
1 公路桥梁加宽设计原则
公路桥梁加宽设计需要充分考虑原有桥梁的承载力和结构，以及加宽后的目标承载力。
第一步，实地考察原有公路桥梁的赋存状态，包括桥梁周围的地质环境、桥梁主体结构的完好程度等，搜集公路桥梁初期设计资料、竣工资料和历年维护资料，综合分析桥梁加宽理论资料和实地勘察数据，确定桥梁加宽设计的最终方案。
第二步，对原有桥梁的各项参数进行重新检测，并分析出原有桥梁的承载能力和加宽之后的承载能力。
第三步，在桥梁的加宽设计过程中，确保桥梁服务质量的前提下，尽可能的不破坏原有桥梁的外观造型，以保持桥梁加宽后的美观效果。同时在加宽选材时，应参照原有设计选取同型材料，从而有效规避不同材质之间的不兼容问题。
第四步，在选取设计方案时，既要考虑到设计的合理性和目标承载力，也要考虑到施工技术是否能够满足设计要求，以及公路桥梁加宽后的日常维护是否能够成行，这些都影响到桥梁加宽后的持续性服务质量。
第五步，在设计桥梁加宽方案时，应考虑到对现行交通的影响，可考虑单边施工完成后施工另一边，这样可以利用分流的举措避免交通干线的直接断交，最大限度降低施工对交通运输的影响。
第六步，桥梁加宽设计方案应尽量避开繁华的商业区和经济较为发达的经济区，以降低道路桥梁改造成本，同时也避免对地方经济造成破坏，选取占用土地时，以工业废地和荒地为主。
以上为公路桥梁加宽设计方案选取时的主要原则，通过上述原则的约束，能够有效的保障公路桥梁加宽工程在不扰民、不影响交通秩序、不破坏桥梁外观美感、不缩短桥梁服务年限的前提下实现道路服务质量提升的目标。
2 公路桥梁加宽施工准备
旧桥加宽的前期准备主要的工作在于旧桥本身的测量和检测，其它还有地形测量、地质钻探、水文调查等项目，主要的工作包括以下几个方面：
首先，测量桥面的各控制点坐标和标高，在桥梁墩台处沿着伸缩缝的位置按2m一个点进行测量，沿着内外侧护栏座边缘按5m一个点进行测量，为新旧桥面和伸缩缝的相接提供准确的信息。
其次，测出墩台各边缘点的标高和坐标和旧桥上下部的结构尺寸，旧桥一般构造的平面位置和标高要能在图中能准确地反映出来。
接着，为了能够了解现场调查不到的旧桥的设计标准、配筋模式等，需要收集旧桥的施工图设计或者旧桥的竣工文件，为评价构造物在新的荷载体系下的承载能力提供依据。
然后，调查桥头通讯管线和电缆，对其埋置的具体情况了解清楚。
最后，检测并评价旧桥的受力性能。
3 公路桥梁加宽施工要点
3.1 新旧桥梁加宽方式
当前公路桥梁的加宽方式主要有上下连接、上下不连接、上部连接三种，三种方法各自优缺点不同，需要根据具体的桥梁状态进行选择。上下连接的桥梁加宽方式优势在于平衡旧桥的受力，最大限度避免受力不均引起的裂缝现象；上下不连接的桥梁加宽方式优势在于新桥面独立承载路面压力，降低了原有桥梁结构的受力范围，有助于延长桥梁使用寿命；上部连接的公路桥梁路面加宽方式优势在于适应能力强，桥面韧性较高。
3.2 下部结构加宽施工要点
公路桥梁的加宽设计不仅要加宽路面，增加公路运输能力，为了提高桥梁荷载能力，还需要将桥梁的下部基础结构加宽，主要是盖梁的加宽和基桩的加宽。这两方面加宽设计的施工要点详述如下：
3.2.1 盖梁
盖梁的主要作用是支撑、分布和传递上部结构的荷载，新老盖梁的受力体系随着盖梁的连接方式不同有所将改变。对于盖梁的连接方式有以下两种：
（1）盖梁连接时可分为角钢连接和植筋连接两种。植筋连接可以减少各种荷载作用下新旧桥连接处产生过大的变形，使新桥和旧桥形成一个完整的整体。角钢连接是施工时新旧盖梁打入两根角钢，用环氧砂浆黏结角钢与盖梁接触面， 然后通过螺栓连接， 施工完毕后防护措施也很有必要。
（2）盖梁不连接时新旧盖梁单独进行施工，旧桥盖梁受力简单明确，不改变受力形式，不必改变旧桥盖梁内钢筋布置， 可以通过上部梁板来对新桥发生沉降进行相应调整，以满足新旧桥桥面顺接要求。
3.2.2 基桩
新桥结构的不均匀沉降问题是旧桥加宽比较难解决的问题。由不能给出定量分析于拼宽新建部分的桥梁将发生的沉降量，因此在设计施工时要参考旧桥桩长， 适当增长及桩径适当的加粗新建拼宽部分桥梁的下部基桩。同时对新建桥梁进行堆载预压2～3个月，进行必要的堆载预压程序，待完成大部分沉降后再进行上部结构的刚性连接。
结语：虽然当前公路桥梁加宽设计和施工工艺研究已经非常深入，在实践方面我国的公路桥梁加宽设计和施工经验也非常的丰富，但是应该看到，受专业技术水平和先进的施工设备限制，我国的公路桥梁加宽设计和施工工艺与国际先进水平依然存在着较大的差距。我国目前区域间经济交流日趋频繁，且旅游业的发展也带动了交通运输业的发展，可以预见未来的交通运输需求会进一步增长，作为工程技术人员，我们必须深入施工现场，积累足够的实践经验，并结合理论研究成果，探索更为先进的施工工艺和设计方法，为推动我国公路改造技术的进步作出贡献。
参考文献：
[1] 邵景干. 郑漯高速公路加宽工程新旧桥梁拼接设计施工技术研究[J]. 公路交通技术. 2009（02）
[2] 卢水良，罗思欣. 桥梁顶升加固采取不中断交通的施工工艺[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）. 2009（10）
[3] 张丽芳，郭涛，吴文清，叶见曙. 旧桥拓宽中拼接方式对旧桥受力状态的影响分析[J]. 公路交通科技. 2006（02）
[4] 邵景干. 郑漯高速公路加宽工程新旧桥梁拼接设计施工技术研究[J]. 公路交通技术. 2009（02）
[5] 鲁昌河，宋神友. 广佛高速公路新旧结构连接试验段设计[A]. 中国公路学会桥梁和结构工程学会2003年全国桥梁学术会议论文集[C]. 2003