[摘要]文章結(jié)合南京繞城公路的改擴(kuò)建工程，基于橋梁耐久性相關(guān)因素，對橋梁拼接方式以及橋梁上、下部結(jié)構(gòu)拼接的構(gòu)造處理問題做了深入的分析。

　　[關(guān)鍵詞]南京繞城公路改擴(kuò)建, 橋梁拼接, 構(gòu)造處理, 耐久性

　　中圖分類號：X734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

　　[Abstract] The paper, combined with reconstruction projects of Nanjing belt highway, bridge durability based on relevant factors, joining together to bridge and bridge on the way, the structure of the joining together to deal with problems structure, makes a deep analysis.

　　[Key Words] Nanjing expansion belt highway, bridge joining together, structure processing, durability

　　1.概述

　　改革開放以來隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展及國家對交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大力投資，我國公路建設(shè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。隨著中國經(jīng)濟(jì)融入世界經(jīng)濟(jì)體系，按照上世紀(jì)七、八十年代的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的公路通行能力和服務(wù)水平已不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，其中相當(dāng)一部分舊橋不得不面臨拆除重建或拓寬改造的問題。

　　2.公路橋梁改擴(kuò)建主要因素

　　采用合理的設(shè)計方案、施工工藝，橋梁加固和拓寬改造可以提高其承載能力，同時拓寬加固后舊橋的耐久性也可以得到提高。橋梁加固和拓寬對比完全拆除重建的費用相對較低，這也是目前公路橋梁加固和拓寬被廣泛采用的主要原因。

　　在橋梁加固拓寬過程中，需要考慮的因素主要有以下幾個方面：(1)現(xiàn)狀橋梁的耐久性檢測評估;(2)新舊橋梁加固拓寬靜力學(xué)分析;(3)新舊橋梁加固拓寬動力學(xué)分析;(4)加固拓寬設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)。

　　3.公路橋梁改擴(kuò)建工程分析

　　3.1現(xiàn)狀橋梁的耐久性檢測評估

　　現(xiàn)狀橋梁的耐久性評估以舊橋檢測為基礎(chǔ)，是公路橋梁改擴(kuò)建的前提。影響混凝土橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的因素主要包括：環(huán)境因素、構(gòu)造尺寸、保護(hù)層厚度、裂縫控制、附屬設(shè)施情況(包括橋面鋪裝、伸縮裝置、排水設(shè)施等的完整情況);因此檢測評估從以上幾個方面進(jìn)行。

　　3.1.1環(huán)境條件調(diào)查

　　在對現(xiàn)狀橋梁的檢測評估時，首先對構(gòu)造物所處的環(huán)境因素進(jìn)行調(diào)查：溫度、濕度及腐蝕性介質(zhì)等。

　　3.1.2裂縫調(diào)查與檢測

　　裂縫是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素。調(diào)查檢測內(nèi)容包括：裂縫分布、形式、寬度、深度等。

　　3.1.3結(jié)構(gòu)實際情況調(diào)查

　　舊橋采用上世紀(jì)七、八十年代的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，結(jié)構(gòu)幾何尺寸從減輕結(jié)構(gòu)自重降低造價的角度出發(fā)往往都比較小，因此舊橋的實際保護(hù)層厚度、配筋等情況是否與原設(shè)計圖紙相符就顯得至關(guān)重要。

　　3.1.4橋梁損傷情況調(diào)查

　　主體結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施的損耗、破壞情況，是改造方案選擇的主要依據(jù)。

　　3.1.5橋梁受力性能檢測

　　橋梁主體結(jié)構(gòu)的承載能力和安全度主要通過荷載試驗來檢測。通過荷載試驗可測定一些通過理論計算無法確定的條件(比如不同齡期的新舊橋梁)下的結(jié)構(gòu)力學(xué)情況，對于發(fā)現(xiàn)一些隱藏病害都有重要幫助。

　　3.2新舊橋梁加固拓寬靜力學(xué)分析

　　橋梁拓寬應(yīng)遵循新舊橋梁的結(jié)構(gòu)受力體系盡量一致的原則，且新拓寬橋梁在施工階段 、營運階段要對舊橋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生受力上的有利影響。橋梁拓寬新舊部分結(jié)構(gòu)相互影響的主要因素：

　　3.2.1施工、使用階段新舊部分之間由于收縮徐變引起的梁(板)變形差

　　由于舊橋收縮徐變基本完成，而新橋才剛開始，因此相互連接的新舊體系由于收縮徐變差異產(chǎn)生附加應(yīng)力;當(dāng)其與下述沉降差產(chǎn)生的附加應(yīng)力共同作用大于結(jié)構(gòu)連接構(gòu)造所提供的抵抗力時，將導(dǎo)致連接面破壞。通過計算分析可知，離支點截面越遠(yuǎn)附加應(yīng)力越大，跨中附加應(yīng)力最大;無論鉸接、剛接應(yīng)力分布、變形分布的特點是相近的;因此，推遲連接時間是有效減少收縮徐變附加應(yīng)力影響的有效方法。

　　3.2.2新舊部分之間的下部結(jié)構(gòu)的沉降差

　　由于舊橋沉降基本完成，而新橋才剛開始，因此相互連接的新舊體系由于沉降差異產(chǎn)生附加應(yīng)力;當(dāng)其與上述收縮徐變產(chǎn)生的附加應(yīng)力共同作用大于結(jié)構(gòu)連接構(gòu)造所提供的抵抗力時，將導(dǎo)致連接面破壞。 沉降差作為不可避免的主要因素，在實際工程中確定允許沉降差則是關(guān)鍵。

　　允許沉降差與下列因素有關(guān)：新舊橋梁結(jié)構(gòu)類型、橫向剛度、新舊橋梁連接方式及材料(包括混凝土、鋼筋、鋼板等)、連接工藝及時間等。通過計算分析可知：支座附近附加內(nèi)力大于跨中，剛性連接大于鉸接;隨著沉降的增加在同一截面得內(nèi)力成線性增加。通過相關(guān)的技術(shù)手段可以減少基礎(chǔ)沉降差的影響，具體的方法包括：構(gòu)造設(shè)計、地基處理(包括排水固結(jié)、換填、加筋法等)。

　　3.2.3新舊橋梁連接方式

　　新舊橋梁連接方式主要包括以下方式：

　　①. 新舊橋梁不連接

　　新舊橋梁相互獨立，基本不存在由于沉降差產(chǎn)生的附加內(nèi)力,但新舊結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生豎向位移差。本方案適用于特殊結(jié)構(gòu)橋梁或者地質(zhì)條件好，容許沉降控制較好的橋梁結(jié)構(gòu)中。

　　②. 僅上部構(gòu)造連接

　　本方案新舊橋梁相互影響較小，但施工要求上部結(jié)構(gòu)較晚連接，工期稍長。

　　③. 上、下部構(gòu)造均連接

　　本方案橋梁整體性較好，但過早連接由不均勻沉降等產(chǎn)生的附加內(nèi)力較大，且下構(gòu)連接施工工藝較為復(fù)雜，成本相對較高。

　　3.3新舊橋梁加固拓寬動力學(xué)分析

　　根據(jù)新舊橋梁的結(jié)構(gòu)類型、連接方式與時機及施工階段交通組織形式等因素，新拓寬橋梁與原有舊橋相比，結(jié)構(gòu)自身的動力特性亦發(fā)生改變，因此需根據(jù)橋梁類型選擇是否對其結(jié)構(gòu)動力特性進(jìn)行分析。

　　3.4加固拓寬設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)

　　南京繞城公路由雙向四車道一級公路，拓寬改造為雙向六車道高速公路過程中，涉及的關(guān)鍵技術(shù)如下：

　　①. 航道凈空和道路凈空問題

　　考慮新建橋梁橫坡對橋下凈空的影響，維持等級航道和等級道路通行凈空標(biāo)準(zhǔn)不變。

　　②. 測量數(shù)據(jù)的要求和處理

　　一般簡支橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)的大中小橋，橋梁的特征點布設(shè)在外側(cè)和內(nèi)側(cè)護(hù)欄的邊緣與伸縮縫、橋面連續(xù)縫的交點上。對于較大跨徑的連續(xù)箱梁橋，橋梁的特征點布設(shè)在外側(cè)和內(nèi)側(cè)護(hù)欄的邊緣上，從伸縮縫處起，5m間距布設(shè)1個。

　　③. 施工組織問題

　　包括主線橋拆除、加固、維修施工時的交通組織問題，被交道上跨橋梁的拆除和重建施工時的交通組織問題，中央分隔帶橋墩施工時的交通組織問題等。

　　④. 橋梁新老結(jié)構(gòu)縱面拼接控制

　　在未考慮原橋承載力折減的基礎(chǔ)上，經(jīng)計算原橋的橋面鋪裝可以增加的厚度有限。考慮拼接后橋梁的整體使用壽命，拼接設(shè)計后整體的橋面瀝青鋪裝厚度維持原厚度。

　　⑤. 橋梁拼接結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　橋型結(jié)構(gòu)主要包括：板式結(jié)構(gòu)、組合工字梁及T梁結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)。通過專項課題研究，板式結(jié)構(gòu)和箱梁拼接設(shè)計采用橫向弱連接(翼緣和懸臂連接);組合工字梁及T梁結(jié)構(gòu)拼接設(shè)計采用橫向強連接(橫隔梁、翼緣連接)。

　　4.結(jié)束語

　　隨著我國經(jīng)濟(jì)高速的發(fā)展及交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的日益完善，舊橋改造利用的問題將日益突出，在提高舊橋承載能力和服務(wù)水平的同時，拓寬改造技術(shù)的提高必將在圍繞提高改造橋梁耐久性的前提之下尋求突破。

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