既有桥梁加宽设计实践及其技术探讨
摘要：随着公路交通量的增大，对既有桥梁采取加宽设计是可行措施之一，本文通过结合渝长高速公路原寸滩大桥工程实例，对原大桥采取加宽改造设计，分析新旧桥梁拼接技术问题，考虑新加宽的桥梁结构与老寸滩大桥结构刚度和变形的一致性，保证行车舒适和平稳，对本项目既有桥梁加宽采用与原桥相同的上部结构；同时分析其设计要点。
关键词：桥梁施工；既有桥梁；桥梁加宽；桥梁拼接
Abstract:With the increase of the traffic flow, the bridge has to widen design is one of the feasible measures, this paper by combining YuChang highway original inch beach bridge engineering examples, the original bridge take widening reconstruction design, analysis the old and new Bridges splicing technology problem, considering new dilated bridge structure and old inch beach bridge structure stiffness and deformation consistency, make sure drive a vehicle is comfortable and smooth, this program has widened the bridge with the original bridge the same upper structure; At the same time analysis the design points.
Keywords: Bridge construction; Both bridge; Bridge widened; Bridge joining together
工程概况
渝长高速公路原寸滩大桥起点桩号为K25+719.87，终点桩号为K26+016.13，桥梁设计宽度为25.5m（桥梁外缘宽度）。原设计上部结构为7-40m预应力混凝土T梁，简支桥面连续，左右幅均在0号和7号桥台处设置SSFB-160型伸缩缝。桥墩为三柱钢筋砼空心薄壁墩，左右幅上部结构公用整体式盖梁，桥墩墩身坡比1：100，0号台为肋板式轻型桥台桩基础，7号台为重力式桥台扩大基础,桥面铺装为4cm沥青混凝土。
桥梁加宽处理方案分析
2.1桥梁加宽连接方式分析
目前，对桥梁加宽设计处理主要有三种连接类型方法可采用。分别为采取上部结构、下部结构均连接；上部结构、下部结构均不连接；上部结构连接、下部结构不连接。通过工程实践以及分析表明，这三种连接类型有各其的优缺点。
（1）对新旧桥梁上下部结构均采取连接。通过对新旧桥梁上下部结构均采取连接，可以使得新旧桥梁的上部结构、下部结构均连接成为整体，这种结构连接技术可有效地减小桥梁基础的不均匀沉降以及温度荷载、汽车荷载所导致的新
旧桥梁连接处的不均匀变形。但这种结构连接技术存在的缺点就是由于混凝土的徐变、收缩等变形不一致问题，而且由于加宽的桥梁沉降大于原有桥梁沉降，因此新旧桥梁的结构内部会存在较大的附加应力，这些附加应力都会对桥梁的墩台及其盖梁产生裂缝；同时上部结构连接处同样会出现裂缝，这些都直接影响行车安全。
（2）对新旧桥梁上下部结构均采取不连接。通过对新旧桥梁上下部结构均不采取连接，这显然新旧桥梁都有各自的受力体系，各自传力明确，有效地减小施工程序从而减小了上下部桥梁连接的施工难度，因此不会对原有公路交通造成影响。但这种连接方式由于加宽桥梁的变形等要比原有桥梁变形大，极容易对新旧桥之间桥面铺装造成破坏，从而造成纵向裂缝以及横桥向错台，这些都直接影响到桥梁行车安全性。
（3）对新旧桥梁上部结构连接而对下部结构不连接。当采用这种连接方式，可使得新旧桥梁的上部结构连接从而形成整体，有利于上部结构的行车安全；而对于新旧桥梁的下部结构采取不连接，这时新旧桥梁的下部结构都有各自的受力体系进行各自受力，内力相互不影响，从而可以有效地减小新旧桥梁的上部结构变形的不一致性以及不均匀沉降所产生的附加内力。但这种连接方式的缺点在于新旧桥梁的温度、混凝土收缩徐变变形等的不一致，以及新旧桥基础的不均匀沉降等所引起的附加内力不能被完全克服时，对结构必然造成不利影响。
2.2桥梁加宽结构处理
由于重庆市机场专用快速路工程跑马坪立交A匝道（位于寸滩大桥右侧）和B匝道（位于寸滩大桥左侧）需汇入寸滩大桥，故对原寸滩大桥进行加宽。考虑新加宽的桥梁结构与老寸滩大桥结构刚度和变形的一致性，保证行车舒适和平稳，本次加宽采用与原寸滩大桥相同的上部结构。为此，对本项目寸滩大桥左侧（B匝道）加宽采用7x40m预应力混凝土T梁，在0号台和7号台位置设置SSFB-160型伸缩缝。由于B匝道在寸滩大桥范围内为变宽设置，左侧加宽采用了变化T梁梁片数和变化左侧边梁翼缘宽度实现变宽，具体为：第1、2跨采用5片T梁悬臂宽度70cm；第3跨采用5片T梁悬臂宽度135cm；第4跨采用6片梁悬臂宽度70cm；第5跨采用6片T梁悬臂宽度120cm；第6跨采用7片T梁悬臂宽度70cm。而对于右侧（A匝道）加宽则采用（5x4）m+（2x40）m预应力混凝土T梁，由于A匝道在5号墩处分叉且需考虑渝长高速公路拓宽，在0号台、5号墩和7号台位置设置SSFB-160型伸缩缝，其中右幅加宽（A匝道）在5号墩分叉后与A匝道1号桥相接。A匝道在寸滩大桥范围内1-5跨也为变宽设置，右侧加宽同样采用了变化T梁梁片数和变化左侧边梁翼缘宽度实现变宽，具体为：第1跨采用4片T梁悬臂宽度135cm；第2跨采用5片T梁悬臂宽度70cm；第3跨采用6片梁悬臂宽度70cm；第4跨采用7片T梁悬臂宽度70cm；第5跨采用7片T梁悬臂宽度120cm；第6、7跨仅为考虑渝长高速加宽而设置采用2片T梁悬臂宽度120cm。
2.3其他方面处理
同时鉴于本桥为对原寸滩大桥的加宽桥，本次设计的T梁、桥台、桥墩、桩基、桥梁伸缩缝等位置均与原桥对应，伸缩缝采用了与老桥相同的SSFB-160型伸缩缝。桥面横坡采用和原寸滩大桥相同的桥面横坡（2%）顺接。本次加宽桥桥梁设计线均采用渝长高速公路拟合设计线，桥梁横坡与渝长高速公路一致，为双向2%。下部结构左幅0号台、右幅7号台采用重力式U台加桩基、挖孔灌注桩（嵌岩）基础，左幅7号台、右幅0号台采用重力式U型桥台扩大基础；左右幅加宽3、4号桥墩均采用空心薄壁墩，其它桥墩采用双柱式方柱墩，桩基采用钻（挖）孔灌注桩（嵌岩）基础。下部结构采用矩形柱式墩，桩基础，桩基嵌岩深度3倍桩径以上，桩端基岩单轴抗压强度不小于8.5Mpa，桥台采用重力式U台，扩大基础，基础嵌入中风化层，基底容许承载力不小于650Kpa。
桥梁加宽设计要点
（1）因为本项目桥梁加宽设计的T梁、桥台、桥墩、桩基、桥梁伸缩缝等位置均与原桥对应，伸缩缝采用了与老桥相同的SSFB-160型伸缩缝。设计中要求伸缩缝采用模数式型钢伸缩装置，其有关技术特性必须满足《公路桥梁伸缩装置》（JT/T 327-2004）的规定。型钢材料不低于Q345B的钢材强度，型钢应采用耐候钢并进行热浸锌防腐处理，其保护膜厚度不小于0.8mm，镀锌量不小于500g/m2，伸缩装置中防尘、防水所使用橡胶材料为纯橡胶，严禁使用再生橡胶。安装时梁端预留缝的宽度应根据安装温度进行调整，且应在伸缩缝厂方的指导下安装。
