高速公路桥梁桥面线形调整方法研究

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摘要：桥梁在运营期发生桥墩沉降是较为常见的病害，桥墩沉降直接导致桥面线形不顺畅，影响结构安全和司乘人员的行车安全。本文介绍了高速公路桥梁桥面线形调整的常用方法，并提供了几种方法的比选过程。最终采用的线形调整方法在工程实践取得了较好的效果。本文对于高速公路桥梁养护管理有一定的借鉴作用。

关键词：高速公路；桥梁；线形调整；比选；支座顶升；加铺沥青；比选

Abstract: This article describes the commonly used method of linear adjustment in the highway bridge decks, and provides several methods of comparison and selection process. Linear adjustment method finally adopted in engineering practice to obtain good results. Provide reference to conservation and management of highway bridges.

Key words: highway; bridge; linear adjustment; comparison and selection; bearing jacking; paved asphalt; comparison and selection

中图分类号 : U412.36+6文献标识码： A 文章编号：

1 前言

我国沿海地区存在大量修建在软土地基和淤泥质地基上的桥梁。软土地基和淤泥质地基在运营阶段逐渐压缩、排水挤密，导致桥墩发生沉降、偏斜等病害。桥墩沉降、偏斜病害严重威胁桥梁结构的安全性能。通常在发现沉降、倾斜病害后，应采取静压桩结合纠偏等方式开展病害处治。桥墩沉降同时导致桥面线形不顺畅，给桥梁过往司乘人员的行车安全带来了较大的安全隐患，并严重降低了行车舒适性能。桥面线形不顺畅的调整方法通常包括支座顶升加钢垫板、加铺桥面铺装等方式。以下结合工程实例介绍调整方法的适用范围和优缺点。

2 工程概况

2.1 桥墩沉降情况

某桥桥墩在运营过程中发生了沉降病害，经管理单位采取静压桩加固处治后桥墩沉降速率有大幅度降低。桥墩加固前后沉降速率见表1。

表1桥墩加固前后沉降速率

分析表1数据可知，78#和83#桥墩在加固后沉降速率有大幅度降低。可以认为静压桩加固处治取得了较好的效果，桥墩沉降病害基本已经缓解。

2.2 桥面线形现状

桥墩沉降导致桥面线形不顺畅，尤其是桥面在78#和83#桥墩处存在一个明显的折角，给桥梁过往司乘人员的行车安全造成了较大的安全隐患。76#~84#桥墩范围主梁桥面标高见表2和图1。

表2 76#~84#桥墩范围主梁桥面标高（单位：m）

图1 76#~84#桥墩范围主梁桥面标高

从实测数据看，78#、83#桥墩发生沉降后，引起桥面变形。81#桥墩对应的桥面也存在桥面线形不顺的现象。为改善桥面行车舒适性，消除行车安全隐患，需对桥面线形进行调整。可考虑将78#、81#和83#桥墩顶主梁线形进行调整。

2.3 调整量计算

将78#、81#和83#桥墩前后两个墩顶坐标取平均值，作为梁体调整后的目标值，将梁体调整后的目标值减去现状标高值既可得到调整量，78#、81#和83#墩顶主梁的调整量如表3所示。

表3 梁体调整量的目标值 （单位：m）

3 线形调整方案选择

该桥调整量较小（抬升量为5.7cm-8.5cm），考虑可采用三种抬升方案：

1）支座下垫钢板的方式对梁体进行抬高；

2）加铺桥面铺装找平方法进行桥面标高找平；

3）加铺桥面铺装找平方法结合支座下垫钢板方法进行桥面标高找平。

三种方案对比分析如下：

3.1支座下垫钢板的方式对梁体进行抬高

在支座下加钢垫板是进行标高恢复的常用方法。由于该桥左右两幅间分隔带进行过重新加固，部分节段通过钢筋及现浇混凝土，将左右两幅连接在一起，该桥中间分隔带已改建，若拆除重做，造成经济上的浪费，并将延长工期，因此，考虑尽量不破坏桥梁中间分隔带，采用左右两幅同时抬升的方法进行施工。但是由于该桥桥宽，考虑抬升过程结构的安全性，采用两幅同时顶升5.7-8.5cm的方案施工风险及对结构的影响较大，因此本方案不推荐。

3.2 加铺桥面铺装找平方法进行桥面标高找平

我国《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）3.6.2规定：高速公路、一级公路上桥梁的沥青混凝土桥面铺装层厚度不宜小于70mm；二级及以下公路桥梁的沥青混凝土桥面铺装层厚度不宜小于50mm。但是，随着沥青铺装层的厚度的增大，最大剪应力与最大剪应变呈递减趋势，层间的竖向压应力会减少，层间的抗剪强度会降低。因此平衡工程技术与使用性能，并查阅已有研究资料建议沥青铺装层厚度不宜超过11cm。该桥桥面铺装设计为10cm混凝土+5cm沥青混凝土，若采用增加桥面铺装沥青层厚度进行桥面标高找平，在墩顶位置，桥面沥青层厚度将达到10.7-13.5cm，桥面铺装厚度过后，影响桥面的使用性能，故该方案不可取。

3.3加铺桥面铺装找平方法结合支座下垫钢板方法进行桥面标高找平。

该方案采用支座下垫钢板结合桥面铺装找平的方法进行桥面标高恢复。综合考虑后，钢板厚度确定为4cm。沥青面层高度根据支座更换完成后各个墩台高度和实桥线型需要进行找平。

结合方案一和方案二的优点，并避免方案一和方案二施工及使用过程的缺点，该方案可行性高综合以上比较，最终确定采用方案三进行桥面标高恢复。

4 总结

本文在技术可靠性、经济性和工期等方面介绍了支座顶升加钢垫板和加铺桥面铺装调整桥面标高线形的方法，提出应根据工程实际情况选取相应的调整方式。必要时可以综合运用两种方法。本文提供的比选过程科学、合理，并在工程实践取得了较好的效果。本文对于高速公路桥梁养护管理有一定的借鉴作用。

参考文献

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[3]朱天同，叶奋，陈奕帆，混凝土桥面沥青铺装层厚度、模量设计参数分析。上海公路，2008，3

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