高速公路桥梁加宽设计

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摘要：近年来，随着我国经济的持续发展，高速公路车流量不断增多，早期修建的高速公路已不能满通量的增长需求，因此对其进行改扩建，提高其通行能力已成为当务之急。桥梁加宽存在技术复杂、实施难度高、对现状交通影响大的特点，因此桥梁加宽设计成为高速公路改扩建工程的重点。基于此，本文对高速公路桥梁改扩建设计中的若干问题进行探讨。

关键词：高速公路；桥梁；加宽设计

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：

1 工程概况

该高速公路贯穿珠江三角洲中西部地区，对区域经济的快速发展起了极大的拉动作用，但随着交通量的增长，局部路段高峰时段服务水平已明显降低，为了满足日益增长的交通要求，更好的发挥其交通主动脉的功能，应对其进行改扩建。

2 桥梁扩建原则

（1）桥梁采取上部构造相互连接、下部构造不连接的方式进行拼接。

（2）拼接桥梁一般情况下拟采取同跨径、同结构在原桥左右半幅外侧分别进行加宽拼接，原桥上构为组合工字梁的拼宽新建部分采用T梁结构除外。

（3）各桥梁根据实际情况选用适宜的下构形式，桥墩以双柱式墩为主，河流、被交道与桥成斜交的，需要斜桥正做的采用独柱墩形式。

（4）当被交道净空不满足时，一般考虑采取被交道下挖、调整纵坡方式予以保证。

（5）所有桥梁基础均采用桩基础。

（6）施工期间主线桥梁拟限时分隔封闭交通，上跨主线桥梁拟限高限速主线交通及封闭交通辅修临时便道等方案。

3 扩建设计标准

（1）荷载等级：原桥涵设计荷载汽车-超20级，挂车-120；扩建桥涵设计荷载：公路—I级。

（2）设计速度：100km/h。

设计洪水频率：特大桥1/300，大、中、小桥、涵洞1/100。

4 构造物检测综合结论

（1）通过对大中小桥的普查和检测结果分析，桥面经加铺混凝土沥青层后，基本无缺损，局部沥青层有裂缝现象。桥头停车道处一般存在少量的裂缝；混凝土防撞栏结构完整，少量桥梁的防撞栏外侧出现小面积轻微剥落和钢筋外露。

（2）本段内桥梁预应力混凝土空心板的桥梁其底板局部有少量横向或纵向裂缝，部分板梁底有局部的表面混凝土剥落和破损现象。

（3）一部分预应力混凝土空心板的板底均出现箍筋锈胀，目测即可发现箍筋位置，钢筋保护层过薄。未发现预应力筋锈蚀。

（4）标段内桥梁的帽梁和墩柱结构基本完好，个别帽梁混凝土抗压强度偏低。墩柱的混凝土抗压强度基本满足要求。部分桥的帽梁和墩柱混凝土表面出现剥落和破损。橡胶支座局部脱空或完全脱空，未发现橡胶支座发生老化现象，支座底板锈蚀较严重。

（5）大部分桥台结构基本完好无损，部分浆砌台身出现开裂和塌陷，台帽也出现开裂情况，台帽与梁结合部普遍有水迹，部分桥梁的桥台护坡出现开裂和塌陷。

5 各种桥型的扩建方案

本次扩建路段的桥型结构上部构造主要是简支空心板梁结构，仅一处采用35m工字组合梁和一处等高度连续箱梁。原桥简支板边板视具体情况作拆除或不拆除处理。经方案比较，桥梁横向拼接板式桥梁采用横向弱连接，组合工字梁桥采用横向强连接，连续箱梁采用混凝土刚接。

影响结构拼接方案的因素主要有以下几个，1）原桥自身承载能力，为减小拼接后对原桥内力影响，考虑截去原桥局部翼缘，减小拼接梁距。2）拼接构造的可靠性，考虑连接缝处加强配筋。3）拼接新建部分的基础沉降，考虑增加桩长，预压新建结构，延迟接缝浇注时间。

（1）空心板梁拼接方案

图1空心板梁拼接构造图

表1空心板梁拼接描述

图2 T梁拼接构造图

表2T梁拼接描述

图3箱梁拼接构造图

表3箱梁拼接描述

6 分离式立交桥扩建方案

本路段共有支线上跨分离式立交桥5处（不含互通跨线桥），布设密度基本合理，能满足地方交通的需要。桥梁的主要结构型式为2x16m预应力砼空心板梁，采用柱式墩，U型台，扩大基础。另有少量的预应力砼T形梁（2x20m），下部构造为柱式墩和U型台，扩大基础。桥梁使用现状良好，桥梁设计荷载等级为汽-20级，挂-100。该高速公路扩建后，原有桥跨长度均不能满足扩建标准的要求，需要拆除重建或改造后加以利用。

分离式立交桥扩建的基本原则：

（1）尽量减少施工对主线和主要干线现有交通的影响；分离式立交桥的扩建施工应有组织、有计划地分段实施，以保证施工期间主线和主要干线交通的畅通。

（2）结合路网发展现状，合理考虑扩建标准，由于经济的快速发展和路网结构的逐步完善，部分现有的分离式立交桥已难以满足地方交通的需要，扩建时应本着经济实用的原则，结合地方实际需要并配合地方经济的发展规划，合理确定扩建标准。

（3）适当归并和改移，通过合理的归并和改移；减少重建工程数量，适应新的路网结构。

（4）利用主线下穿的分离式立交桥的扩建，尽量改善该路的路容。

现有该高速公路被交路上跨分离式立交桥桥型结构较为单一，景观欠佳。本次扩建时，有条件的情况下，对路容进行改善，改善的主要方法是通过选择不同的、较为美观的被交路上跨分离式立交桥桥型来实现。综合考虑，本次扩建对于有条件改善景观的路段（如挖方路段、正交的桥梁）上的桥梁，选用了组合式系杆拱桥或连续箱等桥型方案。一般路段上的桥梁采用先简支后桥面连续的空心板桥。

7 结束语

桥梁加宽存在技术复杂、实施难度高、对现状交通影响大的特点，是高速公路改扩建工程的技术重点。作者以广东某高速公路改扩建项目为例，对桥梁加宽设计应遵循的设计原则及技术要点进行探讨，介绍分析桥梁加宽设计的主要方式和连接部构造处理。

参考文献：

[1] 马春生，宋神友．广佛高速公路湖洲大桥主桥新旧结构连接设计[j]．公路，2003(8),63—66．

[2]武汉中咨路桥设计研究院. 惠深高速公路惠州段扩建工程工程可行性研究报告[R]，2008

[3]中交第二公路勘察设计研究院. 京港澳高速公路河北段改扩建工程可行性研究报告[R],2007

[4] 中交公路规划设计院．JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范[s]．北京,人民交通出版社,2004．