高速公路改扩建工程中桥梁方案设计
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提要：本世纪初，随着沈大高速公路的成功扩建，我国东部经济发达地区的高速公路建
设进入扩建工程时代。由于扩建工程本身的特点和发达地区建设条件的复杂性，致使桥梁
方案在设计、施工方案等方面与新建高速公路存在着巨大的差异。同时，内容包络万象，
牵涉到桥梁技术的方方面面。文中简单介绍了在高速公路改扩建中对桥梁的拼接、重建等
设计方案的影响因素、桥梁改建方案的选择及设计原则
关健词： 桥梁；拼接；重建 ；设计方案；影响因素；设计原则
Abstract : at the beginning of this century, with the successful expansion of Shen-Da freeway, the eastern part of our country economy developed area of the highway constructionSet into the expansion project era. Because of the complexity of the construction conditions of the characteristics of extension project itself and the developed area, the bridgeThere is a huge difference scheme in the aspects of design, construction scheme and the new highway. At the same time, content envelope vientiane,Involved in all aspects of the bridge technology. This paper briefly introduces the expressway splicing, reconstruction of the bridge construction.Effects of design factors, principles of selection and design of bridge reconstruction project
Key words : bridge; splicing; reconstruction; design; influencing factors; design principles
中图分类号：F540.3文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
一、概述
随着我国国民经济的快速发展，我国交通事业迎来了辉煌的时代，我国高速公路从上世纪80年代末起步，截止2008年底，我国高速公路总里程6.03万公里，公路桥梁59.46万座，2524.70万延米，其大桥1457座。
本世纪初，随着沈大高速公路的成功扩建，我国东部经济发达地区的高速公路建设进入扩建工程时代。
扩建工程具有以下几方面的特点：首先受到投资条件的限制，原来高速公路的建设较多的考虑了其经济性；其次存在着对本地区经济发展水平和交通量预的不准确性；另外，受土地资源的限制，原设计的路线线形在改建过程中具有很大的优越性。由于扩建工程本身的特点和发达地区建设条件的复杂性，致使桥梁方案在设计、施工方案等方面与新建高速公路存在着巨大的差异。同时，内容包络万象，牵涉到桥梁技术的方方面面。
二、改扩建工程中桥梁设计的特点
1、改扩建工程中对桥梁设计的影响因素
1.1不中断交通施工
高速公路在改扩建过程中要求必须确保高速公路能够通行，受这一要求的限制，需要进行严紧的高速公路交通组织设计。对于主线拼宽桥梁，需要做到外侧施工保证内侧通行；拆除重建的桥梁，则要先拆一幅，建成后，拆除重建另一幅。跨线桥施工方案首先考虑确保桥下足够的通行，施工方案中至少保证一幅桥梁畅通。
1.2拼宽桥梁原有结构形式的影响
改扩建工程拼宽桥梁的结构形式、路径要求与老桥一一对应，伸缩缝处对齐，尽量消除或最低限度的减小新拼宽结构对老桥受力的影响；为保证拼宽桥梁的质量和与原桥的整体性协调性，要求首先对原有桥梁基础的不均匀沉降进行处理；对原桥梁竣工资料不足或者不准确的桥梁进行改扩建，需对原桥的安全性能进行重新检测和评估，以保证拼宽桥梁的质量。
1.3现有的和规划中的水网、路网的影响
高速公路的改扩建同时也受到来自现有的和规划中的水网、路网的影响，
首先是通航净空的要求对桥跨结构的影响；其次是因为满足通航要求而对桥梁原有施工方案的影响；第三是影响到原桥的处理方案，拆除或接高都要以满足其水网、路网的要求为前提。
2、结构形式复杂多样
（1）桥型结构的多样性：
高速公路常见的桥型结构上部有板桥、梁桥、钢箱梁、钢桁架、拱桥。下部有轻形、重力式墩台、钻孔灌注桩等形式。
（2）上、下部结构形式的复杂性；
板桥上部有现浇整体板、预制空心板两种常见的结构形式，在改建过程中经常会遇到预制结构跨径零碎、调整孔径较多、角度不一等实际问题；下部结构适应老桥和地质情况，桥墩和基础类型也较多。在具体的设计中需对以上存在的情况进行遂一掌握、分析、设计，增加了设计前期的工作量。
（3）施工方案的多样性。
较多的影响因素和复杂的结构形式，造成多种的施工方案，上部结构架设包括：预制吊装、整体现浇、逐孔浇筑、现场拼装、拖拉顶推等多种施工方案。另一方面，旧桥拆除也需根据不同的情况，确定合适的施工方案。
3、各项桥梁技术的综合应用
（1）桥梁检测技术
（2）桥梁监测技术
（3）旧桥评估技术
（4）加固技术
（5）各项设计施工技术
三、改扩建桥梁设计
1、改扩建桥梁设计原则
（1）对于原桥拆除还是利用，一般采用能用则用的原则。
（2）对于原桥拼宽还是分离，采用两侧拼宽为主，局部分离、新建为辅。
（3）对于原桥改扩建中新标准、老标准的运用，一般的作法是充分利用、合理运用技术标准。
1.1拼宽桥梁设计原则：减少拼接对老桥的影响
（1）尽量选择与老桥相同的结构形式
（2）采用上连下不连的原则
（3）合理选择拼接位置和形式
（4）新老结构拼接之前，老桥完成维修加固
（5）桥路连接顺畅，拼接桥梁满足路线总体要求
（6）满足既有道路和航道的净空要求
（7）下部结构尽量采用桩基础，降低基础沉降
（8）新、老结构合理选择技术标准：新建结构符合新规范，拼接成整体后，承载能力极限状态符合新规范，正常使用极限状态按老规范验算
1.2新建桥梁设计原则
新建桥梁的设计原则首先应该遵照新规范进行设计；第二，要满足当前规划路及规划航道的净空要求；第三，施工方案满足主线通行和及航道部门的要求；第四，合理选用新型结构形式。
1.3上跨桥梁设计原则
上跨桥梁设计原则：首先根据工期、造价、路线行车安全综合考虑拆除还是利用；其次是原位拆除重建，中分带桥墩利用需考虑改造和补强方案；三是保证施工方案尽量降低对主线道路行车的影响，做好交通组织设计，保证改建、重建方案可行。
2、拼接桥梁设计
桥梁拼接是利用原桥，原桥与新建部分的上部构造横桥向拼接成整体。拼接桥梁的原桥与新建部分的基础差异沉降、新建部分的混凝土收缩徐变均会对结构内力产生不利的影响，拼接构造细节的可靠度、施工工艺、材料、施工措施的保证均是不可忽略的重要因素，这些是拼接桥梁设计重点与难点。
3、拆除重建桥梁设计
扩建工程中，某些主线桥，由于不能满足现有设计条件的要求，或者具有严重病害的桥梁，不能满足承载力需要，需要拆除，原位重建。
4、跨线桥设计要点
（1）总体布置注重景观协调性
（2）综合比选拆除及扩建方案
（3）充分合理利用老桥基础
5、桥梁拆除
（1）桥梁拆除重点关注安全性，拆除过程中做好拆除方案设计，方案在实施中要安全、快捷。
（2）全面考虑切割、设备及运输条件的限制。
（3）充分考虑桥下通行、通航等重要条件的限制。
四、结语
1、随着经济的快速发展，高速公路扩建工程越来越多，扩建桥梁方案的确定，有关各方努力做好哪些工作？
（1）为了更好的做好旧桥评估工作，高度重视高速公路的养护管理，使得桥梁的健康管理制度化、系统化。
（2）对特殊重要大桥，建立长期或者定期的实时监测系统。
（3）倍加重视原始资料的收集、整理和保存。
2、改扩建桥梁尚需要进一步研究的问题：
（1）根据已有实践，进一步论证桥梁拼接方案，探索更加安全合理的拼接形式；
（2）对于不同的地质区域，加强基础形式的研究，尤其是基础控制沉降的研究；
（3）研究可行的桥梁结构形式；
（4）加强拆桥方案及设备的研究；
（5）加强在役桥梁评估技术的研究，包括检测、监测、各种试验，并结合计算分析等综合手段进行技术状态评估。