城區(qū)舊橋拓寬加固的設(shè)計(jì)方法研究

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城區(qū)舊橋拓寬是城市化進(jìn)程中經(jīng)常碰到的問(wèn)題。伴隨著汽車(chē)的大眾化，城市交通壓力越來(lái)越大，舊橋越來(lái)越成為了城市交通的瓶頸。另外一方面，舊橋的設(shè)計(jì)不夠科學(xué)，承載力不夠大，使用年限久遠(yuǎn)等因素都使得拓寬橋面，設(shè)計(jì)科學(xué)、適用、經(jīng)濟(jì)合理的道路橋面具有重大意義。

　　1 舊橋拓寬改建方法

　　梁橋加寬方式有多種，主要根據(jù)不同的橋梁結(jié)構(gòu)形式來(lái)決定其連接方式?？傮w上看，城市橋梁中，上部結(jié)構(gòu)基本為空心板、T梁、箱梁的橋梁等連接方式。而從結(jié)構(gòu)特性上，一半又分為鉸接和剛接兩種方式。

　　1.1城市舊橋加寬需要解決的問(wèn)題

　　以下問(wèn)題必須考慮：（一）混凝土的收縮和徐變。在應(yīng)力不變的情況下，混凝土應(yīng)變隨時(shí)間增加而增長(zhǎng)的現(xiàn)象，為混凝土徐變?；炷猎诳諝庵薪Y(jié)硬時(shí)，體積會(huì)減少，這種現(xiàn)象稱(chēng)為混凝土收縮。顯然新舊橋接在一起時(shí)，由于兩者的收縮和徐變不一致，新橋的混凝土發(fā)生收縮、徐變，會(huì)對(duì)舊橋產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力。［1］因此，在縱縫連接時(shí)，合適的連接時(shí)間非常重要。而且，對(duì)于不同類(lèi)型的橋梁上部結(jié)構(gòu)，還需要通過(guò)實(shí)際試驗(yàn)和計(jì)算分析，保證預(yù)制板存放的最佳時(shí)機(jī)。一般而言，新橋空心板、T梁、連續(xù)箱梁等常規(guī)結(jié)構(gòu)均采用結(jié)構(gòu)整體連接方式，可以適當(dāng)延長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力張拉前的混凝土養(yǎng)護(hù)齡期和存梁時(shí)間，成橋后一般需要經(jīng)過(guò)合理的時(shí)間后，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)連接。（二）基礎(chǔ)的不均勻沉降。和混凝土的收縮類(lèi)似，舊橋的基礎(chǔ)沉降基本定性，如何考慮和計(jì)算新橋的沉降量，保證其定型之后兩者再同一高度，是很重要的問(wèn)題。施工時(shí)，既要考慮到樁底沉渣，還要考慮到天然基礎(chǔ)等，并進(jìn)行計(jì)算分析，確定基礎(chǔ)最終沉降量的大小，采取相應(yīng)的技術(shù)措施。

　　1.2舊橋加寬后承載力和車(chē)速等問(wèn)題的設(shè)計(jì)

　　城區(qū)舊橋加寬的很多原因在于其流量太小，形成交通瓶頸。一旦加寬，往往意味著流量增大，車(chē)速增快。這就必須考慮提升舊橋的承載能力，使得新舊橋能夠保持一致。舊橋在整體加寬改造時(shí)，其承載能力是反映橋梁使用現(xiàn)狀的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。對(duì)承載能力的提高，可以從增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性入手，并遵從以下設(shè)計(jì)方法：采用合理的舊橋加固方式，對(duì)舊橋進(jìn)行加固時(shí)為了保證新舊橋的承載能力基本一致，否則新舊橋加寬后，其雙車(chē)道或多車(chē)道的功能，會(huì)因?yàn)榕f橋的承載能力而打折扣；橋梁的橫向剛度對(duì)改善結(jié)構(gòu)受力影響顯著，即橫向剛度越大，原結(jié)構(gòu)承載能力提高也越大，因此在新橋施工過(guò)程中，應(yīng)注意增大橫梁剛度，以期最大程度地提高舊橋承載能力；一般而言，新橋會(huì)因?yàn)檫吜?、次邊梁及中梁等因素，分?dān)一部分舊橋的承載力，但是必須對(duì)舊橋?qū)嵤M向整體加寬改造，使得兩者更協(xié)調(diào)。

　　對(duì)于車(chē)速，新橋可以按要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，而舊橋會(huì)受到汽車(chē)荷載等級(jí)、汽車(chē)荷載沖擊力、離心力、汽車(chē)荷載引起的土側(cè)壓力、制動(dòng)力等的影響。對(duì)于城市中的橋梁，其汽車(chē)載荷應(yīng)充分考慮到經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，不同年代，不同等級(jí)的公路，以及可能過(guò)往的車(chē)輛都是車(chē)載符合參考的依據(jù)；汽車(chē)荷載沖擊力，其標(biāo)準(zhǔn)值為汽車(chē)荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以沖擊系數(shù)群。一般而言，提高汽車(chē)速度，提高舊橋承載力必然引起汽車(chē)荷載沖擊力、離心力、汽車(chē)荷載引起的土側(cè)壓力、制動(dòng)力的增加。［2］因此，舊橋整體加寬時(shí)，必須考慮提高車(chē)速的影響，如果經(jīng)過(guò)檢測(cè)和理論計(jì)算分析，舊橋不能滿(mǎn)足汽車(chē)荷載沖擊力、離心力等增加的要求，則必須采取相應(yīng)的加固措施。

　　2 舊橋加固技術(shù)方法

　　2.1舊橋加固方法的選取原則

　　橋梁加固的方法有多種。對(duì)于具體的、不同的工程如何選用，應(yīng)依照以下的原則：（一）經(jīng)濟(jì)適用性原則，采用加固方案應(yīng)考慮耗費(fèi)少、功效快、不中斷交通、技術(shù)上可行、有較好耐久性等方面的要求。（二）安全美觀性原則，補(bǔ)強(qiáng)加固是通過(guò)加大或修復(fù)橋梁構(gòu)件來(lái)提高局部或整座橋梁承載能力的措施。

　　2.2舊橋加固過(guò)程

　　舊橋的加固必須遵循科學(xué)的設(shè)計(jì)方法和步驟：（一）舊橋的評(píng)價(jià)鑒定。要保證新舊梁橋最大程度的溫和，需細(xì)致做以下工作：了解橋梁結(jié)構(gòu)的尺寸、截面、鋼筋的直徑及布置；了解構(gòu)件的材料性能，混凝土的強(qiáng)度；了解該橋過(guò)往車(chē)輛類(lèi)型、噸位、實(shí)載率以及交通量，并考慮城市改造后，其交通量的變化。（二）確定加固方法?；A(chǔ)工作是對(duì)經(jīng)濟(jì)效益和地下結(jié)構(gòu)做出判斷。其次的工作室確定加固的方法，不同的橋梁，有不同的加固方法，以等截面懸鏈線(xiàn)鋼筋混凝土雙曲拱橋?yàn)槔浼庸踢^(guò)程就可以分為［3］： ①拱上建筑和橋面加，如可以拆除有腹拱圈、側(cè)墻并挖除所有拱腔填料，以減少拱上恒載的作用，提高橋的承載力；②橋臺(tái)加固，可以在兩岸橋臺(tái)上分別拆除部分側(cè)墻，并現(xiàn)澆橫挑梁與整體式鋼筋混凝土橋面；③主拱圈加固維修，如在跨拱肋下緣粘貼碳纖維布，以增強(qiáng)拱肋的抗彎能力等；④橋墩、橋臺(tái)加固，如對(duì)對(duì)橋墩墩身外側(cè)設(shè)置一層鋼筋網(wǎng)，并澆筑一定厚度的厚混凝土，以提高橋墩的強(qiáng)度和抗風(fēng)化能力，或在橋臺(tái)兩側(cè)側(cè)墻設(shè)置一層鋼筋網(wǎng)，并澆筑厚混凝土，以改善側(cè)墻的受力性能等。

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　舊橋加固和拓寬，根本上是為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但是在加固和拓寬之前，必須有充分的調(diào)研，在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)優(yōu)化分析之后，進(jìn)行詳細(xì)的分析設(shè)計(jì)，如地理?xiàng)l件，舊橋的相關(guān)因素，并根據(jù)這些而設(shè)計(jì)不同的拓寬和加固方法，保證新舊橋的安全穩(wěn)定使用。

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