结合一座既有桥梁的加宽设计浅谈旧桥加宽设计

王磊 任西春

摘要:本文结合商南县迎宾大道南延伸段两座既有桥梁加宽设计实例，对旧桥加宽的方式、方法、设计注意事项进行简单的分析及说明。

关键词:旧桥加宽；设计；注意事项

Abstract： This paper ShangNaXian yingbin road south extension two Bridges have widened design bridge example, the old bridge is widened means, method, design the notice simple analysis and description.

Key words：Old bridge is widened; Design; Notes

中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：

引言

随着我国经济的日益发展，交通建设力度的逐渐加大，一些早期建设的道路桥梁已不能满足日益增加的交通量的需求。近几年来，旧桥加宽设计逐年增加，与新建桥梁相比旧桥加宽设计有着它自身的设计特点及设计要求，需考虑的因素远远多于新建桥梁。加宽的方式、方法、设计注意事项也各有不同。本文结合一座既有桥梁的加宽设计，对旧桥加宽的方式、方法、设计注意事项进行简要的分析及说明。

一工程概况

商南县迎宾大道南延伸段位于商南互通式立交连接线商郧路至312国道段，南起商郧路交叉口，北至312国道交叉口，道路全长899.335米，道路红线宽度12~18米。核桃园县河大桥位于迎宾大道南延伸段上，跨越县河，路线与县河相交处前进方向与水流方向的左偏角为45度。原桥宽度12米，桥面宽度：净-11+2×0.5米=12米。

根据建设方要求为了与县城主出入口原迎宾大道（宽度56m）道路等级、线形等要素相匹配，对迎宾大道南延伸道路及桥梁进行加宽设计。

本次设计维持原桥梁中心线位置不变，现状桥两侧各加宽22米，桥梁宽度由原12米加宽为56米。因受商南县县河河道变化影响，本次设计采用两侧不等桥梁加宽。

二 旧桥加宽设计步骤

1.旧桥的检测与性能评价

为了正确评价旧桥是否具有加宽的必要、意义及加宽方案的合理选取，对旧桥的检测与性能评价尤为重要。

对旧桥的外观进行检测，通过现场检查，测量桥梁病害缺陷，采集缺陷位置、种类、范围等基础数据，对全桥进行评价，为桥梁的加宽设计提供可靠的技术依据，以确保旧桥加宽后结构使用的安全性、稳定性。

因该桥为新建桥梁，加宽设计时尚未通车，桥梁使用性能良好，检测后认为该桥结构受力状态良好，能够满足正常运营和承载能力极限状态的要求。设计时采用旧桥加宽的方案。

2.旧桥加宽前期准备工作

2.1旧桥精细测量：

2.1.1对旧桥的平面位置、上下部结构尺寸、位置及标高（上下部结构包括防撞护栏/人行道栏杆尺寸、位置、长度；伸缩缝位置；桥梁梁板尺寸及悬臂长度；盖梁尺寸及位置；桥墩尺寸及位置；承台尺寸及位置；桥台结构尺寸及位置；如若可能对现场旧桥桩位与施工图/竣工图进行核对）进行精细测量。

2.1.2测量桥面控制点位置及标高（按旧桥平面情况对栏杆内侧、栏杆外侧及伸缩缝间隔2~5米布点进行测量，对特殊部位要对布点进行增密）。

2.1.3收集旧桥施工图设计文件，如若存在竣工文件收集竣工文件，以便于了解旧桥的设计指标、各结构尺寸、配筋情况与现场调查测量内容进行核对，若与现场情况不一致以现场测量情况为准；细致研究施工图设计文件或竣工文件对现场调查不到的内容进行详细研究就提取，以便于加宽设计时应用）。

2.1.4结合旧桥检测报告，对旧桥现状情况进行进一步研究，以便更好的确定加宽方案。

2.1.5对桥梁周围情况进行搜集，确定地上、地下管线的设置及埋置情况，以便确定加宽设计中如何对管线进行避让，避让不开的管线如何进行改迁。

三 旧桥加宽方案比选及各方案特点：

1.加宽原则

在维持旧桥使用性能前提条件下，利用可靠的技术及设计方案对桥梁进行加宽，以保证旧桥的使用安全。

2.加宽的关键

加宽的关键是使桥梁上、下部结构进行联接，以保证桥梁加宽后的安全性、稳定性、可靠性，与此同时尽量降低施工的难易程度及施工完毕后后期桥梁使用过程中的养护费用。

3.加宽方案应考虑的因素

加宽设计方案的确定需考虑以往旧桥加宽经验；结合项目建设条件，选择合理的方案，尽量减少因旧桥加宽对周围环境的影响，尽量减少因旧桥加宽带来的拆迁量（包括管线、建筑物）；在满足桥梁使用功能前提下考虑创新设计，充分利用现有结构，以便节约工程造价；应考虑因旧桥加宽后对交通量的影响，满足交通发展的需求。

4.加宽方式方案及特点

4.1总体加宽方式方案及特点

总体加宽方式及特点

加宽方式 简要说明 优点 缺点

上下部均不连接 桥面铺装连接 加宽部分与原桥上下部均不连接，新老桥之间留工作缝，桥面铺装采用简易伸缩缝断开 新旧桥各自受力，不受影响，降低了施工难度，相对分离的桥面铺装使用、维修相对独立，互不影响；可在不影响道路交通情况下进行施工 纵向伸缩宜布置于车道双黄线位置，受加宽后车道布置位置限制，容易形成纵向裂缝和横向错台

桥面铺装不连接 新旧桥梁上下部结构分离，不受混凝土收缩徐变及不均匀沉降影响，新旧桥面铺装为一连续整体 桥面平顺、美观 车辆运行时新旧桥梁主梁产生较大的挠度差，易造成桥梁连接处桥面铺装的破坏，影响行车安全和路容美观，后期维护较困难，容易形成纵向裂缝和横向错台

上下部均连接 加宽部分与原桥在桥面板和横梁处进行连接，下部结构的墩台盖梁和承台进行连接 加宽部分与原桥形成整体，减少新旧桥连接处的不均衡变形 新旧桥基础沉降不一致，易造成上下部连接处出现裂缝，影响原路交通

上部连接、下部不连接 加宽部分与原桥在桥面板和横梁处进行连接，下部结构不连接 有利于上部结构受力、行车舒适性好、路容美观；下部结构不连接，下部各自受力，内力相互不影响 新旧桥基础不均匀沉降导致上部结构连接处容易产生裂缝，影响原路交通

旧桥加宽可在结构安全的前提下，尽量减少对旧桥结构的影响，结构桥址处工程地质条件、基础承载力土层性质，综合考虑行车舒适性、桥面平整度及相关的项目特点对加宽方式进行选择。

根据地勘资料，由于商南县核桃园大桥桩基持力层为弱风化岩层，基础沉降量较小，且根据建设方意见尽量减少对原桥结构的破坏，综合考虑各加宽方案特点、现场情况及建设方意见，本次设计采用上部连接、下部不连接方案进行施工图设计。

4.2上部连接方式方案比选及特点

上部连接方式及特点

连接方式 优点 缺点

铰缝刚性连接 施工工艺简单可靠，耐久性好，利于行车安全和结构安全 施工时需将旧桥边板外侧混凝土凿除，以便于新旧桥面板之间的连接，施工精细度要求较高，不可野蛮施工

铰缝柔性连接 加宽后桥面整体性好，受力明确，费用较低，抗变形能力强 施工难度大，后期需观测及维护，横向连接较弱

纵向伸缩缝连接 避免了新旧桥连接对旧桥的影响 纵向对行车安全不利，且在大、重交通荷载反复作用下，其耐久性难以保证，后期维修养护费用高、难度大

现浇湿接法连接 湿接头宽度灵活可变，避免了尺寸误差引起的施工难度，施工工艺简单可靠，耐久性好，利于行车安全和结构安全 施工时须植筋，施工难度较大，对施工工艺要求较高，受不均匀沉降影响较大

上部连接方式图示如下：

铰缝刚性连接 铰缝柔性连接

纵向伸缩缝连接 现浇湿接法连接

综上所述，对上部结构连接选择现浇湿接法连接。

四 设计中容易出现的问题及解决方法：

1.地勘资料不详细或不准确

水文资料不详细或不准确影响桥梁净高计算，各土层资料不详细或不准确影响基础计算，例如可以选择扩大基础的时候选用了桩基础；选用桩基础时可以选择嵌岩桩选用了摩擦桩；摩擦桩桩长计算偏长等。

2.现场资料测量不准确或不详细（包括现场地形；现状河道形式、河道结构形式、河道走向；桥梁平面、高程；桥梁结构位置、尺寸、高程；伸缩缝位置等）例如桥梁平面、高程可以确定加宽桥梁走向及加宽桥梁桥面高程；现场地形、现状河道形式、河道走向用于确定旧桥加宽长度；桥梁结构位置、尺寸、高程用于确定加宽桥梁桥梁结构、桥跨布置等；伸缩缝位置用于确定加宽桥伸缩缝位置。若以上资料不详细或不准确直接影响施工图设计文件的准确性。

3.旧桥结构内部施工过程中未严格按照施工图设计，导致加宽桥梁结构内部图纸与现状不符，例如钢筋位置不准确直接影响新旧桥梁加宽钢筋连接。

五 、结论：

结合本次设计对桥梁加宽设计中的工程难点及特殊点总结如下：

1.与既有现状拱桥的连接：

因桥梁起点处与现状核桃园拱桥相接，新建加宽桥梁台后填土部分与现状拱桥斜向相交，与现状核桃园拱桥的连接经与建设方研究决定采用铰缝柔性连接，这种连接方式解决了加宽桥梁对现状拱桥的横向力作用问题，减小了桥梁加宽对现状相交桥梁的横向力作用。

具体连接方式实施如下：本次设计在桥台临近河道一侧设置挡土墙。设计挡墙与现状拱桥相接段拱桥侧墙顶设置帽梁，帽梁材料为现浇钢筋混凝土，外形尺寸为：厚0.3m，宽0.5。拱桥侧墙帽梁与原拱桥桥面连接处做防水处理。挡墙帽梁与桥梁桥面砼铺装平齐，二者水平间距2cm，按照柔性接缝处理，上铺一层防水布做成U型槽，防水布用聚氨酯涂料粘结在混凝土面上，U型槽内填塞沥青麻絮。柔性接缝施工完成后上铺沥青混凝土面层，在正对缝中部锯缝，缝深40mm，宽3mm，切缝完成后，在切缝中灌2遍乳化沥青。

2.加宽方式的选择：

为了确保工程完工后具有良好的使用性能，达到预期的加宽目的，加宽方式的选择显得尤为重要。旧桥加宽设计中应结合现场实际情况、桥梁结构特点、桥梁加宽后的各方面性能、施工的难易程度后期养护费用及各种连接方式的特点综合确定。

3.加宽后与既有河道及道路的关系及冲突点处理：

因考虑现状河道走向级桥梁起终点与道路的连接，为保证与河道及道路相接处的结构稳定及不影响现状河道行洪，本次桥梁加宽以与现状河道相接平顺及不改造现状河道走向为原则采用两侧不等跨加宽，现状桥与新路基或者加宽桥与老路基连接部位设置挡墙，以保证路基的稳定性。

参考文献：

[1]公路桥梁加固设计规范(JTG/T J22-2008)人民交通出版社.

[2]王威、郗磊、张海龙 东西高速公路加宽设计 中外公路 2009（4）.

[3]黄锦燚、胡建平旧桥加宽工程的分析与设计科技创新导报2011（NO.1）.

[4]朱忠德 浅谈旧桥加宽基础设计建筑设计2010（1）.

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。