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	高速公路桥梁拼宽改造关键问题分析

发布时间：2015.06.26 新闻来源： 浏览次数：

    一、前言
    随着交通运输事业的不断发展，交通量的不断增加，这对一些修建历史较久的旧桥提出了更高的要求。对已有高速公路进行加宽拼接，这不但环节了旧桥所面临的巨大压力，同时还能增加公路通行能力，有着非常巨大的经济效益。
    二、新旧桥连接接缝类型的选择
    在高速公路连接中，近上部结构的连接形式是当前最为常用的连接方式。仅下部结构的连接方式主要是因为下部结构之间的各自独立的，此时上部结构的主梁可通过各种方法去进行比较好的连接方式。另外，仅下部结构的连接方式在拥有较好的耐久性的同时，还能适应不同环境下的新旧桥的不均匀沉降问题，在现代桥梁的加宽拼接方式的选择上较为常见。
    1.箱梁
    由于各个地方桥梁施工存在一定的差异，这也使得桥梁拼宽处理中采用箱梁的连接方式也存在一定的差异。比如箱梁翼缘进行连接时采用的拼宽方式。这种拼宽方式在新旧桥内只有少数的钢筋进行连接，在构造上过于柔性且不能传递弯矩，因此采用这种拼宽方式在耐久性问题上并不是很理想。
    2.T梁
    国内高速公路拼宽工程中对于T梁桥拼宽多采用在新旧T梁间增设横隔板的连接。但其主要问题是在原边T梁上增设横隔板的施工难度大，通常有以下两种方式：（1）拆除老桥的护栏，凿除旧桥边梁悬臂部分混凝土，将其露出的钢筋与拼宽桥T梁悬臂部分的钢筋绑扎在一起，同时通过植筋和加预应力筋的方法在新旧桥两边梁之间新做横隔板，加强该处的连接。（2）采用角钢及高强螺栓将新桥预留横隔板与旧桥进行连接，新旧结构翼缘板分离，连接处桥面重做，采用特快硬钢纤维混凝土加铺钢筋形式。
    3.空心板梁
    高速公路中空心板梁拼宽主要有两种连接方式，一种是广佛高速公路所采用的铰缝连接方式，这种不带小悬臂的空心板梁主要是通过在桥梁梁体上开凿铰缝，在经过植筋之后通过空心板梁之间的铰接进行路面的整合，从而实现了新旧桥结构的变形协调；另一种是沪杭甬和沪宁高速公路中预应力空心板梁进行的拼接构造，在现代桥梁中具有一定的典型性。上述这两种空心板梁的拼宽方式的应用非常广泛，但其优劣质量还需要在日后不断的检验。
    三、拼宽桥梁受力分析中的问题
    1.桥梁拼宽对旧桥受力的影响分析
    桥梁的拼宽会使旧桥的受力发生变化，这时，桥梁受力后的承载量是否能够被满足也是一个人们应该关注的问题。从大量的调查中得出的结果一致为：桥梁的拼宽会使桥本身来承担更大的负荷，因为它增加了相应的受力面积，但此时旧桥的部分受力状态也会发生相应的改变。其中尤其典型的当属为箱型桥梁，因为对于这种桥梁来说，它本身最薄弱的受力部分在于桥的两翼，假如说当汽车经过这里，它在受力负荷不同的部分或者是在新旧桥接缝的地方时，会迫使该部分出现超出混凝土设计抗拉强度的横向拉应力，但是一般来说，旧桥的两翼本身就只会使用少量的钢筋。综上可得，若是要正确的分析桥梁的拼宽，首当其冲的是要最大限度的关注桥梁局部受力的变化，特别说是在分析箱型桥梁的拼宽时，就应该通过不同渠道了解到桥梁的局部受力是否满足桥梁承重的要求，与此同时，也应该对旧桥和新旧桥的接缝部分所使用的钢筋和桥的两翼所需粘贴的钢板这些问题得到更加的重视。
    2.新旧桥不均匀沉降作用的受力分析
    在桥梁拼宽时，就如大多数人所了解到的一样，此时的旧桥沉降是不会再发生多大的改变的，而新桥的沉降点则会发生相应的改变，由此而来，新旧桥之间就会产生一定的沉降差，这时就会出现一个非常让人头疼的问题，那就是新旧桥的沉降差异会引起拼桥的附件内力，尤其是对当新旧桥拼接的缝隙受力不均衡时所产生的影响则更加显著。在分析新旧桥梁的沉降所引起的负载对拼宽桥梁受力的问题时，我们可以发现，这当中所涉及的问题有两个，一则为沉降差异计算模式的选取；二则为降控制值的确定。
    一般情况下，自接缝位置沿新桥横向呈线性分布为沉降差的计算模式。如何选择比较合理的沉降计算模式是非常重要的，比如说当新桥的各桩基是均匀沉降的时就可以推断出此时的桥梁跨径是不大的、一联的长度也不大又或者说是桥梁的地基条件也是比较接近的。不然就必须要考虑不同桩基之间的不均匀沉降问题。
    连接处两侧的主梁是新旧桥之间沉降差对拼宽T梁桥内力的最大的影响。但与此同时，新旧桥之间沉降差对T梁横隔板受力影响也是很大的，尤其是当新旧桥之间沉降差达到一定的程度时，在离新旧桥拼接缝最近的新桥支座就会脱空，此时端横隔梁的计算跨径就会增加，桥梁内力的峰值从拼接端横隔梁向新桥的端横隔梁转移，旧桥拼接位置的支座反力增加。所以说，当我们在分析不均匀沉降对T梁拼宽的受力分析时，最应该值得我们关注的就是桥梁主力的受力问题，此时我们就更应该关注支座有没有被脱光，而且在这时就可以准确的得出横梁内力控制配筋和确定沉降控制值。但与之不同的当属箱梁最为明显，不均匀沉降会对接缝的局部受力产生一定的影响而不会对主梁说产生多大的影响，就是这样而已。由此可总结得出可以用翼缘的纵、横向应力的大小来控制沉降差对箱梁拼宽沉降差值所产生的影响。