陳寬強(qiáng)
(廣東中天市政工程設(shè)計有限公司,廣東佛山 528000)
隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,一些舊路已經(jīng)不能滿足交通通行的要求,近年來,為解決交通擁擠問題,城市道路及公路普遍都進(jìn)行改造及拓寬處理。因道路拓寬的需要,舊路中的橋梁拓寬也隨處可見,但舊橋加寬存在一些具體的注意事項,在工程建設(shè)中需要特別注意。下面從設(shè)計的角度闡述舊橋加寬的一些注意事項。
1)收集舊橋資料。主要是收集舊橋的一些設(shè)計資料,舊橋的施工圖及竣工圖,包括舊橋的設(shè)計依據(jù)規(guī)范,舊橋設(shè)計荷載等級,舊橋有無通航等級及舊橋上下部結(jié)構(gòu)形式。2)舊橋現(xiàn)狀調(diào)查。舊橋加寬設(shè)計應(yīng)對現(xiàn)狀地形進(jìn)行調(diào)查。摸清舊橋有無加寬條件,主要是舊橋周邊一些管道及構(gòu)筑物分布,是否與舊橋加寬存在空間沖突,或者周邊管線及構(gòu)筑物能否拆遷等,將調(diào)查發(fā)現(xiàn)的問題及時與建設(shè)單位溝通協(xié)商,為舊橋加寬布線提供依據(jù)。舊橋加寬設(shè)計應(yīng)對現(xiàn)狀交通量進(jìn)行調(diào)查,為劃分交通等級提供依據(jù),論證舊橋設(shè)計荷載是否滿足要求;當(dāng)舊橋為跨河橋時,還應(yīng)收集舊橋通航等級,以及向水利或航道部門了解通航等級有無改變等。舊橋加寬設(shè)計應(yīng)對舊橋現(xiàn)狀的質(zhì)量及運營情況進(jìn)行調(diào)查,舊橋有無開裂或其他質(zhì)量缺陷,必要時應(yīng)對舊橋進(jìn)行安全及質(zhì)量評估。由建設(shè)單位另委托檢測單位對舊橋進(jìn)行檢測,主要包括橋梁調(diào)查、質(zhì)量檢測、結(jié)構(gòu)檢算、荷載試驗、技術(shù)狀況評定、承載能力鑒定等。對無質(zhì)量缺陷及符合承載力要求的橋梁才可進(jìn)行拓寬設(shè)計,對于危橋應(yīng)拆除重建,確保橋梁安全通行。
1)舊橋加寬中,加寬橋宜采用與舊橋相同的橋型,便于新舊橋接順。當(dāng)舊橋有通航等級時,應(yīng)向水利及航道部門了解舊橋所屬通航地段通航等級有無變更及提高,當(dāng)舊橋所屬河道通航等級有變化時(主要是通航等級提高),這時新舊橋應(yīng)按分離式設(shè)計。新橋應(yīng)按新的通航等級布孔,應(yīng)注意的是,新舊橋橋墩應(yīng)對孔布置,減小橋墩阻水面積。當(dāng)舊橋拓寬因地形情況及其他限制條件無法采用新的通航等級布孔時,應(yīng)由建設(shè)單位會同各部門協(xié)商,當(dāng)取得航道部門同意時,也可按照同舊橋同跨徑布孔。2)在對舊橋進(jìn)行安全檢測后,舊橋在滿足結(jié)構(gòu)安全、無質(zhì)量缺陷的前提下,盡量保留原結(jié)構(gòu),出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p害及威脅安全的結(jié)構(gòu)予以更換。對于有一定破損,但可通過維修加固滿足使用要求的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理;對于完好的結(jié)構(gòu),予以繼續(xù)使用。3)為提高舊橋混凝土耐久性,保證新、舊橋梁橋面連接平順,增加橋梁結(jié)構(gòu)的行車舒適性,對既有橋梁瀝青混凝土面層及防水層予以鏟除,在原橋防水混凝土使用情況良好的前提下,與拓寬橋梁的防水層及面層統(tǒng)一鋪裝。4)選用合理的加寬連接方式,使結(jié)構(gòu)受力更合理,減少橋梁加寬對原結(jié)構(gòu)的附加影響。5)根據(jù)調(diào)查得知的舊橋資料,拓寬橋下部結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)采用增強(qiáng)處理,采用強(qiáng)基礎(chǔ),減少新結(jié)構(gòu)沉降,縮小新老沉降差。降低各種結(jié)構(gòu)的附加力。6)當(dāng)條件允許時,舊橋拓寬宜采用單側(cè)加寬,避免舊橋因其他不可抗力因素需要拆除時,造成舊橋拆除或者改造的不便。總體上說,既有橋梁位置一般維持原布置,根據(jù)所要求的拓寬結(jié)構(gòu)寬度,按照“同結(jié)構(gòu)、同跨徑、上連下不連”的原則進(jìn)行改(擴(kuò))建設(shè)計。
橋型方案的選擇除應(yīng)以經(jīng)濟(jì)、安全、美觀、適用為原則之外,還應(yīng)考慮拓寬工程的原有結(jié)構(gòu)一致性,以及既有橋位處的環(huán)境、地形、地質(zhì)、施工等條件進(jìn)行確定,選擇受力明確、施工簡便,與原結(jié)構(gòu)相同或相近的橋型。在盡量接近原橋結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)上,橋梁盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化,以加快進(jìn)度,保證工程質(zhì)量。
舊橋加寬一般是按照“上連下不連”的原則進(jìn)行的,所謂的“上連下不連”就是舊橋加寬上部結(jié)構(gòu)相連為一整體,共同受力;下部結(jié)構(gòu)采用分離式做法。因此,解決上部結(jié)構(gòu)相連的問題,使上部結(jié)構(gòu)更合理的連接,是舊橋加寬的重點和難點。在這僅僅以預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋為例,簡述舊橋加寬一些節(jié)點設(shè)計注意事項,其他橋型也可參照執(zhí)行。舊橋加寬上部結(jié)構(gòu)的連接,主要有以下三種連接方式:
1)新舊橋蓋梁或臺帽以上均連成一個整體。把舊橋蓋梁或臺帽的擋塊鑿除,通過植筋把舊橋與新橋的蓋梁或臺帽相連,再后澆混凝土把新舊橋蓋梁與臺帽剛接。達(dá)到新舊橋蓋梁或臺帽整體受力,原橋蓋梁或臺帽由單懸臂結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)梁或剛架結(jié)構(gòu),這需要對舊橋蓋梁或臺帽剛度進(jìn)行檢測或驗算;當(dāng)驗算滿足后才可按此方式進(jìn)行連接,同時新橋基礎(chǔ)應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計,盡量減小新橋的沉降。
2)空心板以上結(jié)構(gòu)均連接。新舊空心板的連接有兩種情況:a.舊橋兩外側(cè)邊板懸臂端一般為人行道或者護(hù)欄,一般未考慮直接行車,為加強(qiáng)舊橋拓寬改造連接處的安全性和整體性,當(dāng)?shù)缆窞橹亟煌〞r,建議更換舊橋兩外側(cè)所有邊板。一般是采用中板替換掉舊橋邊板,但中板應(yīng)預(yù)留后澆濕接縫處的連接鋼筋,同時新橋邊板在預(yù)制時也應(yīng)預(yù)留連接鋼筋;在新舊橋邊板架設(shè)后,通過焊接把新舊橋的邊板預(yù)留鋼筋連接,通過后澆濕接縫進(jìn)行兩邊板連接,濕接縫一般可采用微膨脹混凝土澆筑。需要注意的是:濕接縫長度D不宜過長,當(dāng)為空心板時,D一般可取50 cm;邊板處預(yù)留鋼筋及橋面鋪裝連接鋼筋都應(yīng)該加強(qiáng)配筋。連接大樣如圖1所示。b.不需要替換舊橋邊板,通過植筋實現(xiàn)與現(xiàn)澆空心板梁的剛接。首先應(yīng)鑿除舊橋空心板懸臂端,往舊橋外側(cè)邊板植入連接件,連接件一般可由植筋、膨脹螺栓或錨栓組成;然后待新橋邊板架設(shè)后,舊橋植入連接件應(yīng)與新板預(yù)埋筋進(jìn)行焊接,通過后澆濕接縫的形式實現(xiàn)新舊橋邊板的連接。連接大樣如圖2所示。
圖1 新舊橋空心板連接大樣(一)
圖2 新舊橋空心板連接大樣(二)
圖3 新舊橋空心板連接大樣(三)
3)完整保留舊橋邊板,新舊橋通過加強(qiáng)橋面鋪裝層實現(xiàn)連接。一般先切除舊橋的防撞護(hù)欄,切除防撞護(hù)欄時應(yīng)注意對舊橋邊板的保護(hù),避免破壞舊橋邊板的主體。后鑿除舊橋邊板上的鋪裝層,一般以鑿除到與邊板相連中板的中部為宜,避免在鉸縫位置處設(shè)置施工縫。新澆筑的橋面鋪裝應(yīng)加強(qiáng)配筋,鋪裝層可采用鋼纖維混凝土澆筑,同時橋面連接處的鋪裝層可適當(dāng)加厚。為考慮混凝土收縮徐變,新舊梁板間留1 cm的間隙,該種連接方法在低等級公路及市政道路加寬改造中運用較普遍。連接大樣見圖3。
隨著經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展,交通量逐年增大,很多舊路已經(jīng)不能滿足經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求,舊路的加寬改造已刻不容緩,在現(xiàn)代工程建設(shè)越來越常見。舊路的拓寬避免不了舊橋的加寬,舊橋加寬設(shè)計已成為工程建設(shè)過程中非常重要的一部分。希望在上文中提到的一些舊橋加寬設(shè)計理念及一些注意事項,對大家今后的工作有一定的幫助。
[1]JTG D60-2004,公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范[S].
[2]JTG D62-2004,公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范[S].
[3]JTG TF50-2011,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].