許文斌, 顧德海

(安徽省交通勘察設(shè)計(jì)院有限公司，安徽 合肥 230011)

G40滬陜高速公路周莊至隴西立交段大中橋梁擴(kuò)建方案

許文斌, 顧德海

(安徽省交通勘察設(shè)計(jì)院有限公司，安徽 合肥 230011)

由于近些年來交通量迅速增長，原有舊橋已經(jīng)不能滿足交通量增長的需求。此外，交通量的日益增加也導(dǎo)致汽車荷載超出了原先的設(shè)計(jì)荷載，橋梁病害也隨之增加，使得部分橋梁的承載力存在隱患。在對舊橋的承載力進(jìn)行評定的基礎(chǔ)上，對舊橋的改造擴(kuò)建方案進(jìn)行了研究。

舊橋；大中橋梁；擴(kuò)建；方案

本標(biāo)段原有橋梁上部結(jié)構(gòu)主要有預(yù)應(yīng)力混凝土T梁、預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁、鋼筋混凝土空心板、鋼筋混凝土實(shí)心板等幾種形式，橋梁下部結(jié)構(gòu)有柱式墩、薄壁墩、重力式墩、重力式橋臺、薄壁式橋臺、樁柱式臺、肋板式橋臺等，基礎(chǔ)形式以擴(kuò)大基礎(chǔ)為主，少部分橋梁采用樁基礎(chǔ)。沿線既有橋梁共13座，共長1 110 m，其中大橋3座，中橋3座，小橋7座；涵洞47道，通道14道；分離式立交橋1座，長16 m；支線上跨6座，共長210 m。本文以其中的5座大中型橋梁為例，對橋梁的擴(kuò)建及施工方案進(jìn)行研究。

1 原有橋涵概況

通過現(xiàn)場實(shí)地調(diào)研和相關(guān)的圖紙資料，將需要進(jìn)行改造擴(kuò)建的5座橋梁的結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表1所列。

表1 原有橋梁及分離立交統(tǒng)計(jì)一覽表

注：上部構(gòu)造為P·C空心板。

為了全面摸清全線橋梁的實(shí)際工作狀態(tài)，滿足擴(kuò)建工程的需要，對上述橋梁進(jìn)行了全面檢測評估，同時參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[1]、規(guī)范[2]對橋梁上、下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢算，并與老規(guī)范《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比分析，對橋梁的承載能力進(jìn)行評估，檢測評估及承載能力驗(yàn)算主要結(jié)論情況如表2所列。

表2 原有橋梁、分離立交檢測評估及承載能力驗(yàn)算主要結(jié)論一覽表

注：檢測評定等級，左右幅均評定為三類橋梁。

結(jié)合檢測評估及驗(yàn)算情況，本標(biāo)段對于陳淺中橋、謝村中橋及軍民渠大橋的下部結(jié)構(gòu)部分樁基墩柱加固利用，其余主線橋梁上部結(jié)構(gòu)梁板及下部漿砌片石基礎(chǔ)推薦采取拆除重建方案。

2 擴(kuò)建設(shè)計(jì)原則和方案

2.1 擴(kuò)建設(shè)計(jì)原則

(1) 根據(jù)橋梁專項(xiàng)檢測評價[3]及結(jié)構(gòu)承載能力評定結(jié)論[4]，擬定橋涵擴(kuò)建設(shè)計(jì)方案的原則。對現(xiàn)有橋梁的工作狀態(tài)和承載力進(jìn)行細(xì)致的評估后，才能夠?qū)蛄哼M(jìn)行合理的加固和維修，滿足正常使用功能和構(gòu)造的要求，為擴(kuò)建方案的擬定提供理論依據(jù)。

(2) 有利于橋梁上下部結(jié)構(gòu)整體受力及協(xié)調(diào)變位[5-6]的拼接設(shè)計(jì)原則。對于拼寬部分及拆除重建部分的橋梁，拼接構(gòu)造推薦采用上部構(gòu)造連接，下部構(gòu)造不連接的方式。

(3) 主線橋梁方案推薦避免大開大挖且利于保通的設(shè)計(jì)原則。為減少新老橋臺基礎(chǔ)差異沉降[7-8]，對于加大孔徑橋梁方案，橋梁下部構(gòu)造的墩柱推薦采用樁基礎(chǔ)。拼接加寬側(cè)橋臺推薦采用柱式臺或肋板臺；拆除重建側(cè)橋臺盡量采用柱式臺，利用老橋臺作為擋墻(需維修加固滿足正常使用功能)，以避免大開大挖。

對于維持原孔徑橋梁方案，下部完全利用時拼寬側(cè)橋臺形式推薦與原橋保持一致；下部漿砌片石基礎(chǔ)拆除時，通?？紤]僅拆除至基礎(chǔ)頂面，設(shè)置鋼筋混凝土墊層后減載設(shè)置鋼筋混凝土柱式墩或U臺側(cè)前墻。

(4) 有利于高速公路擴(kuò)建施工期間交通組織[9]的設(shè)計(jì)原則。拼寬橋梁的斷面尺寸應(yīng)足夠，以保證高速公路擴(kuò)建施工期間原有車道保通的要求，同時拼寬側(cè)橋梁可獨(dú)立實(shí)施上下部結(jié)構(gòu)，以提高橋梁建設(shè)效率。

(5) 橋梁標(biāo)準(zhǔn)化[10]的設(shè)計(jì)原則?？紤]本項(xiàng)目老橋基本采取拆除重建方案，橋梁上下部結(jié)構(gòu)類型及尺寸擬定遵循橋梁標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)理念進(jìn)行合理歸并。

2.2 擴(kuò)建方案

(1) 陳淺中橋：結(jié)合原橋檢測評估及驗(yàn)算情況，同時考慮本橋受滁河航道凈空影響抬高原縱面，對于上部結(jié)構(gòu)梁板及蓋梁臺帽進(jìn)行拆除重建，部分橋梁下部墩柱加固接長利用，具體墩柱及連接構(gòu)造詳見《老橋側(cè)墩臺柱鋼筋接長構(gòu)造圖》。全橋跨徑與原橋一致采用3×13 m，原橋橫斷面全寬23 m，改擴(kuò)建兩側(cè)各加寬9.5 m形成42 m寬斷面。上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土密肋式簡支T梁，下部結(jié)構(gòu)橋臺采用柱式臺，橋墩采用柱式墩，墩臺采用樁基礎(chǔ)。

(2) 東官圩中橋:結(jié)合原橋檢測評估及驗(yàn)算情況，同時考慮原孔徑2×13 m拼寬后占壓現(xiàn)狀河道，上下部均采取拆除重建方案。全橋加大孔徑采用3×13 m，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土密肋式簡支T梁，下部結(jié)構(gòu)橋臺采用柱式臺，橋墩采用柱式墩，墩臺采用樁基礎(chǔ)。

(3) 軍民渠大橋：結(jié)合原橋檢測評估及驗(yàn)算情況，對于上部結(jié)構(gòu)梁板及蓋梁臺帽進(jìn)行拆除重建，橋梁下部墩柱維修接長利用，具體墩柱及連接構(gòu)造詳見《老橋側(cè)墩臺柱鋼筋接長構(gòu)造圖》。全橋跨徑與原橋一致采用13×16 m，原橋橫斷面全寬23 m，改擴(kuò)建兩側(cè)各加寬9.5 m形成42 m寬斷面。上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土密肋式簡支T梁，下部結(jié)構(gòu)橋臺采用柱式臺，橋墩采用柱式墩，墩臺采用樁基礎(chǔ)。

(4) 謝村中橋：結(jié)合原橋檢測評估及驗(yàn)算情況，對于上部結(jié)構(gòu)梁板及蓋梁臺帽進(jìn)行拆除重建，橋梁下部墩柱維修接長利用，具體墩柱及連接構(gòu)造詳見《老橋側(cè)墩臺柱鋼筋接長構(gòu)造圖》。全橋跨徑與原橋一致采用3×16 m，原橋橫斷面全寬23 m，改擴(kuò)建兩側(cè)各加寬9.5 m形成42 m寬斷面。上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土密肋式簡支T梁，下部結(jié)構(gòu)橋臺采用柱式臺，橋墩采用柱式墩，墩臺采用樁基礎(chǔ)。

(5) 新龍河大橋：結(jié)合原橋檢測評估及驗(yàn)算情況，同時考慮本橋受洪評水位影響抬高原縱面，上下部均采取拆除重建方案。全橋加大孔徑采用7×20 m，原橋橫斷面全寬26 m，為保證四車道保通改擴(kuò)建兩側(cè)各加寬9.5 m，最終形成45 m寬斷面。上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土密肋式簡支T梁，下部結(jié)構(gòu)橋臺采用柱式臺，橋墩采用柱式墩，墩臺采用樁基礎(chǔ)。

3 擴(kuò)建施工組織方案

現(xiàn)有26 m寬和23 m寬兩種斷面形式的主線橋梁，寬度為26 m的路段，為保證兩側(cè)加寬橋梁雙向四車道通行，每側(cè)橋梁加寬9.5 m，加寬后橋面總寬45 m；寬度為23 m的路段，每側(cè)橋梁加寬9.5 m，加寬后橋面總寬42 m。

為保證施工階段四車道通行，主線橋梁拼接施工采用新老橋分別改造拼接保通方案，擴(kuò)建兩側(cè)橋梁，主線橋梁拼寬擴(kuò)建主要進(jìn)行兩側(cè)拼寬新建橋梁、老橋加固改造、新老橋拼接、橋面整體攤鋪施工及橋梁交通安全設(shè)施施工[8]。

以既有26 m斷面主線橋梁拼寬擴(kuò)建后形成45 m八車道斷面為例介紹主線橋施工組織方案，既有23 m斷面主線橋梁拼寬42 m八車道斷面主線橋施工組織方案與之一致，不再贅述。

(1) 第一階段：對應(yīng)路基路面施工交通組織第一階段，兩側(cè)新建拼寬橋梁上下部結(jié)構(gòu)施工，橋梁每側(cè)拼寬9.5 m，上構(gòu)預(yù)制；此階段同步進(jìn)行涵洞通道拼接施工，原有老橋雙向四車道通行(圖1)。

圖1 主線26 m橋梁拼寬交通組織第一階段斷面圖

(2) 第二階段：對應(yīng)路基路面施工交通組織第二階段，對左右幅拼寬橋梁鋪設(shè)臨時橋面(拼寬9.5 m)及臨時護(hù)欄施工，此階段原有老橋雙向四車道通行(圖2)。

圖2 主線26 m橋梁拼寬交通組織第二階段斷面圖

(3) 第三階段：對應(yīng)路基路面施工交通組織第三階段，將左右幅既有橋梁上通行車輛轉(zhuǎn)移至左右幅已建好的拼寬橋梁上雙向四車道通行，對老路范圍內(nèi)既有橋梁拆除重建，并鋪設(shè)橋面鋪裝(圖3)。

圖3 主線26 m橋梁拼寬交通組織第三階段斷面圖

(4) 第四階段：對應(yīng)路基路面施工交通組織第四階段，將左右幅拼寬橋梁上通行車輛轉(zhuǎn)移至老路范圍內(nèi)拆除新建后的橋梁上雙向四車道通行，對拼寬橋梁鋪設(shè)橋面，同步實(shí)施橋梁上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆濕接縫拼接施工(圖4)。

圖4 主線26 m橋梁拼寬交通組織第四階段斷面圖

(5) 第五階段：對應(yīng)路基路面施工交通組織第五階段，橋梁交通安全設(shè)施施工；開放交通，新舊橋面雙向八車道通行(圖5)。

圖5 主線26 m橋梁拼寬交通組織第五階段斷面圖

4 結(jié)束語

本文以某改擴(kuò)建項(xiàng)目5座大中型橋梁為例，對典型大中型橋梁的改造及擴(kuò)建方案進(jìn)行了研究。在擴(kuò)建之前對每座橋梁都進(jìn)行了大量的檢測工作和承載力的計(jì)算工作，嚴(yán)格遵循相關(guān)的橋梁規(guī)范和設(shè)計(jì)原則進(jìn)行方案的擬定，在方案擬定及施工的過程中均考慮交通的通暢運(yùn)行。本方案也可為今后的類似擴(kuò)建工程提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒。

[1] JTG B01-2014,公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] JTG D60-2015,公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S].

[3] 王一鵬.高速公路既有橋梁檢測等級評價[D].邯鄲：河北工業(yè)大學(xué),2011.

[4] 鐘曙亮.公路既有橋梁承載力評定方法研究[D].成都：西南交通大學(xué),2010.

[5] 張世平，甘 磊，陽先全.剛性路面高速公路橋梁改擴(kuò)建總體設(shè)計(jì)方案探討[J].中外公路,2009,29(3):1～3.

[6] 張振偉.高速公路改擴(kuò)建工程中橋梁的提升改造[J].交通世界:工程技術(shù),2015(7):100～101.

[7] 邵 平.橋梁加寬新舊樁基礎(chǔ)沉降差預(yù)測研究[D].西安：長安大學(xué),2013.

[8] 王進(jìn)軍，溫慶杰.新舊橋梁基礎(chǔ)沉降差異控制研究[J].山西建筑，2009, 35(7):303～304．

[9] 張世平．考慮施工交通組織的橋梁改擴(kuò)建方案設(shè)計(jì)——滬寧高速公路(江蘇段)擴(kuò)建工程[J].中外公路，2008,28(2):202～206．

[10] 朱木鋒，陳小凡.高速公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)化施工分析[J]．交通標(biāo)準(zhǔn)化，2012(22):67～69．

2016-08-08；修改日期：2016-08-24

許文斌(1978-)，男，安徽樅陽人，安徽省交通勘察設(shè)計(jì)院有限公司高級工程師．

U445.6

A

1673-5781(2016)04-0537-04