舊橋加寬的施工工藝

1、舊橋加寬的施工工藝一、新舊橋之間的約束與影響對老橋進行結(jié)構(gòu)驗算并采取加固措施。對上部結(jié)構(gòu)空心板的驗算。考慮到橋梁上部結(jié)構(gòu)采用的是預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)，其連接橫向主要依靠絞縫及橋面鋪裝，橫向剛度較小，采用“剛接板（梁）法”，計算荷載橫向分配系數(shù)，在最不利布載情況下，對老橋在加寬后的空心板受力情況進行結(jié)構(gòu)驗算。驗算數(shù)據(jù)與老橋的設(shè)計資料對比結(jié)果表明，其承載力滿足設(shè)計級的要求。對老橋蓋梁的驗算。由于在支點處，主梁的抗扭剛度趨近于無窮大，因此可以忽略其影響，采用“杠桿法”計算荷載橫向分配系數(shù)，并由此計算在恒載及活載作用下各截面內(nèi)力，對加寬后老橋蓋梁進行承載力驗算。驗算數(shù)據(jù)與老橋的設(shè)計資料對比結(jié)果表明，按容許

2、應(yīng)力法計算，老橋部分除老橋靠近加寬部分立柱頂面處負彎矩區(qū)，碎的主拉應(yīng)力稍大于其容許主拉應(yīng)力值。為確保加寬后老橋結(jié)構(gòu)安全，我們采取對負彎矩區(qū)蓋梁頂面打毛，在其上設(shè)錨栓并粘貼鋼板的方法對老橋蓋梁進行加固。加固后蓋梁的正截面抗彎承載力及斜截面抗剪承載力均滿設(shè)計的要求。對老橋樁柱的驗算。由蓋梁的荷載布置情況，計算出作用于墩柱頂及墩柱底的最大垂直力、水平力及彎矩。對軸心受壓構(gòu)件及偏心受壓構(gòu)件驗算表明，老橋墩柱及基樁配筋、樁長均滿足設(shè)計荷載作用要求。二、加寬部分的設(shè)計計算及研究上部結(jié)構(gòu)。為保證新老橋空心板剛度的一致，使荷載在橫橋向有效分配，加寬部分空心板仍按原設(shè)計施工。因此我們對原設(shè)計空心板進行重新驗算，

3、確定其承載力滿足設(shè)計荷載要求。為防止橋面開裂，新老橋銜接部位加鋪雙層鋼筋網(wǎng)，以確保橋梁結(jié)構(gòu)安全。蓋梁的計算研究。考慮到新老橋沉降可能不一致對蓋梁受力會產(chǎn)生不利影響，制定方案時，對新老橋蓋梁采用斷開處理。所以在荷載布置時，將車輛荷載布置至橋梁加寬部分內(nèi)側(cè)邊緣，作為最不利荷載布置。舊橋整體加寬時，加寬部分的橋梁及空心板布置應(yīng)滿足以下要求：（一）新舊橋上部結(jié)構(gòu)盡量吻合，使新加寬橋的剛度與原橋基本相同，從而保證不會因為新舊橋梁的剛度不同，在新舊橋結(jié)合部產(chǎn)生的撓度差過大，而產(chǎn)生縱向裂縫。（二）新橋下部結(jié)構(gòu)在滿足受力要求的情況下，不可在原舊橋樁附近灌注新的橋樁基，盡量增大新、舊橋梁之間的樁距，防止施工過程

4、對舊橋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。（三）新橋立面與舊橋保持基本一致，注意坡度的順接，有利于結(jié)構(gòu)受力和橋上行車。舊橋加寬過程中，即使新、舊橋梁不進行連接，也會因為新橋的施工，對舊橋基礎(chǔ)產(chǎn)生擾動等負面影響。新、舊橋一旦整體連接，這種影響程度將會更大，連接以后，彼此間會相互約束和牽制。（一）舊橋?qū)π聵虻募s束。新、舊橋梁整體連接時，新橋收縮、徐變剛剛開始，而舊橋收縮、徐變基本完成。新橋混凝土發(fā)生收縮，舊橋會抑制新橋混凝土收縮量，反之，新橋混凝土收縮，舊橋?qū)⒈粠邮湛s。（二）新橋?qū)εf橋的影響，由于收縮、徐變的影響，新橋會沿著水平方向的縱向和橫向會產(chǎn)生變形，開裂。同時，由于受到基礎(chǔ)不均勻沉降等因素的影響，新橋也會沿

5、垂直方向的縱向和橫向產(chǎn)生變形。分析新舊橋梁之間的約束時，要處理好縱、橫向變形協(xié)調(diào)關(guān)系。新、舊橋梁縱縫連接時，要避免在混凝土沒有凝固，沒有強度情況下，各種動荷載對其干擾，造成混凝土內(nèi)部出現(xiàn)微裂縫，影響縱縫連接效果，連接處所用混凝土應(yīng)比兩側(cè)高出一個標號且混凝土攪拌一定要均勻，振搗力度要符合設(shè)計要求?？v縫連接過程中，最好停止交通，這時沒有行車的振動，沒有撓度差，等連接完以后，新、舊橋梁連接部位達到一定的結(jié)構(gòu)強度，能夠共同工作時，再開放交通，但高等級公路往往不能封閉交通,這種情況下，縱縫連接應(yīng)該在夜間進行，減少交通量，限制車速，必要時可在混凝土中摻入適當(dāng)?shù)耐饧觿?。行駛的車輛盡量離縱縫連接部位遠一些，從

6、邊部通行，盡量滿足縱縫連接的要求。三、施工工藝的影響（一）新橋基礎(chǔ)施工對舊橋基礎(chǔ)的影響：1、流砂、流土淤泥等降低樁基礎(chǔ)的承載力和穩(wěn)定性。2、抽地下水增加了橋梁的基樁荷載，增加沉降量。（二）施工機械的振動對舊橋的影響。（三）新橋施工可能對舊橋造成損傷，包括機械的和人為的。四、連接工藝及方法的影響縱向接縫處理是橋梁加寬設(shè)計的重點和難點。從國內(nèi)橋梁整體加寬的實踐來看，主要有三種處理方式：（一）新舊橋墩、臺帽以上結(jié)構(gòu)均連接。舊橋墩、臺帽由單懸臂結(jié)構(gòu)經(jīng)連接后轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)梁或剛架結(jié)構(gòu)，這需要舊橋墩、臺帽具有足夠的抗彎能力，新橋采用樁基礎(chǔ)減小不均勻沉降，否則容易引起舊橋墩、臺帽產(chǎn)生裂縫。（二）梁板以上結(jié)構(gòu)均連

7、接。新舊梁板的連接有兩種情況：1、連接時將舊橋外邊板換成中板，需鑿除舊橋墩、臺帽的擋塊和部分帽梁，并應(yīng)在新橋側(cè)梁板架設(shè)完成后實施超載預(yù)壓，以消除基礎(chǔ)初期變形，之后再進行新、舊梁板的剛接；一、新舊橋之間的約束與影響對老橋進行結(jié)構(gòu)驗算并采取加固措施。對上部結(jié)構(gòu)空心板的驗算?？紤]到橋梁上部結(jié)構(gòu)采用的是預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)，其連接橫向主要依靠絞縫及橋面鋪裝，橫向剛度較小，采用剛接板（梁）法”，計算荷載橫向分配系數(shù)，在最不利布載情況下，對老橋在加寬后的空心板受力情況進行結(jié)構(gòu)驗算。驗算數(shù)據(jù)與老橋的設(shè)計資料對比結(jié)果表明，其承載力滿足設(shè)計級的要求。對老橋蓋梁的驗算。由于在支點處，主梁的抗扭剛度趨近于無窮大，因此可

8、以忽略其影響，采用杠桿法”計算荷載橫向分配系數(shù)，并由此計算在恒載及活載作用下各截面內(nèi)力，對加寬后老橋蓋梁進行承載力驗算。驗算數(shù)據(jù)與老橋的設(shè)計資料對比結(jié)果表明，按容許應(yīng)力法計算，老橋部分除老橋靠近加寬部分立柱頂面處負彎矩區(qū)，碎的主拉應(yīng)力稍大于其容許主拉應(yīng)力值。為確保加寬后老橋結(jié)構(gòu)安全，我們采取對負彎矩區(qū)蓋梁頂面打毛，在其上設(shè)錨栓并粘貼鋼板的方法對老橋蓋梁進行加固。加固后蓋梁的正截面抗彎承載力及斜截面抗剪承載力均滿設(shè)計的要求。對老橋樁柱的驗算。由蓋梁的荷載布置情況，計算出作用于墩柱頂及墩柱底的最大垂直力、水平力及彎矩。對軸心受壓構(gòu)件及偏心受壓構(gòu)件驗算表明，老橋墩柱及基樁配筋、樁長均滿足設(shè)計荷載作用

9、要求。二、加寬部分的設(shè)計計算及研究上部結(jié)構(gòu)。為保證新老橋空心板剛度的一致，使荷載在橫橋向有效分配，加寬部分空心板仍按原設(shè)計施工。因此我們對原設(shè)計空心板進行重新驗算，確定其承載力滿足設(shè)計荷載要求。為防止橋面開裂，新老橋銜接部位加鋪雙層鋼筋網(wǎng)，以確保橋梁結(jié)構(gòu)安全。蓋梁的計算研究?？紤]到新老橋沉降可能不一致對蓋梁受力會產(chǎn)生不利影響，制定方案時，對新老橋蓋梁采用斷開處理。所以在荷載布置時，將車輛荷載布置至橋梁加寬部分內(nèi)側(cè)邊緣，作為最不利荷載布置。舊橋整體加寬時，加寬部分的橋梁及空心板布置應(yīng)滿足以下要求：（一）新舊橋上部結(jié)構(gòu)盡量吻合，使新加寬橋的剛度與原橋基本相同，從而保證不會因為新舊橋梁的剛度不同，在

10、新舊橋結(jié)合部產(chǎn)生的撓度差過大，而產(chǎn)生縱向裂縫。（二）新橋下部結(jié)構(gòu)在滿足受力要求的情況下，不可在原舊橋樁附近灌注新的橋樁基，盡量增大新、舊橋梁之間的樁距，防止施工過程對舊橋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。（三）新橋立面與舊橋保持基本一致，注意坡度的順接，有利于結(jié)構(gòu)受力和橋上行車。舊橋加寬過程中，即使新、舊橋梁不進行連接，也會因為新橋的施工，對舊橋基礎(chǔ)產(chǎn)生擾動等負面影響。新、舊橋一旦整體連接，這種影響程度將會更大，連接以后，彼此間會相互約束和牽制。（一）舊橋?qū)π聵虻募s束。新、舊橋梁整體連接時，新橋收縮、徐變剛剛開始，而舊橋收縮、徐變基本完成。新橋混凝土發(fā)生收縮，舊橋會抑制新橋混凝土收縮量，反之，新橋混凝土收縮，

11、舊橋?qū)⒈粠邮湛s。（二）新橋?qū)εf橋的影響，由于收縮、徐變的影響，新橋會沿著水平方向的縱向和橫向會產(chǎn)生變形，開裂。同時，由于受到基礎(chǔ)不均勻沉降等因素的影響，新橋也會沿垂直方向的縱向和橫向產(chǎn)生變形。分析新舊橋梁之間的約束時，要處理好縱、橫向變形協(xié)調(diào)關(guān)系。新、舊橋梁縱縫連接時，要避免在混凝土沒有凝固，沒有強度情況下，各種動荷載對其干擾，造成混凝土內(nèi)部出現(xiàn)微裂縫，影響縱縫連接效果，連接處所用混凝土應(yīng)比兩側(cè)高出一個標號且混凝土攪拌一定要均勻，振搗力度要符合設(shè)計要求?？v縫連接過程中，最好停止交通，這時沒有行車的振動，沒有撓度差，等連接完以后，新、舊橋梁連接部位達到一定的結(jié)構(gòu)強度，能夠共同工作時，再開放交通

12、，但高等級公路往往不能封閉交通，這種情況下，縱縫連接應(yīng)該在夜間進行，減少交通量，限制車速，必要時可在混凝土中摻入適當(dāng)?shù)耐饧觿Ｐ旭偟能囕v盡量離縱縫連接部位遠一些，從邊部通行，盡量滿足縱縫連接的要求。三、施工工藝的影響（一）新橋基礎(chǔ)施工對舊橋基礎(chǔ)的影響：1、流砂、流土淤泥等降低樁基礎(chǔ)的承載力和穩(wěn)定性。2、抽地下水增加了橋梁的基樁荷載，增加沉降量。（二）施工機械的振動對舊橋的影響。（三）新橋施工可能對舊橋造成損傷，包括機械的和人為的。四、連接工藝及方法的影響縱向接縫處理是橋梁加寬設(shè)計的重點和難點。從國內(nèi)橋梁整體加寬的實踐來看，主要有三種處理方式：（一）新舊橋墩、臺帽以上結(jié)構(gòu)均連接。舊橋墩、臺帽由單

13、懸臂結(jié)構(gòu)經(jīng)連接后轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)梁或剛架結(jié)構(gòu)，這需要舊橋墩、臺帽具有足夠的抗彎能力，新橋采用樁基礎(chǔ)減小不均勻沉降，否則容易引起舊橋墩、臺帽產(chǎn)生裂縫。（二）梁板以上結(jié)構(gòu)均連接。新舊梁板的連接有兩種情況：1、連接時將舊橋外邊板換成中板，需鑿除舊橋墩、臺帽的擋塊和部分帽梁，并應(yīng)在新橋側(cè)梁板架設(shè)完成后實施超載預(yù)壓，以消除基礎(chǔ)初期變形，之后再進行新、舊梁板的剛接；2、主要通過現(xiàn)澆鋼架梁實現(xiàn)剛接。空心板可采取對舊橋外側(cè)邊板上種植連接件（由鋼板、種植螺栓、連接鋼筋組成），連接鋼筋與新板預(yù)埋筋進行焊接，再現(xiàn)澆鋼架梁和橋面鋪裝層，完成連接工作；T形、I字形梁則應(yīng)鑿除舊橋部分懸臂板，并種植橫隔梁鋼筋，新加寬部分T梁結(jié)構(gòu)

14、尺寸基本同原橋。新、舊梁間及新加寬部分橫向采用濕接縫和現(xiàn)澆橫隔梁剛性連接，以進一步提高新、舊橋整體參與受力的能力。箱形梁往往與舊橋懸臂較長，故鑿除的范圍較大，對于空心板梁分如下兩種形式：(1)不帶小懸臂的空心板之間的連接：這種空心板新舊結(jié)構(gòu)高度相等，構(gòu)造相同，間距只用2cm,其連接方式是借鑒于現(xiàn)行空心板梁所通常采用的錢縫連接的方式，即：通過在新舊梁體相鄰處開鑿餃縫、植筋再將新舊空心板梁較接，連續(xù)處重做橋面，從而達到新舊結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)。2、主要通過現(xiàn)澆鋼架梁實現(xiàn)剛接?？招陌蹇刹扇εf橋外側(cè)邊板上種植連接件(由鋼板、種植螺栓、連接鋼筋組成)，連接鋼筋與新板預(yù)埋筋進行焊接，再現(xiàn)澆鋼架梁和橋面鋪裝層，完

15、成連接工作；T形、I字形梁則應(yīng)鑿除舊橋部分懸臂板，并種植橫隔梁鋼筋，新加寬部分T梁結(jié)構(gòu)尺寸基本同原橋。新、舊梁間及新加寬部分橫向采用濕接縫和現(xiàn)澆橫隔梁剛性連接，以進一步提高新、舊橋整體參與受力的能力。箱形梁往往與舊橋懸臂較長，故鑿除的范圍較大，對于空心板梁分如下兩種形式：(1)不帶小懸臂的空心板之間的連接：這種空心板新舊結(jié)構(gòu)高度相等，構(gòu)造相同，間距只用2cm,其連接方式是借鑒于現(xiàn)行空心板梁所通常采用的錢縫連接的方式，即：通過在新舊梁體相鄰處開鑿餃縫、植筋再將新舊空心板梁較接，連續(xù)處重做橋面，從而達到新舊結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)。(2)帶小懸臂的空心板與不帶小懸臂的空心板之間的連接：這種空心板梁的特點是新舊

16、梁體高度不相等，舊橋梁體較高，新橋邊梁有一外伸小翼緣。由于小翼緣外伸長度較小，相對剛度較大，如果直接通過它與舊橋梁體相連，翼緣受力將不能滿足運營要求。因而此類結(jié)構(gòu)的連接方式是：打掉新橋的小翼緣，在新舊梁體之間增設(shè)橫梁，重做連接處的橋面板。為加強結(jié)構(gòu)的橫向連接，在每個橫梁處粘貼了鋼板，鋼板的局部構(gòu)造考慮了新舊梁體高度差異的影響。對于簡支T梁及板梁，新舊結(jié)構(gòu)連接原理及受力均較簡單，受力較為明顯，連接后原新舊結(jié)構(gòu)相鄰處邊梁均變成中梁，計算結(jié)果表明橫向分布系數(shù)有所減少，對結(jié)構(gòu)縱向整體受力有利。連接效果試驗評定結(jié)果也證明這些連接方式是可行的。(3)僅通過橋面鋪裝層實現(xiàn)連接。先鑿除舊橋面的鋪裝混凝土，適當(dāng)

17、增加橋面鋪裝含筋率、采用鋼纖維混凝土(厚度不小于12cm)的方法實現(xiàn)連接，新舊梁板間留1cm的間隙，在舊橋面和新橋面現(xiàn)澆鋪裝層，這種方法在二級以下公路加寬改造中運用較廣泛。五、整體環(huán)境改變對舊橋的影響跨河橋墩是阻水構(gòu)筑物，在沖積河流上，它會產(chǎn)生局部河床沖刷問題。橋墩局部沖刷深度計算的可靠性，將直接影響橋梁基礎(chǔ)埋深是否安全與合理。一般地，產(chǎn)生橋墩局部沖刷的主要因素概括為三個：水流、河床特性和橋墩。水流通過橋梁時，單寬流量增加，橋梁處的水流挾沙力增加。因泥沙在橋上游落淤，破壞了原有的熟沙平衡。來沙量小于水流挾沙力，不足的泥沙將逐漸自河床得到補充，使河床沖刷。橋下的沙灘均在變化，有的淤高、延長；有的

18、沖刷降低。由此說明橋梁對水流的影響，表現(xiàn)為多樣性、復(fù)雜性。上游兩岸的沖刷崩塌，使挾帶泥沙的水流受橋梁及沙灘的阻力，產(chǎn)生壅水，流沙基本淤在橋上、下游沙灘上。淺灘越積越大，阻水也越來越嚴重，影響通航及洪水下泄。整體環(huán)境的改變還會影響橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。六、結(jié)束語由于舊橋整體加寬的特殊性，以及舊橋所處地區(qū)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等建設(shè)條件的影響，舊橋整體加寬必須結(jié)合原公路橋梁的設(shè)計標準、日常使用狀況，認真研究各種影響因素，并借鑒國內(nèi)外舊橋加寬的成功經(jīng)驗，做好加寬方案的比選。其中，應(yīng)考慮下列因素：(一)主動、積極地收集國內(nèi)外公路改造的成功經(jīng)驗，在舊橋整體加寬的過程中給予消化和升華。(二)結(jié)合舊橋整體加寬項目的建設(shè)條件，合理選擇技術(shù)方案，確保設(shè)計方案的可實施性。盡量避免對管