城區舊橋拓寬加固設計的論文
城區舊橋拓寬加固設計的論文
［摘要］城市中的舊橋，往往因為城市的快速發展而成為城區的交通瓶頸，如寬度不夠，交通流量不大，承載能力不夠。在最經濟的原則下，如何對舊橋進行拓寬，並進行加固時本文考慮的問題。首先分析了城市舊橋加寬設計時必須考慮的問題，如混凝土的收縮和徐變，基礎的不均勻沉降，於此同時，加寬設計中必須對新舊橋的承載能力和車速，符合等問題有充分的準備。對舊橋的加固，也是在進行經濟最佳化的基礎上進行的，本文重點分析了舊橋加固方法的選取原則和加固過程。
［關鍵詞］城區舊橋拓寬加固設計
1、舊橋拓寬改建方法
梁橋加寬方式有多種，主要根據不同的橋樑結構形式來決定其連線方式。總體上看，城市橋樑中，上部結構基本為空心板、T梁、箱梁的橋樑等連線方式。而從結構特性上，一半又分為鉸接和剛接兩種方式。
1.1、城市舊橋加寬需要解決的問題
以下問題必須考慮：
（一）混凝土的'收縮和徐變。在應力不變的情況下，混凝土應變隨時間增加而增長的現象，為混凝土徐變。混凝土在空氣中結硬時，體積會減少，這種現象稱為混凝土收縮。顯然新舊橋接在一起時，由於兩者的收縮和徐變不一致，新橋的混凝土發生收縮、徐變，會對舊橋產生較大的附加應力。［1］因此，在縱縫連線時，合適的連線時間非常重要。而且，對於不同型別的橋樑上部結構，還需要透過實際試驗和計算分析，保證預製板存放的最佳時機。一般而言，新橋空心板、T梁、連續箱梁等常規結構均採用結構整體連線方式，可以適當延長預應力張拉前的混凝土養護齡期和存梁時間，成橋後一般需要經過合理的時間後，再進行結構連線。
（二）基礎的不均勻沉降。和混凝土的收縮類似，舊橋的基礎沉降基本定性，如何考慮和計算新橋的沉降量，保證其定型之後兩者再同一高度，是很重要的問題。施工時，既要考慮到樁底沉渣，還要考慮到天然基礎等，並進行計算分析，確定基礎最終沉降量的大小，採取相應的技術措施。
1.2、舊橋加寬後承載力和車速等問題的設計
城區舊橋加寬的很多原因在於其流量太小，形成交通瓶頸。一旦加寬，往往意味著流量增大，車速增快。這就必須考慮提升舊橋的承載能力，使得新舊橋能夠保持一致。舊橋在整體加寬改造時，其承載能力是反映橋樑使用現狀的一個重要技術指標。對承載能力的提高，可以從增強結構整體性入手，並遵從以下設計方法：採用合理的舊橋加固方式，對舊橋進行加固時為了保證新舊橋的承載能力基本一致，否則新舊橋加寬後，其雙車道或多車道的功能，會因為舊橋的承載能力而打折扣；橋樑的橫向剛度對改善結構受力影響顯著，即橫向剛度越大，原結構承載能力提高也越大，因此在新橋施工過程中，應注意增大橫樑剛度，以期最大程度地提高舊橋承載能力；一般而言，新橋會因為邊梁、次邊梁及中梁等因素，分擔一部分舊橋的承載力，但是必須對舊橋實施橫向整體加寬改造，使得兩者更協調。
對於車速，新橋可以按要求進行設計，而舊橋會受到汽車荷載等級、汽車荷載衝擊力、離心力、汽車荷載引起的土側壓力、制動力等的影響。對於城市中的橋樑，其汽車載荷應充分考慮到經濟實用性，不同年代，不同等級的公路，以及可能過往的車輛都是車載符合參考的依據；汽車荷載衝擊力，其標準值為汽車荷載標準值乘以衝擊係數群。一般而言，提高汽車速度，提高舊橋承載力必然引起汽車荷載衝擊力、離心力、汽車荷載引起的土側壓力、制動力的增加。［2］因此，舊橋整體加寬時，必須考慮提高車速的影響，如果經過檢測和理論計算分析，舊橋不能滿足汽車荷載衝擊力、離心力等增加的要求，則必須採取相應的加固措施。
2、舊橋加固技術方法
2.1、舊橋加固方法的選取原則
橋樑加固的方法有多種。對於具體的、不同的工程如何選用，應依照以下的原則:(一)經濟適用性原則，採用加固方案應考慮耗費少、功效快、不中斷交通、技術上可行、有較好耐久性等方面的要求。（二）安全美觀性原則，補強加固是透過加大或修復橋樑構件來提高區域性或整座橋樑承載能力的措施。
2.2、舊橋加固過程
舊橋的加固必須遵循科學的設計方法和步驟：
（一）舊橋的評價鑑定。要保證新舊梁橋最大程度的溫和，需細緻做以下工作：瞭解橋樑結構的尺寸、截面、鋼筋的直徑及佈置；瞭解構件的材料效能，混凝土的強度；瞭解該橋過往車輛型別、噸位、實載率以及交通量，並考慮城市改造後，其交通量的變化。
（二）確定加固方法。基礎工作是對經濟效益和地下結構做出判斷。其次的工作室確定加固的方法，不同的橋樑，有不同的加固方法，以等截面懸鏈線鋼筋混凝土雙曲拱橋為例，其加固過程就可以分為［3］：①拱上建築和橋面加，如可以拆除有腹拱圈、側牆並挖除所有拱腔填料，以減少拱上恆載的作用，提高橋的承載力；②橋臺加固，可以在兩岸橋臺上分別拆除部分側牆，並現澆橫挑梁與整體式鋼筋混凝土橋面；③主拱圈加固維修，如在跨拱肋下緣貼上碳纖維布，以增強拱肋的抗彎能力等；④橋墩、橋臺加固，如對對橋墩墩身外側設定一層鋼筋網，並澆築一定厚度的厚混凝土，以提高橋墩的強度和抗風化能力，或在橋臺兩側側牆設定一層鋼筋網，並澆築厚混凝土，以改善側牆的受力效能等。
3、結束語
舊橋加固和拓寬，根本上是為了適應經濟的發展。但是在加固和拓寬之前，必須有充分的調研，在進行經濟最佳化分析之後，進行詳細的分析設計，如地理條件，舊橋的相關因素，並根據這些而設計不同的拓寬和加固方法，保證新舊橋的安全穩定使用。
參考文獻：
［1］孟廣文.關於公路舊橋拓寬設計問題的思考［J］.公路交通技術.2004(6):72~75.
［2］關土華.市政橋樑整體加寬中的新舊橋協調問題淺析［J］.科技資訊.2008(16):86.
［3］張哲.城市道路上舊橋拓寬加固設計方法［J］.吉林交通科技.2006(4):41~43.