G40沪陕高速公路周庄至陇西立交段大中桥梁扩建方案

许文斌, 顾德海

(安徽省交通勘察设计院有限公司，安徽 合肥 230011)

G40沪陕高速公路周庄至陇西立交段大中桥梁扩建方案

许文斌, 顾德海

(安徽省交通勘察设计院有限公司，安徽 合肥 230011)

由于近些年来交通量迅速增长，原有旧桥已经不能满足交通量增长的需求。此外，交通量的日益增加也导致汽车荷载超出了原先的设计荷载，桥梁病害也随之增加，使得部分桥梁的承载力存在隐患。在对旧桥的承载力进行评定的基础上，对旧桥的改造扩建方案进行了研究。

旧桥；大中桥梁；扩建；方案

本标段原有桥梁上部结构主要有预应力混凝土T梁、预应力混凝土空心板梁、钢筋混凝土空心板、钢筋混凝土实心板等几种形式，桥梁下部结构有柱式墩、薄壁墩、重力式墩、重力式桥台、薄壁式桥台、桩柱式台、肋板式桥台等，基础形式以扩大基础为主，少部分桥梁采用桩基础。沿线既有桥梁共13座，共长1 110 m，其中大桥3座，中桥3座，小桥7座；涵洞47道，通道14道；分离式立交桥1座，长16 m；支线上跨6座，共长210 m。本文以其中的5座大中型桥梁为例，对桥梁的扩建及施工方案进行研究。

1 原有桥涵概况

通过现场实地调研和相关的图纸资料，将需要进行改造扩建的5座桥梁的结构信息进行统计，如表1所列。

表1 原有桥梁及分离立交统计一览表

注：上部构造为P·C空心板。

为了全面摸清全线桥梁的实际工作状态，满足扩建工程的需要，对上述桥梁进行了全面检测评估，同时参照相关标准[1]、规范[2]对桥梁上、下部结构进行检算，并与老规范《公路桥涵设计通用规范》计算结果进行对比分析，对桥梁的承载能力进行评估，检测评估及承载能力验算主要结论情况如表2所列。

表2 原有桥梁、分离立交检测评估及承载能力验算主要结论一览表

注：检测评定等级，左右幅均评定为三类桥梁。

结合检测评估及验算情况，本标段对于陈浅中桥、谢村中桥及军民渠大桥的下部结构部分桩基墩柱加固利用，其余主线桥梁上部结构梁板及下部浆砌片石基础推荐采取拆除重建方案。

2 扩建设计原则和方案

2.1 扩建设计原则

(1) 根据桥梁专项检测评价[3]及结构承载能力评定结论[4]，拟定桥涵扩建设计方案的原则。对现有桥梁的工作状态和承载力进行细致的评估后，才能够对桥梁进行合理的加固和维修，满足正常使用功能和构造的要求，为扩建方案的拟定提供理论依据。

(2) 有利于桥梁上下部结构整体受力及协调变位[5-6]的拼接设计原则。对于拼宽部分及拆除重建部分的桥梁，拼接构造推荐采用上部构造连接，下部构造不连接的方式。

(3) 主线桥梁方案推荐避免大开大挖且利于保通的设计原则。为减少新老桥台基础差异沉降[7-8]，对于加大孔径桥梁方案，桥梁下部构造的墩柱推荐采用桩基础。拼接加宽侧桥台推荐采用柱式台或肋板台；拆除重建侧桥台尽量采用柱式台，利用老桥台作为挡墙(需维修加固满足正常使用功能)，以避免大开大挖。

对于维持原孔径桥梁方案，下部完全利用时拼宽侧桥台形式推荐与原桥保持一致；下部浆砌片石基础拆除时，通常考虑仅拆除至基础顶面，设置钢筋混凝土垫层后减载设置钢筋混凝土柱式墩或U台侧前墙。

(4) 有利于高速公路扩建施工期间交通组织[9]的设计原则。拼宽桥梁的断面尺寸应足够，以保证高速公路扩建施工期间原有车道保通的要求，同时拼宽侧桥梁可独立实施上下部结构，以提高桥梁建设效率。

(5) 桥梁标准化[10]的设计原则。考虑本项目老桥基本采取拆除重建方案，桥梁上下部结构类型及尺寸拟定遵循桥梁标准化设计理念进行合理归并。

2.2 扩建方案

(1) 陈浅中桥：结合原桥检测评估及验算情况，同时考虑本桥受滁河航道净空影响抬高原纵面，对于上部结构梁板及盖梁台帽进行拆除重建，部分桥梁下部墩柱加固接长利用，具体墩柱及连接构造详见《老桥侧墩台柱钢筋接长构造图》。全桥跨径与原桥一致采用3×13 m，原桥横断面全宽23 m，改扩建两侧各加宽9.5 m形成42 m宽断面。上部结构采用预应力混凝土密肋式简支T梁，下部结构桥台采用柱式台，桥墩采用柱式墩，墩台采用桩基础。

(2) 东官圩中桥:结合原桥检测评估及验算情况，同时考虑原孔径2×13 m拼宽后占压现状河道，上下部均采取拆除重建方案。全桥加大孔径采用3×13 m，上部结构采用预应力混凝土密肋式简支T梁，下部结构桥台采用柱式台，桥墩采用柱式墩，墩台采用桩基础。

(3) 军民渠大桥：结合原桥检测评估及验算情况，对于上部结构梁板及盖梁台帽进行拆除重建，桥梁下部墩柱维修接长利用，具体墩柱及连接构造详见《老桥侧墩台柱钢筋接长构造图》。全桥跨径与原桥一致采用13×16 m，原桥横断面全宽23 m，改扩建两侧各加宽9.5 m形成42 m宽断面。上部结构采用预应力混凝土密肋式简支T梁，下部结构桥台采用柱式台，桥墩采用柱式墩，墩台采用桩基础。

(4) 谢村中桥：结合原桥检测评估及验算情况，对于上部结构梁板及盖梁台帽进行拆除重建，桥梁下部墩柱维修接长利用，具体墩柱及连接构造详见《老桥侧墩台柱钢筋接长构造图》。全桥跨径与原桥一致采用3×16 m，原桥横断面全宽23 m，改扩建两侧各加宽9.5 m形成42 m宽断面。上部结构采用预应力混凝土密肋式简支T梁，下部结构桥台采用柱式台，桥墩采用柱式墩，墩台采用桩基础。

(5) 新龙河大桥：结合原桥检测评估及验算情况，同时考虑本桥受洪评水位影响抬高原纵面，上下部均采取拆除重建方案。全桥加大孔径采用7×20 m，原桥横断面全宽26 m，为保证四车道保通改扩建两侧各加宽9.5 m，最终形成45 m宽断面。上部结构采用预应力混凝土密肋式简支T梁，下部结构桥台采用柱式台，桥墩采用柱式墩，墩台采用桩基础。

3 扩建施工组织方案

现有26 m宽和23 m宽两种断面形式的主线桥梁，宽度为26 m的路段，为保证两侧加宽桥梁双向四车道通行，每侧桥梁加宽9.5 m，加宽后桥面总宽45 m；宽度为23 m的路段，每侧桥梁加宽9.5 m，加宽后桥面总宽42 m。

为保证施工阶段四车道通行，主线桥梁拼接施工采用新老桥分别改造拼接保通方案，扩建两侧桥梁，主线桥梁拼宽扩建主要进行两侧拼宽新建桥梁、老桥加固改造、新老桥拼接、桥面整体摊铺施工及桥梁交通安全设施施工[8]。

以既有26 m断面主线桥梁拼宽扩建后形成45 m八车道断面为例介绍主线桥施工组织方案，既有23 m断面主线桥梁拼宽42 m八车道断面主线桥施工组织方案与之一致，不再赘述。

(1) 第一阶段：对应路基路面施工交通组织第一阶段，两侧新建拼宽桥梁上下部结构施工，桥梁每侧拼宽9.5 m，上构预制；此阶段同步进行涵洞通道拼接施工，原有老桥双向四车道通行(图1)。

图1 主线26 m桥梁拼宽交通组织第一阶段断面图

(2) 第二阶段：对应路基路面施工交通组织第二阶段，对左右幅拼宽桥梁铺设临时桥面(拼宽9.5 m)及临时护栏施工，此阶段原有老桥双向四车道通行(图2)。

图2 主线26 m桥梁拼宽交通组织第二阶段断面图

(3) 第三阶段：对应路基路面施工交通组织第三阶段，将左右幅既有桥梁上通行车辆转移至左右幅已建好的拼宽桥梁上双向四车道通行，对老路范围内既有桥梁拆除重建，并铺设桥面铺装(图3)。

图3 主线26 m桥梁拼宽交通组织第三阶段断面图

(4) 第四阶段：对应路基路面施工交通组织第四阶段，将左右幅拼宽桥梁上通行车辆转移至老路范围内拆除新建后的桥梁上双向四车道通行，对拼宽桥梁铺设桥面，同步实施桥梁上部结构现浇湿接缝拼接施工(图4)。

图4 主线26 m桥梁拼宽交通组织第四阶段断面图

(5) 第五阶段：对应路基路面施工交通组织第五阶段，桥梁交通安全设施施工；开放交通，新旧桥面双向八车道通行(图5)。

图5 主线26 m桥梁拼宽交通组织第五阶段断面图

4 结束语

本文以某改扩建项目5座大中型桥梁为例，对典型大中型桥梁的改造及扩建方案进行了研究。在扩建之前对每座桥梁都进行了大量的检测工作和承载力的计算工作，严格遵循相关的桥梁规范和设计原则进行方案的拟定，在方案拟定及施工的过程中均考虑交通的通畅运行。本方案也可为今后的类似扩建工程提供经验和借鉴。

[1] JTG B01-2014,公路工程技术标准[S].

[2] JTG D60-2015,公路桥涵设计通用规范[S].

[3] 王一鹏.高速公路既有桥梁检测等级评价[D].邯郸：河北工业大学,2011.

[4] 钟曙亮.公路既有桥梁承载力评定方法研究[D].成都：西南交通大学,2010.

[5] 张世平，甘 磊，阳先全.刚性路面高速公路桥梁改扩建总体设计方案探讨[J].中外公路,2009,29(3):1～3.

[6] 张振伟.高速公路改扩建工程中桥梁的提升改造[J].交通世界:工程技术,2015(7):100～101.

[7] 邵 平.桥梁加宽新旧桩基础沉降差预测研究[D].西安：长安大学,2013.

[8] 王进军，温庆杰.新旧桥梁基础沉降差异控制研究[J].山西建筑，2009, 35(7):303～304．

[9] 张世平．考虑施工交通组织的桥梁改扩建方案设计——沪宁高速公路(江苏段)扩建工程[J].中外公路，2008,28(2):202～206．

[10] 朱木锋，陈小凡.高速公路桥梁标准化施工分析[J]．交通标准化，2012(22):67～69．

2016-08-08；修改日期：2016-08-24

许文斌(1978-)，男，安徽枞阳人，安徽省交通勘察设计院有限公司高级工程师．

U445.6

A

1673-5781(2016)04-0537-04