舊路升級(jí)改造中橋梁設(shè)計(jì)問(wèn)題探討論文
摘要：結(jié)合筆者參與的若干舊路改造項(xiàng)目，探討了既有橋梁升級(jí)改造的若干問(wèn)題，并提出處理建議。
關(guān)鍵詞：舊路；升級(jí)改造；橋梁設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：Ｕ４４２．５文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：１００７—６９２１（２０１６）０２—０１００—０１
１研究背景
近年來(lái)，舊路升級(jí)改造工程在公路工程中的占比逐年提高，挑戰(zhàn)與問(wèn)題也隨之而來(lái)。如何充分利用舊路既有構(gòu)造物、在節(jié)省造價(jià)的同時(shí)達(dá)到使用效能最大化，是工程參與者面臨的重要課題。尤其是既有橋梁的利用、修復(fù)、改建、重建問(wèn)題，如何考慮設(shè)計(jì)會(huì)更加方便施工、確保使用、減少對(duì)既有道路的擾動(dòng)、減少造價(jià)，成為此類橋梁設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的考量。
２舊路升級(jí)改造工程中橋梁設(shè)計(jì)各過(guò)程中的重點(diǎn)簡(jiǎn)述
眾所周知，一條公路的設(shè)計(jì)，通常要經(jīng)歷可行性研究階段、外業(yè)勘測(cè)階段、初步設(shè)計(jì)階段、施工圖設(shè)計(jì)階段、施工中修正設(shè)計(jì)階段。每個(gè)階段都有其關(guān)注的重點(diǎn)。
２．１可行性研究階段
該階段要對(duì)項(xiàng)目有總體的把握，總體規(guī)劃、規(guī)�？刂贫际窃谠撾A段完成的。作為橋涵專業(yè)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注改造后公路使用性能的變化對(duì)周邊地區(qū)的影響，例如：在低等級(jí)公路改高速的工程中，因高速實(shí)行全封閉通行，應(yīng)考慮沿線的村鎮(zhèn)市的人民通行便捷，增設(shè)輔道、通達(dá)等，在農(nóng)牧區(qū)，亦應(yīng)增設(shè)農(nóng)耕通道、牧道等。同時(shí)，須對(duì)既有構(gòu)造物進(jìn)行外觀檢查，詳細(xì)了解構(gòu)造物的外觀損壞、病害情況，并進(jìn)行評(píng)估，對(duì)于評(píng)級(jí)較高、存在繼續(xù)使用可能的橋涵，應(yīng)列入相應(yīng)的荷載檢測(cè)試驗(yàn)費(fèi)，以便在初步設(shè)計(jì)階段確定該橋的使用可能性；對(duì)于評(píng)級(jí)較低的橋涵基本可以認(rèn)定為拆除新建。
�。玻餐鈽I(yè)勘測(cè)階段
該階段對(duì)既有道路進(jìn)行采集數(shù)據(jù)勘測(cè)，同時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注評(píng)級(jí)較高、存在繼續(xù)使用可能的橋涵，對(duì)關(guān)鍵橋涵應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)，確定其使用健康情況，并對(duì)其使用狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)分析評(píng)價(jià)，確定該構(gòu)造物是否可以采取加固措施后繼續(xù)使用。
２．３初步設(shè)計(jì)階段
除常規(guī)設(shè)計(jì)新建橋涵外，應(yīng)對(duì)需要加固改造的橋梁按照現(xiàn)有狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算設(shè)計(jì)。對(duì)于上部無(wú)法繼續(xù)使用的橋梁，應(yīng)驗(yàn)算下部承載能力，承載能力驗(yàn)算尚可的，應(yīng)對(duì)蓋梁進(jìn)行改造，以方便架設(shè)新建的上部構(gòu)造，同時(shí)，應(yīng)反算橋面標(biāo)高，并要求縱斷設(shè)計(jì)人員進(jìn)行重新擬合。對(duì)于已無(wú)法使用的橋梁，設(shè)計(jì)中應(yīng)采取加大單孔跨徑的原則，如原橋?yàn)椋矗怼保常碇袠�，則重建橋宜設(shè)置為４ｍ～２０ｍ，并采用錯(cuò)位布置，以避開(kāi)原有橋梁的基礎(chǔ)，同時(shí)橋臺(tái)設(shè)計(jì)，不宜采用開(kāi)挖面積較大的橋臺(tái)類型，宜采用樁柱式橋臺(tái)，以減少開(kāi)挖，避免擾動(dòng)原已穩(wěn)定的路基，計(jì)算中，樁長(zhǎng)應(yīng)從天然地面起算。
２．４施工圖設(shè)計(jì)階段
對(duì)可以加固的橋梁應(yīng)提出詳細(xì)的加固改造方案，對(duì)于新建橋梁，樁柱式橋臺(tái)，天然地面以上部分應(yīng)按墩柱計(jì)算受力及配筋，天然地面以下部分按樁基計(jì)算配筋，同時(shí)，新舊結(jié)構(gòu)防護(hù)工程的銜接應(yīng)仔細(xì)考慮。
２．５施工階段
應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況，適當(dāng)調(diào)整設(shè)計(jì)方案，以方便施工。
２．６擴(kuò)建項(xiàng)目
對(duì)于擴(kuò)建項(xiàng)目，亦應(yīng)調(diào)查既有橋涵的典型標(biāo)高，以方便加寬、接長(zhǎng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮新舊構(gòu)造物銜接方法，及銜接點(diǎn)的特殊設(shè)計(jì)。
３工程實(shí)例
某公路，原設(shè)計(jì)等級(jí)為二級(jí)公路，現(xiàn)欲改造為一級(jí)公路。既有４ｍ～１３ｍ中橋一座，擴(kuò)大基礎(chǔ)，上部為先張空心板，設(shè)計(jì)荷載為汽－２０，掛－１００。經(jīng)外觀檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)：該橋板縫全部開(kāi)裂，且大面積脫落，板縫滲水嚴(yán)重；０＃橋臺(tái)臺(tái)帽開(kāi)裂，原橋臺(tái)混凝土標(biāo)號(hào)為Ｃ２５，一字臺(tái)。外觀檢測(cè)評(píng)定為２級(jí)，可考慮加固改造繼續(xù)使用。經(jīng)計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)，該空心板已無(wú)法滿足在維持原設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上加鋪１０ｃｍ瀝青混凝土鋪裝層的使用要求，故判定上部拆除重建。按照新荷載標(biāo)準(zhǔn)公路－Ⅰ級(jí)驗(yàn)算后發(fā)現(xiàn)：在該地區(qū)地震動(dòng)峰值加速度０．１ｇ作用下，橋臺(tái)、橋墩承載能力無(wú)法滿足使用要求，判定下部亦拆除。經(jīng)考慮后，為避免新建橋梁基礎(chǔ)與既有橋梁基礎(chǔ)沖突，選擇新建４ｍ～２０ｍ中橋，且橋墩與既有橋梁錯(cuò)位布置。為避免開(kāi)挖擾動(dòng)既有已穩(wěn)定的路基，橋臺(tái)采用樁柱式橋臺(tái)，天然地面以上部分樁高約１０ｍ，按橋墩受力計(jì)算，同時(shí)亦考慮土壓力影響進(jìn)行二次驗(yàn)算，樁長(zhǎng)計(jì)算按照天然地面以下受力，計(jì)算應(yīng)有樁長(zhǎng)。同時(shí)，為了考慮充分利用既有橋梁防護(hù)工程，設(shè)計(jì)中，不拆除既有橋梁的橋臺(tái)，將原橋臺(tái)視為擋墻，鑿除與新建上部沖突部分臺(tái)帽，對(duì)現(xiàn)有的錐坡等防護(hù)工程進(jìn)行修復(fù)，同時(shí)，新建的防護(hù)工程盡量與既有防護(hù)工程銜接，減少工程量。
４結(jié)論與建議
舊路升級(jí)改造項(xiàng)目，既需盡量充分利用既有構(gòu)造物，又要考慮改造、加固、重建中的細(xì)節(jié)。
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