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省級公路橋梁加寬拼接技術(shù)優(yōu)化研究
摘 要：隨著(zhù)我國近年來(lái)經(jīng)濟的不斷發(fā)展，快遞業(yè)以及運輸業(yè)發(fā)展迅速。原有的一些交通設施已經(jīng)不能滿(mǎn)足當今社會(huì )的運輸任務(wù)。為了滿(mǎn)足運輸任務(wù)對交通工程的要求，一些公路，特別是一些省級公路急需進(jìn)行車(chē)道加寬的改造。與此同時(shí)，原有公路上的一些橋梁也需要進(jìn)行相應的加寬，但是一些不能滿(mǎn)足要求的舊橋梁則需要進(jìn)行一定的改造方可投入運營(yíng)。根據多年省級公路改擴建經(jīng)驗總結以及關(guān)于對橋梁加寬拼接技術(shù)的相應研究，進(jìn)行了以下幾點(diǎn)研究：(1)對現有的工程條件進(jìn)行研究，總結并分析了符合當今省級公路橋梁加寬拼接要求的技術(shù)，并分析研究了各個(gè)技術(shù)的優(yōu)劣;(2)對常用橋型的加寬拼接后的技術(shù)特性進(jìn)行研究，分析各個(gè)橋型加寬拼接技術(shù)要點(diǎn);(3)運用軟件模擬分析與實(shí)際工程效果的對比分析，分析歸納出合理的有針對性的加寬拼接技術(shù)。
關(guān)鍵詞：省級公路;加寬拼接;軟件模擬;技術(shù)對比;經(jīng)驗總結;橋梁
概述
(1)我國交通運輸現狀
近年來(lái)隨著(zhù)我國經(jīng)濟社會(huì )的快速發(fā)展，我國的交通運輸事業(yè)得到了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步。我國公路通車(chē)里程已經(jīng)達到了世界前列。但是我國仍有大量公路常年處于擁擠狀態(tài)[1]。這樣的運輸現狀表明我國的公路通車(chē)里程的增長(cháng)速度遠遠不能滿(mǎn)足我國人民對交通運輸資源的需求的增長(cháng)速度[2]。因此，橋梁加寬作為公路改擴建項目中的重中之重，進(jìn)行相關(guān)研究顯得尤為重要。
(2)國內外研究現狀
橋梁作為公路工程中重要的構成元素直接決定了公路的通行效果[3]。但是由于大量橋梁修建時(shí)間長(cháng)，已經(jīng)不能滿(mǎn)足日常運營(yíng)需要。國外需要進(jìn)行相關(guān)加寬的橋梁占到橋梁總數的29%[4]。所以國內外現在的研究重點(diǎn)基本是橋梁加寬技術(shù)方面的研究[5]。國外主要的研究對象為橋梁加寬技術(shù)研究[6]。而國內由于橋梁加寬的緊迫性剛剛顯現出來(lái)，所以在這方面的研究仍然較為薄弱。
一、公路橋梁加寬拼接方法及技術(shù)特點(diǎn)研究
隨著(zhù)橋梁加寬拼接的迫切性以及必要性，先進(jìn)的橋梁拼接技術(shù)在施工過(guò)程中逐漸被總結下來(lái)，并進(jìn)行了廣泛的推廣。根據多年進(jìn)行相關(guān)技術(shù)施工以及理論研究，國外關(guān)于這方面的研究較為徹底，但是國內仍然沒(méi)有對該技術(shù)類(lèi)型有一個(gè)相關(guān)的總結及技術(shù)特點(diǎn)研究。
1.1 公路橋梁加寬拼接技術(shù)方法研究
根據多年工作經(jīng)驗總結，現今關(guān)于公路橋梁加寬拼接技術(shù)主要可以從連接方式入手進(jìn)行劃分，根據連接方式主要劃分為以下三類(lèi)：
(1)上下部位連接的加寬拼接方法：這種方法主要結構形式為新舊橋梁的上下部位均通過(guò)濕接縫、橫向鋼筋、植筋等方式進(jìn)行連接。通過(guò)上下均進(jìn)行連接的方法可以有效的減小新舊橋梁在荷載作用下連接部位的變形;
(2)上下部位均不連接的加寬拼接方法：為了避免新舊橋梁之間連接方式的問(wèn)題，采用上下部位均不連接的拼接方法。這種方法將連接部位用施工縫方法處理，然后采用瀝青一次澆筑的方法成橋。這樣的結構受力分明，不產(chǎn)生任何的相互作用;
(3)上部連接、下部分離的加寬拼接方法：這種方法主要是將橋梁上部結構通過(guò)運用種植鋼筋等技術(shù)將新舊橋梁進(jìn)行鉸接或者剛接聯(lián)系在一起，下部結構則相互分離。這種技術(shù)結合了上述兩點(diǎn)各自的優(yōu)缺點(diǎn)，較為實(shí)用。
1.2 公路橋梁加寬拼接技術(shù)特點(diǎn)研究
上述這三種橋梁加寬拼接技術(shù)會(huì )由于適用橋梁結構的不同直接導致加寬拼接效果產(chǎn)生較大的差異。所以必須要對相關(guān)的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行仔細研究。根據常年施工經(jīng)驗總結以及理論分析可以得到三者的技術(shù)特點(diǎn)分別如下：
(1)上下部位連接的加寬拼接方法：由于該方法是在上部結構通過(guò)植筋以及澆筑橫隔板等方法進(jìn)行連接并在下部結構通過(guò)增加剛性連接或者鉸接的方法將新舊橋梁連接為統一的整體。所以這種方法加寬拼接的橋梁整體性較好，但是由于新橋的沉降速率要高于老橋，所以上下結構易產(chǎn)生裂縫。并且施工技術(shù)復雜，材料需求量大，施工成本較高;由于成本較高，在省級公路橋梁的拼接加寬施工中應當謹慎選擇改種方法。
(2)上下部位均不連接的加寬拼接方法：這種加寬拼接的橋梁會(huì )在新舊結構之間產(chǎn)生一條縱縫。導致新舊橋梁之間鋪裝不連接。雖然這正方法簡(jiǎn)化了施工工序，但是會(huì )由于結構剛度較差導致橋梁產(chǎn)生不均勻沉降;這種方法對于省級公路中大跨徑橋梁較為適用。
(3)上部連接、下部分離的加寬拼接方法：這種加寬拼裝方法可以在一定程度上保證新舊橋梁之間的橋面平整而且還可以在一定程度上保證新舊主梁之間撓度差的影響。但是只有上部結構連接，容易導致連接部位破損，產(chǎn)生縱向貫通裂縫。所以這種方法比較適用于結構跨徑較小的橋梁加寬拼接施工。相比較上述兩種方法這種方法在省級公路中適用性較強。
二、省級公路橋梁加寬拼接技術(shù)優(yōu)化對比研究
針對現有的橋梁加寬拼接技術(shù)的研究，結合省級公路的橋梁結構特點(diǎn)。在保證質(zhì)量與成本的基礎上對橋梁加寬拼接技術(shù)進(jìn)行相應的優(yōu)化并通過(guò)軟件模擬技術(shù)驗證技術(shù)可行性。
2.1 省級公路橋梁加寬拼接技術(shù)優(yōu)化研究
由于現今大多數省級公路橋梁結構為現澆鋼筋混凝土連續箱梁結構，所以根據橋梁常用結構對現有的橋梁加寬拼接技術(shù)進(jìn)行有針對性的優(yōu)化措施：
(1)兩側加寬技術(shù)：由于這種橋梁結構中包含了大量的橫線(xiàn)預應力筋，所以原有技術(shù)中的關(guān)于切除混凝土連接的方法不能使用。所以應當通過(guò)運用植筋法將原有橋梁的懸臂加厚，然后通過(guò)鉸接方式將舊橋梁與新建橋梁相互連接;
(2)兩側分離加寬技術(shù)：由于現有的大量省級公路橋梁為病害橋梁。所以在進(jìn)行加寬拼接時(shí)需要進(jìn)行相應的檢測與評價(jià)。即使檢測結果滿(mǎn)足使用要求，仍然需要采用兩側分離加寬技術(shù)進(jìn)行加寬拼接。
2.2 省級公路橋梁加寬拼接技術(shù)優(yōu)化驗證
通過(guò)對原有橋梁進(jìn)行相應的加寬拼接施工后應采用ANSYS軟件模擬技術(shù)對優(yōu)化后的拼接加寬技術(shù)與原有加寬拼接技術(shù)進(jìn)行模擬比對。通過(guò)有限元分析軟件得到了以下幾點(diǎn)結論：
(1)經(jīng)過(guò)優(yōu)化的加寬拼接技術(shù)在減小新舊橋梁的相對沉降量以及減小混凝土收縮徐變方面由于原有的加寬拼接技術(shù)。
(2)通過(guò)軟件模擬結果可以認為，經(jīng)過(guò)技術(shù)優(yōu)化后的橋梁拼接技術(shù)如果進(jìn)一步的增加新橋樁長(cháng)、增大樁徑可以有效的減小相對沉降量。
(3)無(wú)論是否經(jīng)過(guò)優(yōu)化的橋梁加寬拼接技術(shù)在改造時(shí)均需要對舊橋結構進(jìn)行切割與鑿除處理，所以在施工過(guò)程中應禁止采用大功率切割設備盡量采用軟切割及人工切割。
(4)由于省級公路中大多數橋梁結構均為帶病工作，所以?xún)?yōu)化后的加寬拼接技術(shù)更加使用與省級公路，且在進(jìn)行相應的加寬拼接之前應對原有橋梁進(jìn)行相應的加固措施。
三、結論
本文通過(guò)對橋梁加固拼接技術(shù)的研究與多年工作經(jīng)驗，得到了適用與省級公路橋梁加寬拼接的技術(shù)，并根據工作經(jīng)驗總結對省級公路中橋梁加寬拼接技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化使之更加適用于省級公路中橋梁加寬拼接施工。并通過(guò)軟件模擬技術(shù)對優(yōu)化結果進(jìn)行驗證并為優(yōu)化方案作出了科學(xué)的預測，為優(yōu)化后的加寬拼接技術(shù)提供了具體的施工建議以及發(fā)展方向。
參考文獻：
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