舊路升級改造中橋梁設計問題探討論文
摘要：結合筆者參與的若干舊路改造項目，探討了既有橋梁升級改造的若干問題，并提出處理建議。
關鍵詞：舊路；升級改造；橋梁設計
中圖分類號：Ｕ４４２．５文獻標識碼：Ａ文章編號：１００７—６９２１（２０１６）０２—０１００—０１
１研究背景
近年來，舊路升級改造工程在公路工程中的占比逐年提高，挑戰與問題也隨之而來。如何充分利用舊路既有構造物、在節省造價的同時達到使用效能最大化，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、改建、重建問題，如何考慮設計會更加方便施工、確保使用、減少對既有道路的擾動、減少造價，成為此類橋梁設計中最為關鍵的考量。
２舊路升級改造工程中橋梁設計各過程中的重點簡述
眾所周知，一條公路的設計，通常要經歷可行性研究階段、外業勘測階段、初步設計階段、施工圖設計階段、施工中修正設計階段。每個階段都有其關注的重點。
２．１可行性研究階段
該階段要對項目有總體的把握，總體規劃、規模控制都是在該階段完成的。作為橋涵專業，應重點關注改造后公路使用性能的變化對周邊地區的影響，例如：在低等級公路改高速的工程中，因高速實行全封閉通行，應考慮沿線的村鎮市的人民通行便捷，增設輔道、通達等，在農牧區，亦應增設農耕通道、牧道等。同時，須對既有構造物進行外觀檢查，詳細了解構造物的外觀損壞、病害情況，并進行評估，對于評級較高、存在繼續使用可能的橋涵，應列入相應的荷載檢測試驗費，以便在初步設計階段確定該橋的使用可能性；對于評級較低的橋涵基本可以認定為拆除新建。
２．２外業勘測階段
該階段對既有道路進行采集數據勘測，同時應重點關注評級較高、存在繼續使用可能的橋涵，對關鍵橋涵應進行詳細的檢測，確定其使用健康情況，并對其使用狀態進行詳細分析評價，確定該構造物是否可以采取加固措施后繼續使用。
２．３初步設計階段
除常規設計新建橋涵外，應對需要加固改造的橋梁按照現有狀態進行驗算設計。對于上部無法繼續使用的橋梁，應驗算下部承載能力，承載能力驗算尚可的，應對蓋梁進行改造，以方便架設新建的上部構造，同時，應反算橋面標高，并要求縱斷設計人員進行重新擬合。對于已無法使用的橋梁，設計中應采取加大單孔跨徑的原則，如原橋為４ｍ～１３ｍ中橋，則重建橋宜設置為４ｍ～２０ｍ，并采用錯位布置，以避開原有橋梁的基礎，同時橋臺設計，不宜采用開挖面積較大的橋臺類型，宜采用樁柱式橋臺，以減少開挖，避免擾動原已穩定的路基，計算中，樁長應從天然地面起算。
２．４施工圖設計階段
對可以加固的橋梁應提出詳細的加固改造方案，對于新建橋梁，樁柱式橋臺，天然地面以上部分應按墩柱計算受力及配筋，天然地面以下部分按樁基計算配筋，同時，新舊結構防護工程的銜接應仔細考慮。
２．５施工階段
應根據現場具體情況，適當調整設計方案，以方便施工。
２．６擴建項目
對于擴建項目，亦應調查既有橋涵的典型標高，以方便加寬、接長設計，設計中應充分考慮新舊構造物銜接方法，及銜接點的特殊設計。
３工程實例
某公路，原設計等級為二級公路，現欲改造為一級公路。既有４ｍ～１３ｍ中橋一座，擴大基礎，上部為先張空心板，設計荷載為汽－２０，掛－１００。經外觀檢測，發現：該橋板縫全部開裂，且大面積脫落，板縫滲水嚴重；０＃橋臺臺帽開裂，原橋臺混凝土標號為Ｃ２５，一字臺。外觀檢測評定為２級，可考慮加固改造繼續使用。經計算分析發現，該空心板已無法滿足在維持原設計荷載標準的基礎上加鋪１０ｃｍ瀝青混凝土鋪裝層的使用要求，故判定上部拆除重建。按照新荷載標準公路－Ⅰ級驗算后發現：在該地區地震動峰值加速度０．１ｇ作用下，橋臺、橋墩承載能力無法滿足使用要求，判定下部亦拆除。經考慮后，為避免新建橋梁基礎與既有橋梁基礎沖突，選擇新建４ｍ～２０ｍ中橋，且橋墩與既有橋梁錯位布置。為避免開挖擾動既有已穩定的路基，橋臺采用樁柱式橋臺，天然地面以上部分樁高約１０ｍ，按橋墩受力計算，同時亦考慮土壓力影響進行二次驗算，樁長計算按照天然地面以下受力，計算應有樁長。同時，為了考慮充分利用既有橋梁防護工程，設計中，不拆除既有橋梁的橋臺，將原橋臺視為擋墻，鑿除與新建上部沖突部分臺帽，對現有的錐坡等防護工程進行修復，同時，新建的防護工程盡量與既有防護工程銜接，減少工程量。
４結論與建議
舊路升級改造項目，既需盡量充分利用既有構造物，又要考慮改造、加固、重建中的細節。
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