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摘要：随着现代经济的飞速发展，对高速公路的扩建工程也在逐渐的增加，许多相关企业都把重点放在了关于桥梁的拓寬这一内容上。怎样才能使新桥梁与旧桥梁更好的融合在一起，再怎样把融合起来的新旧桥梁的性能、独特性，还有与其他单个的桥梁所存在的差异给展现出来，这些问题使得对工程的设计增加了许多的要求，想要展现设计的特殊性只能通过特殊的设计才能达到。基于此，本文主要对高速公路桥梁拓宽工程的设计方法进行了探讨。
关键词: 高速公路；桥梁拓宽工程；设计方法
Abstract：With the rapid development of modern economy, the expressway expansion project is also gradually increased, many enterprises have focused on the bridge widen this content. How to make the new bridge and the old bridge better together, then how to put together the new and the old bridge performance, unique, and with other single bridge the difference which exists to show, these problems make the engineering design to increase the number of requirements, to show the special design of only through special design to achieve. Based on this, this paper focuses on the highway bridge widening engineering design methods discussed.
Key words：Freeway; Bridge widening engineering; Design method
中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：
高速公路上面的桥梁一般是以混凝土类梁式的桥梁为主，而在对这种类型的桥梁进行拓宽时，通常采用“整体式断面拓宽法”，这种方法是在原有的桥梁的一侧或两侧进行构造，然后再把原来的桥梁和新桥梁横向连接起来。这种整体式断面拓宽方法，与新建桥梁在思路和设想方面有着很大的差距，因此在设计的过程中设计人员要从多方面考虑这种类型桥梁的特殊性，通过科学合理的设计来使新桥梁与原桥梁成为一个完美的整体。
1设计的前期准备
只有以旧桥为基础才可以做到桥梁的拓宽，而一般的旧桥大多都是已经使用多年的。在进行旧桥拓宽之前，必须要对旧桥的相关指标做好全面的统计和检测，其中包括对桥梁的荷载检测和分析测算，并且对桥梁的承载能力等等做出全方面的评价。
对于旧桥所存在的一切隐患进行处理和改造，而那些不符合规定标准的必须要全部拆除再进行重建。进行拆除之前一定要多加思考并对其谨慎处理，再有就是那些综合评定太低的一定要拆除的桥梁，为了能很好的避免安全隐患的出现 ，肯定要做到果断的拆除。从上所述，我们可以了解到桥梁拓宽工程设计的第一步便是对旧桥的检测与评定。
2设计所要注意的问题
2.1应该重视拼接部位的受力分析
桥梁整体结构最弱的部位和最容易出现问题的是拼接部位，大多桥面出现反射裂缝的桥梁，基本上都是因为拼接部位出现开裂而引起的，而这也对车辆的行驶造成了一定的影响。在有就是，所有桥梁的拼接部位都是以非常重要的传力构件方式存在的，它有助于桥梁在运用过程中实现安全和可靠的目标，但是，这并不代表对拼接部位的检测可以忽略掉，而它也需要从多方面的结构进行具体的检测与计算，其中有承载能力的测算和正常使用的检测。除了以上所述以外，有些局部的轮载也作用在拼接部位。如刚性拼接的拼接部位在局部的轮载下，从横向层面上来看，它的弯曲应力的大小水平直接可以媲美于混凝土轴心位置上的抗拉力度，因而，对此要做到配筋的加强处理。
2.2应尽可能的改善旧桥受力状态
有些旧的桥梁在拓宽之前是需要进行加固的，所以，在对桥梁实施拓宽时技术人员需要对桥梁的加固和拓宽两个方面进行综合的考虑。从实际的情况来看，把已经拓宽过的桥梁看成是多梁式的桥梁，通过对旧桥梁进行科学的设计，可以使之减少车辆对旧桥的荷载承受力，提高旧桥本身的受力情况。如连续箱梁桥,它是由对新箱梁截面而进行科学设计的，可以很好的调整横向分布位于新旧箱梁上的荷载。假定原有的箱梁本身的刚度以及连接新旧箱梁板的刚度都是固定的值数，新旧箱梁之间刚度的比值与旧梁本身的荷载之间是成反向的比例关系的。如果比值小于2，就会较大的影响到横向荷载在新旧箱梁上的分布，在比值高于4之后，产生的影响就会比较小。因此，要是旧桥的旧箱梁本身的截面尺寸是固定的，为了在最大程度上减少原箱梁本身的荷载，借助科学的设计新的箱梁截面。
2.3应保证上部结构拼接施工顺利
桥梁的高程、新桥梁和旧桥梁上部的结构等因素都对桥梁的拼接有着很大的影响。对新桥的主梁进行选择时通常是从充足的预应力方面着手的，因为混凝土作用的逐渐变化，所以对桥梁进行拼接时时间会相应的延长，并对桥梁的上拱增大。而如果桥梁的上拱过大，会在纵向上使新桥的线性无法与旧桥的主梁进行匹配，从而直接影响桥梁的拼接。
图1是对某桥梁的上拱做出计算的描述。这是一个在高速公路之上的桥梁，它本身的尺寸是20+25+20（单位:米）,对数据进行最精确的计算后。我们可以从下面的数据上看出从拼接开始之前的90天中，主梁的截面在此部位1.2毫米上拱值。
图1某桥梁边跨中截面拼接之前所变化的上拱值
通常是，徐变上拱度不断的增长是从预应力产生张拉现象后的2到3年的时间中产生，而徐变上拱度可以说通常都是在稳定的状态。只有在前期的一段时间是处于快速增长的趋势，而后都是越来越缓慢的增长。
前期的一段时间是对拼接新桥梁和旧桥梁上部的最好阶段，为了尽可能的预防上拱本身出现太大的变化,在设计新桥主梁的时候，需要对钢筋布置以及预应力进行水平的调整，借助于这些措施，实现相关的目的。一旦，上拱在实际的施工过程中出现太大的现象，就需要对桥面的部分位置进行尽早的铺装，或者压重，在压重的情况下，能够把从主梁的最大上拱截面的形成，而产生的弯矩值控制在一定的范围内。
3相应的设计措施
3.1桩基础科学合理的设计
桩基础大多都是在高速公路上构建桥梁的时候使用，从对桥梁的桩基础进行科学的设计，可以很好的控制出现的新旧桥之间的差异基础沉降现象。（1)设计桩基础的时候，需要对桩基本身的承载力予以符合性的保障，比较符合的情况为选择桩长与桩径较低的比值情况，如果桩本身较长，为了更加有效的控制出现的沉降现象，可以借助对桩径进行增加，相比于增加桩长来说，这样的效果更加显著；（2)如果边界本身的条件许可的话，最好采取较大桩间距的群桩；（3)用扩底桩或变截面桩的方法，来提高对桩基础的沉降问题的操控。
3.2钢筋布置和新梁预应力程度方面的优化
在对桥梁进行具体的设计时，可以采用对调节钢筋的布置方法和对调节新梁产生预应力的程度。从而达到对桥梁主梁的合理控制。因为设计的计算能力逐渐提高，所以对梁体线形的计算从理论的角度可以进行很好，不管桥梁是连续箱梁的（悬臂浇注）还是简支空心板梁的（预制的）。因此，要想对桥梁结构整体本身的受力达到预想的程度，可以先把结构本身的安全性能提高到一定的程度后，在把新梁本身对于钢筋的布置情况和新梁本身预应力情况进行不断的、反复的调整，从而达到拼接完美完成的目的。
3.3合適拼接方式的优化选择
拼接新桥和旧桥的方法，主要有半刚性、刚性和铰接这三个方法。刚性连接也被称之为作强连接，单从理论的层面上来看，刚性连接可以将弯矩很好的传递出去的同时也可以把将剪力很好的传递出去，因此才有了强连接的名称；铰接连接它就只可以传递剪力的连接，同时也被称之为弱连接；至于半刚性是指在上两种方法之间的，同时也可以传递部分的弯矩和部分的剪力。
若拼接方法是对桥梁来说是合适的，那么可以对收缩徐变、基础的沉降差异所引起的整体结构与拼接部位的内力和变形问题进行很好的解决。也可以让拼接部位上的桥面铺装达到标准的平顺与完整。对于桥梁的拼接方法进行选择时要考虑地质方面和桥梁铺装方面的问题，在通过计算来确定。
3.4对拼接时机的选择
对桥梁进行拼接时，把握好拼接时间的长短是很重要的，如果拼接的时间相对的进行一些延长，那么新桥和旧桥的混凝土徐变和基础的沉降差异会得到很好的减少，但是对使用充足预应力的新梁来说恰恰是相反的，要是过分的延长新桥与旧桥的拼接时间，会导致新梁的上拱太大，也对拼接的施工造成一定的影响，还有，延长拼接时间也会增加对公路的施工时间，从而导致沿线附近的经济受到一些抑制。所以，要通过对这些数据的精确计算，来确定科学的、合适的、最佳的拼接时机。中国的高速公路对新桥与旧桥的拼接时机定在新桥完工后的3至6个月，若是工程许可的前提下，尽量把时机选在6个月之后来进行新桥与旧桥的拼接。
4结语
总之，在对新桥与旧桥进行拼接之前，一定要认真仔细的对拼接能否成功顺利进行研究，而在拼接开始施工时全方面的研究，通过采取多种不同的方法来让新桥与旧桥在纵向线型层面上使之达到一致性。最后，把对桥梁的拼接工程完成后，因为混凝土本身具有的收缩性能、车辆在行驶过程中产生的荷载力、有可能出现的基础沉降现象等等问题，所以在对拼接工程进行具体的设计时，对新桥和旧桥拼接时相互有可能影响到的问题进行全方面的研究分析，来实现良好的拼接效果。
参考文献:
[1]宗周红,夏樟华,陈宜言,等.既有桥梁拓宽改造纵向接缝研究现状与实例分析[J].福州大学学报:自然科学版,2009(4).
[2]张世平,廖朝华.高速公路桥涵构造物扩建的拼接设计思路[J].中外公路,2006(4).
[3]张丽芳,郭涛,吴文清,等.旧桥拓宽中拼接方式对旧桥受力状态的影响分析[J].公路交通科技,2006(2).
[4]叶见曙,鞠金荧,吴文清.预应力混凝土桥梁拓宽的若干问题探讨[C] .全国既有桥梁加固、改造与评价学术会议论文集,2008.
关键词: 高速公路；桥梁拓宽工程；设计方法
Abstract：With the rapid development of modern economy, the expressway expansion project is also gradually increased, many enterprises have focused on the bridge widen this content. How to make the new bridge and the old bridge better together, then how to put together the new and the old bridge performance, unique, and with other single bridge the difference which exists to show, these problems make the engineering design to increase the number of requirements, to show the special design of only through special design to achieve. Based on this, this paper focuses on the highway bridge widening engineering design methods discussed.
Key words：Freeway; Bridge widening engineering; Design method
中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：
高速公路上面的桥梁一般是以混凝土类梁式的桥梁为主，而在对这种类型的桥梁进行拓宽时，通常采用“整体式断面拓宽法”，这种方法是在原有的桥梁的一侧或两侧进行构造，然后再把原来的桥梁和新桥梁横向连接起来。这种整体式断面拓宽方法，与新建桥梁在思路和设想方面有着很大的差距，因此在设计的过程中设计人员要从多方面考虑这种类型桥梁的特殊性，通过科学合理的设计来使新桥梁与原桥梁成为一个完美的整体。
1设计的前期准备
只有以旧桥为基础才可以做到桥梁的拓宽，而一般的旧桥大多都是已经使用多年的。在进行旧桥拓宽之前，必须要对旧桥的相关指标做好全面的统计和检测，其中包括对桥梁的荷载检测和分析测算，并且对桥梁的承载能力等等做出全方面的评价。
对于旧桥所存在的一切隐患进行处理和改造，而那些不符合规定标准的必须要全部拆除再进行重建。进行拆除之前一定要多加思考并对其谨慎处理，再有就是那些综合评定太低的一定要拆除的桥梁，为了能很好的避免安全隐患的出现 ，肯定要做到果断的拆除。从上所述，我们可以了解到桥梁拓宽工程设计的第一步便是对旧桥的检测与评定。
2设计所要注意的问题
2.1应该重视拼接部位的受力分析
桥梁整体结构最弱的部位和最容易出现问题的是拼接部位，大多桥面出现反射裂缝的桥梁，基本上都是因为拼接部位出现开裂而引起的，而这也对车辆的行驶造成了一定的影响。在有就是，所有桥梁的拼接部位都是以非常重要的传力构件方式存在的，它有助于桥梁在运用过程中实现安全和可靠的目标，但是，这并不代表对拼接部位的检测可以忽略掉，而它也需要从多方面的结构进行具体的检测与计算，其中有承载能力的测算和正常使用的检测。除了以上所述以外，有些局部的轮载也作用在拼接部位。如刚性拼接的拼接部位在局部的轮载下，从横向层面上来看，它的弯曲应力的大小水平直接可以媲美于混凝土轴心位置上的抗拉力度，因而，对此要做到配筋的加强处理。
2.2应尽可能的改善旧桥受力状态
有些旧的桥梁在拓宽之前是需要进行加固的，所以，在对桥梁实施拓宽时技术人员需要对桥梁的加固和拓宽两个方面进行综合的考虑。从实际的情况来看，把已经拓宽过的桥梁看成是多梁式的桥梁，通过对旧桥梁进行科学的设计，可以使之减少车辆对旧桥的荷载承受力，提高旧桥本身的受力情况。如连续箱梁桥,它是由对新箱梁截面而进行科学设计的，可以很好的调整横向分布位于新旧箱梁上的荷载。假定原有的箱梁本身的刚度以及连接新旧箱梁板的刚度都是固定的值数，新旧箱梁之间刚度的比值与旧梁本身的荷载之间是成反向的比例关系的。如果比值小于2，就会较大的影响到横向荷载在新旧箱梁上的分布，在比值高于4之后，产生的影响就会比较小。因此，要是旧桥的旧箱梁本身的截面尺寸是固定的，为了在最大程度上减少原箱梁本身的荷载，借助科学的设计新的箱梁截面。
2.3应保证上部结构拼接施工顺利
桥梁的高程、新桥梁和旧桥梁上部的结构等因素都对桥梁的拼接有着很大的影响。对新桥的主梁进行选择时通常是从充足的预应力方面着手的，因为混凝土作用的逐渐变化，所以对桥梁进行拼接时时间会相应的延长，并对桥梁的上拱增大。而如果桥梁的上拱过大，会在纵向上使新桥的线性无法与旧桥的主梁进行匹配，从而直接影响桥梁的拼接。
图1是对某桥梁的上拱做出计算的描述。这是一个在高速公路之上的桥梁，它本身的尺寸是20+25+20（单位:米）,对数据进行最精确的计算后。我们可以从下面的数据上看出从拼接开始之前的90天中，主梁的截面在此部位1.2毫米上拱值。
图1某桥梁边跨中截面拼接之前所变化的上拱值
通常是，徐变上拱度不断的增长是从预应力产生张拉现象后的2到3年的时间中产生，而徐变上拱度可以说通常都是在稳定的状态。只有在前期的一段时间是处于快速增长的趋势，而后都是越来越缓慢的增长。
前期的一段时间是对拼接新桥梁和旧桥梁上部的最好阶段，为了尽可能的预防上拱本身出现太大的变化,在设计新桥主梁的时候，需要对钢筋布置以及预应力进行水平的调整，借助于这些措施，实现相关的目的。一旦，上拱在实际的施工过程中出现太大的现象，就需要对桥面的部分位置进行尽早的铺装，或者压重，在压重的情况下，能够把从主梁的最大上拱截面的形成，而产生的弯矩值控制在一定的范围内。
3相应的设计措施
3.1桩基础科学合理的设计
桩基础大多都是在高速公路上构建桥梁的时候使用，从对桥梁的桩基础进行科学的设计，可以很好的控制出现的新旧桥之间的差异基础沉降现象。（1)设计桩基础的时候，需要对桩基本身的承载力予以符合性的保障，比较符合的情况为选择桩长与桩径较低的比值情况，如果桩本身较长，为了更加有效的控制出现的沉降现象，可以借助对桩径进行增加，相比于增加桩长来说，这样的效果更加显著；（2)如果边界本身的条件许可的话，最好采取较大桩间距的群桩；（3)用扩底桩或变截面桩的方法，来提高对桩基础的沉降问题的操控。
3.2钢筋布置和新梁预应力程度方面的优化
在对桥梁进行具体的设计时，可以采用对调节钢筋的布置方法和对调节新梁产生预应力的程度。从而达到对桥梁主梁的合理控制。因为设计的计算能力逐渐提高，所以对梁体线形的计算从理论的角度可以进行很好，不管桥梁是连续箱梁的（悬臂浇注）还是简支空心板梁的（预制的）。因此，要想对桥梁结构整体本身的受力达到预想的程度，可以先把结构本身的安全性能提高到一定的程度后，在把新梁本身对于钢筋的布置情况和新梁本身预应力情况进行不断的、反复的调整，从而达到拼接完美完成的目的。
3.3合適拼接方式的优化选择
拼接新桥和旧桥的方法，主要有半刚性、刚性和铰接这三个方法。刚性连接也被称之为作强连接，单从理论的层面上来看，刚性连接可以将弯矩很好的传递出去的同时也可以把将剪力很好的传递出去，因此才有了强连接的名称；铰接连接它就只可以传递剪力的连接，同时也被称之为弱连接；至于半刚性是指在上两种方法之间的，同时也可以传递部分的弯矩和部分的剪力。
若拼接方法是对桥梁来说是合适的，那么可以对收缩徐变、基础的沉降差异所引起的整体结构与拼接部位的内力和变形问题进行很好的解决。也可以让拼接部位上的桥面铺装达到标准的平顺与完整。对于桥梁的拼接方法进行选择时要考虑地质方面和桥梁铺装方面的问题，在通过计算来确定。
3.4对拼接时机的选择
对桥梁进行拼接时，把握好拼接时间的长短是很重要的，如果拼接的时间相对的进行一些延长，那么新桥和旧桥的混凝土徐变和基础的沉降差异会得到很好的减少，但是对使用充足预应力的新梁来说恰恰是相反的，要是过分的延长新桥与旧桥的拼接时间，会导致新梁的上拱太大，也对拼接的施工造成一定的影响，还有，延长拼接时间也会增加对公路的施工时间，从而导致沿线附近的经济受到一些抑制。所以，要通过对这些数据的精确计算，来确定科学的、合适的、最佳的拼接时机。中国的高速公路对新桥与旧桥的拼接时机定在新桥完工后的3至6个月，若是工程许可的前提下，尽量把时机选在6个月之后来进行新桥与旧桥的拼接。
4结语
总之，在对新桥与旧桥进行拼接之前，一定要认真仔细的对拼接能否成功顺利进行研究，而在拼接开始施工时全方面的研究，通过采取多种不同的方法来让新桥与旧桥在纵向线型层面上使之达到一致性。最后，把对桥梁的拼接工程完成后，因为混凝土本身具有的收缩性能、车辆在行驶过程中产生的荷载力、有可能出现的基础沉降现象等等问题，所以在对拼接工程进行具体的设计时，对新桥和旧桥拼接时相互有可能影响到的问题进行全方面的研究分析，来实现良好的拼接效果。
参考文献:
[1]宗周红,夏樟华,陈宜言,等.既有桥梁拓宽改造纵向接缝研究现状与实例分析[J].福州大学学报:自然科学版,2009(4).
[2]张世平,廖朝华.高速公路桥涵构造物扩建的拼接设计思路[J].中外公路,2006(4).
[3]张丽芳,郭涛,吴文清,等.旧桥拓宽中拼接方式对旧桥受力状态的影响分析[J].公路交通科技,2006(2).
[4]叶见曙,鞠金荧,吴文清.预应力混凝土桥梁拓宽的若干问题探讨[C] .全国既有桥梁加固、改造与评价学术会议论文集,2008.