关键词：市政桥梁；拓宽设计；方法
对市政桥梁进行拓宽设计可以有效地增加桥梁的通行能力和使用年限，有效地节约成本，但是在设计的过程中需要考虑众多因素，因此，就需要我们依据施工过程中实际情况以及地质条件进行合理拓宽设计和改造，促进市政桥梁的发展，提高城市化发展的步伐。
1 桥梁拓宽的基本原则
在进行拓宽设计时，需要遵循以下几个基本原则。
（1）进行拓宽设计时，要充分考虑拓宽部分的沉降。如果拓宽部分沉降不合理，就会导致拓宽接缝的力学性能较差，进而引起拓宽部分的可靠性下降。因此，在进行拓宽设计时，需要通过合理的措施控制新桥的沉降问题，同时还要尽量避免对旧桥造成扰动。
（2）进行桥梁拓宽施工时，必然会对交通以及周边环境造成影响。因此，在进行拓宽设计时，应当充分考虑外界因素，最大程度降低拓宽施工对外界产生的干扰。
（3）进行拓宽设计时，拓宽部分从原则上来说，最好和旧桥保持一致，即在桥长、结构和跨径等方面保持相同，视老桥结构情况及交通组织需求，选择新老桥各部分结构是否连接。
（4）在拓宽设计时，要充分考虑接缝对行车安全可能产生的影响，最好使新桥和旧桥的接缝能够一起承受载荷，保证形变协调。
（5）对施工技术和工艺要作出规划，明确施工工艺和流程，确保拓宽施工接缝质量。
（6）桥梁拓宽是在既有桥梁无法满足交通要求的基础上展开的，因此在新桥性能设计上应该优于旧桥，即强度、承载力等性能都应高于旧桥。
2 市政桥梁拓宽设计的常用方法
2.1单边、双边新建桥梁
单边新建桥梁是桥梁拓宽的一种方式，在原有桥梁无法满足交通需求的时候，需要通过增加桥梁宽度提升原有桥梁的通行能力。如果原有桥梁的交通功能不能中断，那么就无法对原桥直接进行拓宽施工。此时，就可以采取单边新建桥梁的方式，在原桥的一侧新建桥梁，以此缓解原桥的交通压力，提升线路的通行能力。单边新建桥梁的是在原桥交通不能受阻的情况下进行的，不会和原桥产生接缝。双边新建就是在原桥两侧进行新桥建设，实现拓宽目的。单边或双边的拓宽形式需要根据拓宽功能、断面形式和建设条件等进行合理选择。
2.2增设悬臂挑梁
增设悬臂挑梁是最为简单的一种桥梁拓宽手段。在桥墩、承台等完好无损的情况下，也满足加载需求和拓宽条件，就可以对主承重上部结构进行调整，强化其加载需求。与此同时，还需拆卸桥梁两侧的人行道栏杆，凿开铺装层，重新铺装加固后的桥面，在人行道两侧增设悬臂梁，在车行道中增设悬臂板，然后再重新安装人行道栏杆，完成桥梁拓宽。增设悬臂挑梁的拓宽手段主要适合拱式或梁式桥梁，拓宽位置以旧桥两侧为主。增设悬臂挑梁的拓宽方式不需要拓宽桥墩，施工量较小，效果显著， 适用于加宽宽度不大，加宽段载荷要求不高（人非载荷）的情况。
2.3增设主梁
增设主梁的拓宽方式，主要是针对具有提升承载力需求的旧桥提出的，增设的主梁刚度应该高于旧桥，实现原桥横向载荷分布系数减小的目的。
2.4桥梁拼接
桥梁拼接是桥梁拓宽的一类常用手段，主要有三种形式：新旧桥上、下部结构连接；上、下部结构不连接；上部结构连接。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第一种形式将新旧桥的上下部结构都进行了连接，可以提升新旧桥的整体性，最大程度降低连接处的形变。但是，上下部结构都进行连接，由于新桥的沉降还不稳定，可能导致桥体内力变大，导致新旧桥的连接处出现裂缝，影响拓宽质量。第二种形式实现了新旧桥上下部结构的分离，提升了新旧桥的独立性，避免了新旧桥之间各种力的相互作用，也切实避免了新桥沉降不稳定可能引起的问题。不仅如此，上下部结构不进行连接，可以大幅降低施工量和施工难度，但是新旧桥上下部结构不进行连接，在活载作用下，新旧桥主梁挠度会出现差异，加之两桥沉降也存在不同，很有可能导致连接处铺装层受损，影响整桥性能和行车安全。第三种形式仅仅连接了上部，下部未进行连接。连接上部、分离下部，可以减小上部结构对下部结构产生的影响，但是沉降问题会导致上部结构内力增加，可能导致质量问题，影响行车安全。
3 市政桥梁拓宽的具体应用措施
3.1优化新梁预应力程度及钢筋布置
设计上可通过调整新梁预应力程度及钢筋布置的方法来控制新桥主梁徐变竖向变形方向及大小。随着设计计算水平的增强，不管是悬臂浇注的连续箱梁还是预制的简支空心板梁，都能通过理论计算来调整成桥后的梁体线形。因此，在保证结构安全的基础上，如能反复调整新梁预应力程度及钢筋布置，可达到新桥线形满足拼接施工与改善整体结构受力的目的。
3.2选用合适的混凝土材料
设计时对主梁和拼接部位采用低收缩徐变的混凝土可以减小新旧主梁收缩徐变差异带来的不利影响。通过建立实桥有限元模型，对比分析得到: 相同拼接时间下，采用低收缩徐变混凝土的新桥结构在恒载作用下关键部位的弯矩值比普通混凝土的小20 %～40 %。
3.3合理设计桩基础
市政梁桥大量使用桩基础，合理设计桩基础能有效控制新旧桥基础沉降差异。对钻孔灌注桩基础沉降变形及控制进行过研究，提出了以下设计建议: 桩基础设计时应在保证桩基承载力的基础上, 桩长与桩径之比宜选择为较低值，对于较长的桩，增加桩径比增加桩长对控制沉降更为有效；在边界条件许可的情况下，群桩宜采用较大的桩间距；采用变截面桩、扩底桩等异型桩可降低桩基沉降。
3.4选择合适的拼接时机
延长拼接时间会减少新旧桥混凝土收缩徐变和基础沉降差异，但是对于使用充足预应力的新梁，如果过度地延长拼接时间，会造成新梁上拱过大，影响拼接施工; 再者，延长拼接时间也会给高速公路交通组织造成困难，影响沿线经济发展。因此，只有通过准确计算, 把各个因素的影响值量化出来，充分权衡，才能确定合理的拼接时机。我国新旧桥梁拼接时机选在新桥完成后的3～6 个月，在工程允许的情况下，尽可能选择在6 个月以后进行新旧桥梁的连接。
3.5 选择合适的拼接方式
从桥梁设计理论上讲，刚性连接是一种既能传递弯矩又能传递剪力的连接方式，又称为强连接; 铰接连接是一种只传递剪力的连接，也称弱连接; 半刚性连接方式介于上述两种连接之间，不仅能传递剪力，还能够传递部分弯矩。合适的拼接方式能够较好地解决收缩徐变、基础沉降差异引起的整体结构包括拼接部位本身的附加内力和变形问题，又能确保运营中拼接部位上桥面铺装的平顺完整。对于具体桥梁，往往结合桥梁所处地质条件、桥面铺装类型和计算确定。
总之，桥梁拓宽是解决现有交通运输压力日益增加问题的首选方式，相较于对桥梁拆毁重建等方法既减少了成本投入又确保了交通系统正常运行。桥梁拓宽的方法较多，对于市政桥梁而言，进行拓宽设计时需充分结合实际，严格遵守基本设计原则，处理好接缝施工、拼接处理和沉降控制等方面的工作，保证市政桥梁拓宽设计质量。
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论文作者:尹紫钰,
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第24期
论文发表时间:2020/1/16
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