旧路升级改造中桥梁设计问题探讨论文
摘要：结合笔者参与的若干旧路改造项目，探讨了既有桥梁升级改造的若干问题，并提出处理建议。
关键词：旧路；升级改造；桥梁设计
中图分类号：Ｕ４４２．５文献标识码：Ａ文章编号：１００７—６９２１（２０１６）０２—０１００—０１
１研究背景
近年来，旧路升级改造工程在公路工程中的占比逐年提高，挑战与问题也随之而来。如何充分利用旧路既有构造物、在节省造价的同时达到使用效能最大化，是工程参与者面临的重要课题。尤其是既有桥梁的利用、修复、改建、重建问题，如何考虑设计会更加方便施工、确保使用、减少对既有道路的扰动、减少造价，成为此类桥梁设计中最为关键的考量。
２旧路升级改造工程中桥梁设计各过程中的重点简述
众所周知，一条公路的设计，通常要经历可行性研究阶段、外业勘测阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段、施工中修正设计阶段。每个阶段都有其关注的重点。
２．１可行性研究阶段
该阶段要对项目有总体的把握，总体规划、规模控制都是在该阶段完成的。作为桥涵专业，应重点关注改造后公路使用性能的变化对周边地区的影响，例如：在低等级公路改高速的工程中，因高速实行全封闭通行，应考虑沿线的村镇市的人民通行便捷，增设辅道、通达等，在农牧区，亦应增设农耕通道、牧道等。同时，须对既有构造物进行外观检查，详细了解构造物的外观损坏、病害情况，并进行评估，对于评级较高、存在继续使用可能的桥涵，应列入相应的荷载检测试验费，以便在初步设计阶段确定该桥的使用可能性；对于评级较低的桥涵基本可以认定为拆除新建。
２．２外业勘测阶段
该阶段对既有道路进行采集数据勘测，同时应重点关注评级较高、存在继续使用可能的桥涵，对关键桥涵应进行详细的检测，确定其使用健康情况，并对其使用状态进行详细分析评价，确定该构造物是否可以采取加固措施后继续使用。
２．３初步设计阶段
除常规设计新建桥涵外，应对需要加固改造的桥梁按照现有状态进行验算设计。对于上部无法继续使用的桥梁，应验算下部承载能力，承载能力验算尚可的，应对盖梁进行改造，以方便架设新建的上部构造，同时，应反算桥面标高，并要求纵断设计人员进行重新拟合。对于已无法使用的桥梁，设计中应采取加大单孔跨径的原则，如原桥为４ｍ～１３ｍ中桥，则重建桥宜设置为４ｍ～２０ｍ，并采用错位布置，以避开原有桥梁的基础，同时桥台设计，不宜采用开挖面积较大的桥台类型，宜采用桩柱式桥台，以减少开挖，避免扰动原已稳定的路基，计算中，桩长应从天然地面起算。
２．４施工图设计阶段
对可以加固的桥梁应提出详细的加固改造方案，对于新建桥梁，桩柱式桥台，天然地面以上部分应按墩柱计算受力及配筋，天然地面以下部分按桩基计算配筋，同时，新旧结构防护工程的衔接应仔细考虑。
２．５施工阶段
应根据现场具体情况，适当调整设计方案，以方便施工。
２．６扩建项目
对于扩建项目，亦应调查既有桥涵的典型标高，以方便加宽、接长设计，设计中应充分考虑新旧构造物衔接方法，及衔接点的特殊设计。
３工程实例
某公路，原设计等级为二级公路，现欲改造为一级公路。既有４ｍ～１３ｍ中桥一座，扩大基础，上部为先张空心板，设计荷载为汽－２０，挂－１００。经外观检测，发现：该桥板缝全部开裂，且大面积脱落，板缝渗水严重；０＃桥台台帽开裂，原桥台混凝土标号为Ｃ２５，一字台。外观检测评定为２级，可考虑加固改造继续使用。经计算分析发现，该空心板已无法满足在维持原设计荷载标准的基础上加铺１０ｃｍ沥青混凝土铺装层的使用要求，故判定上部拆除重建。按照新荷载标准公路－Ⅰ级验算后发现：在该地区地震动峰值加速度０．１ｇ作用下，桥台、桥墩承载能力无法满足使用要求，判定下部亦拆除。经考虑后，为避免新建桥梁基础与既有桥梁基础冲突，选择新建４ｍ～２０ｍ中桥，且桥墩与既有桥梁错位布置。为避免开挖扰动既有已稳定的路基，桥台采用桩柱式桥台，天然地面以上部分桩高约１０ｍ，按桥墩受力计算，同时亦考虑土压力影响进行二次验算，桩长计算按照天然地面以下受力，计算应有桩长。同时，为了考虑充分利用既有桥梁防护工程，设计中，不拆除既有桥梁的桥台，将原桥台视为挡墙，凿除与新建上部冲突部分台帽，对现有的锥坡等防护工程进行修复，同时，新建的防护工程尽量与既有防护工程衔接，减少工程量。
４结论与建议
旧路升级改造项目，既需尽量充分利用既有构造物，又要考虑改造、加固、重建中的细节。
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