高速公路改扩建新旧空心板梁拼接方式研究

研究

摘要：随着我国经济建设的持续深化发展，高速公路的项目数量陆续提高，我国很多区域都构建了密集的高速公路网络，极大方便了群众的出行，也为各行业的发展奠定了坚实的基础。在高速公路改扩建的过程中，各项技术的运用极其关键，而其中新旧空心板梁拼接方式是当中的核心技术。新旧空心板梁在拼宽连接的过程中，由于新旧材料的性质存在差异，连接方式也存在一定的区别，因此对整个高速公路桥梁结构的整体性能带来较大影响。因此，加强对新旧空心板梁拼宽连接的研究极其关键。本文简要分析了高速公路改扩建新旧空心板梁的拼接方式，希望能够对现阶段高速公路的建设发展提供参考。

关键词：高速公路改扩建；新旧空心板梁；拼接方式 一、引言

高速公路扩建工程项目的复杂和难度系数有别于以往的新建高速公路。高速公路的扩建工程受当前高速公路的实时路况、交通条件和自然环境的牵制，通常在原有高速公路主线持续利用的情形下开展基本建设。因而，设计方案和工程施工领域的考虑整体愈来愈繁杂，不一样的扩建工程新项目具备不一样的特性。在我国高速公路扩建工程具备一定的独特性，因为中国经济发展速率持续加快，扩建工程新项目中的原有高速公路大多数已全线通车20年上下，但相对的设计标准和规范则持续发生变化，尽管原有高速公路技术状况良好，但已无法达到现行标准的规定。假如拆除这种公路桥梁，会产生很大的资源消耗，但假如应用，没有一个适合的分析管理体系和规范，实际操作的时候会特别艰难。因而，必须采用合理的方式来对高速公路拼宽技术进行科学研究，为中国将来高速公路扩建工程给予参照。

二、新旧空心板梁不同的拼接方法确定

工程项目扩建的过程中，在达到承载能力和耐用性规定的同时，应尽可能运用原来的空心板桥梁结构。一般来讲，新旧空心板梁桥其拼接的主要方式有以下几种：新旧空心板梁间不连接、新旧空心板梁间进行湿接缝连接、新旧空心板梁间进行湿接缝+横隔板连接。这几种方式对于整个高速公路的改扩建有着至关重要的作用。

（一）新旧空心板梁间不连接

新旧空心板不相接就是指空心板桥拼宽部分的新桥内边板与旧桥部分的外边板之间没有独特的连接，反而是根据路面的混凝土铺设将旧桥空心板与新桥空心板相互连接。这类连接方法的特点是使用便捷，工程施工简易，缺陷是整体性差，抗侧弯曲刚度低。新旧空心梁板仅仅根据路面水泥混凝土的铺设来进行力的横向传递。

（二）新旧空心板梁间湿接缝连接

新旧空心板梁间之间的湿接缝连接是当前的一项较为成熟的技术，其主要指在空心板桥扩宽部分的新桥内侧板在现浇板一定区域内铺设横向的钢筋，旧桥两侧板在一定区域内铺设横向钢筋，使旧桥挡板的预埋钢筋与新桥的预埋钢筋机械连接或捆扎在一起。最终，根据浇筑湿接缝混凝土和桥头搭板混凝土将新桥和旧桥连接在一起。这类连接方法使用便捷，工程施工简易，总体构造好，侧面弯曲刚度高，新旧梁板根据桥头搭板和湿接缝进行力的横向传递。

（三）新旧空心板梁间湿接缝+横隔梁连接

新旧空心板梁间湿接缝与横隔梁连接就是指在空心板公路桥梁扩宽一部分的新桥内边板在现浇板一定区域内预埋一定数目的横向钢筋，旧桥两侧板在梁端上设定横隔板的部位预埋一定数目的横向钢筋，随后电焊焊接或捆扎旧桥挡板的预埋钢筋。最终通过浇筑横隔梁处混凝土、湿接缝混凝土和桥头搭板混凝土，连接新桥和旧桥。这类连接方法的不足之处是实际操作不便，工程施工不方便。但是其具备整体性更强、侧面弯曲刚度更高的优势，新老梁护栏板根据桥头搭板中的湿接缝和横膈梁进行侧面传力。

三、新旧空心板梁不同的拼接方法的定论

针对目前高速公路改扩建过程中的空心板桥梁拼宽问题予以研究，通过对比确定无连接、湿接缝连接、湿接缝+横隔梁连接三种连接方式，结合相关的参考文献资料，针对每种连接方式通过改变桥面铺装层厚度、相邻两块不同刚度的新旧空心梁之间的距离等情况进行了相应的文献整理，整体来讲，这三种方式具体有以下的几种定论。

第一，在集中荷载作用下，相邻两块新旧空心板梁之间的间距相同时，随着桥面混凝土铺装层厚度的增加，每种连接方式下的新板随着桥面混凝土铺装层厚度的增加而减小，减小幅度越来越小且趋于平缓；新板和旧板的位移差逐渐减小，减小幅度越来越小且趋于平缓；新板和旧板的梁底应力逐渐减小，减小幅度越来越小且趋于平缓。

第二，在集中荷载作用下，桥面混凝土铺装层厚度相同时，随着相邻两块不同刚度的新旧空心板梁的间距增大，新板的位移呈比例增大；旧板的位移呈比例减小；新旧空心板梁的位移差呈比例增大，新板的梁底应力呈比例增大，旧板的梁底应力呈比例减小。

第三，若采用无连接时，建议相邻两块新旧空心板梁间距取4mm-6mm，桥面混凝土铺装层厚度取15cm-20cm；若采用湿接缝连接时，建议相邻两块新旧空心板梁间距取25cm，桥面混凝土铺装层厚度取15cm-20cm；若采用湿接缝+横隔梁连接时，建议相邻两块新旧空心板梁间距取30cm，桥面混凝土铺装层厚度取15cm-20cm。

第四，三种连接方式进行综合对比，不建议采用无连接的连接方式，二级公路及一级轻载交通公路的13米空心板梁拼宽连接方式，建议采用湿接缝连接，新旧空心板间距取25cm，桥面混凝土铺装层厚度取15cm-20cm；高速公路及一级重载交通公路的13米空心板梁拼宽连接方式，建议采用湿接缝+横隔梁的连接方式，新旧空心板梁间距取30cm，桥面混凝土铺装层厚度取15cm-20cm。

第五，三种连接方式下连接性能由好到差依次为湿接缝+横隔梁连接、湿接缝连接、无连接。在对高速公路及不同级别道路上的 13 米空心板桥拼接时可以

选择不同的连接方式。无连接时连接性能最差，虽然满足静载条件下的力学性能，但只靠混凝土铺装层进行连接，在汽车荷载的疲劳作用下新旧梁板拼接处容易产生破坏造成后期“单板受力”，不建议此拼宽连接方式。湿接缝连接时连接性能相对于无连接较好，适用于重载交通较少的一级公路或二级公路上的 13 米空心板梁桥拼宽，建议桥面铺装层厚度选择15cm-20cm，考虑到施工的方便性，新旧空心板梁间距选择 25cm。

参考文献

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