公路桥梁向城市道路桥梁功能转变分析

摘要：随着我国社会经济的飞速发展，对交通基础设施的要求也越来越高，对于一些建成使用时间较长的旧公路桥梁在质量以及功能方面都无法适应新时期的需要，因此需要对其进行加固和改造，对这些公路桥梁在加宽加固改造时应注意其向城市道路桥梁功能的转变，并以此为出发点进行改造设计。

关键词：公路桥梁；城市道路桥梁；功能转变；加宽加固

我国一些原有的公路桥梁等交通基础设施由于建成年代久远，在使用功能以及质量标准方面都已经无法适应新时期的实际需要，因此需要对其进行改造。在改造设计中，除了对就桥梁结构进行加固设计外，还要特别注意其在功能方面的转变。很多原公路桥梁在建成时并不具备非机动车到以及人行道的设计，所以要采取相应的加宽以及功能完善的设计手段来满足城市交通对道路桥梁功能的需要。本文将以某公路桥梁向城市道路桥梁功能转变的改造设计为例来分析公路桥梁的加固加宽改造设计方法。

1某公路桥梁的基本概况

某公路桥梁长度为565m，其宽度为25m，两侧防撞护栏宽度均为0.5m，净路宽则只有24m。该桥梁上部为14孔40m的I型简支组合梁，梁间连接为TST，下部结构基础为钻孔灌注桩，该桥墩桩基的长度为50m，半径为0.75m，而桥台桩基的半径为0.6m，其长度则为40m。该桥梁投入使用超过10年，未设置人行通道，且桥面以及伸缩缝均存在质量问题，需要对其进行加宽加固改造来实现功能转变，以适应城市发展到需要。

2公路桥梁功能转变改造设计方案的合理确定

在对公路桥梁进行改造设计时，要全面了解相关的水文资料，并合理确定改造设计方案。以本文所述桥梁为例，其所在地区的洪水流量约为3000m3/s，而冲刷深度通常在4.3m左右。在该公路桥梁周边50m范围内存在大量由细砂、粉以及黏性土构成的沉积物质。其液化层深度在12.3~13m之间。通过对以上数据信息的分析，确定了在该桥梁的改造设计中需要重点解决加宽改造后的桥型设计、旧桥改造的加固设计以及改造后的新旧部分纵向连接设计这三个主要问题，需要分别制定相应的设计方案。

2.1根据加宽需要设计桥型的改造方案

为了增强该桥梁加宽后的整体横向刚度，在改造中可以采用T型梁以及40m14孔的应力混凝土的设计方案。这种桥型设计方案的结构形式与旧桥的变形特征基本一致，便于后期对桥梁进行整体的维护管理。同时这种结构形式也能够很好地满足泄洪时的要求。

2.2根据功能转化改造需要设计加固方案

由于该公路桥梁的原有结构在行车的舒适性以及受力能力方面都存在一定的缺陷，所以在改造中可以采用先简后支的设计方案，从而既能够合理调整旧桥结构，使其能够在一定程度上实现连续梁的功能，同时也能够尽量减少新旧部分在受力以及变形特征上的差异。确定的改造设计方案为：凿除旧桥梁端的原有铺装，对其横隔梁采取钻孔处理，并通过钢筋进行穿过锚固处理以及绑扎两片梁，从而使新旧桥的钢筋形成可靠连接。然后对其进行整体的混凝土浇筑以及桥面铺装，从而达到功能转换的改造目的。

2.3桥梁新旧部分的纵向连接设计方案

该公路桥梁的原有结构由于经过长时间的使用，基本完成了沉降，而改造后的部分则仍存在沉降以及位移变形的可能。在改造设计中可以采用分离处置的方案来解决新旧部分的连接问题。因此在设计方案中对在其新桥加宽部分的上部结构预设了沉降缝，并采用了柔性填充材料的方式，对桥面铺装部分则采用了切缝的设计方案，对加宽部分的下部结构采用的是不做连接的设计方案。

3某公路桥梁的功能转变加固加宽改造的具体设计实践分析

在对公路桥梁进行功能转变加宽加固改造设计时，应首先保证其形成的安全性，并增加机动车道、人行通道以及相关照明设施的设计，使公路桥梁能够符合城市道路交通的需要。

3.1为实现向城市道路桥梁功能的转变而进行的加宽设计

在改造设计中，其相关参数要以城市道路桥梁工程的设计规定为标准，并在改造方案中详细标注各项改造数据。以本次公路桥梁的改造为例，该桥面在改造后的宽度应达到46m，并在左右两侧增加人行通道的设计，各为4.5m宽。同时还要根据该城市的整体景观规划来对该桥梁进行两侧护栏以及中央隔离带进行景观设计。经过分析，该桥梁的改造设计宽度应达到55m，而其左右两侧则各需要进行15.5m的加宽设计。

3.1.1对桥梁上部结构的调整设计

首先，需要对上部T梁进行调整设计。由于要对旧桥的左右两侧进行15.5m的加宽改造，因此在设计中应采取措施对边梁宽度加以调整，主要是通过调整中线与边梁翼板的原120cm间距的方式，将其调整为85cm，从而使翼板外侧悬出25cm的人行通道板，同时中梁可以采用230m宽度标准构件，在加宽改造区间内需要使用中梁5个以及边梁2个。其次，需要对桥梁上部横膈版进行调整设计。在该桥梁的改造设计中，由于还需要敷设供水管道，其管径达到了80cm。因此为了美化景观效果，在设计中采用了将供水管道设置在粱边内侧并在横膈版间穿插布置的方式，同时要保证孔中心和梁底间应保持91cm的间距，并用钢筋对孔与横膈板进行绑扎固定。最后，还要对桥梁上部桥梁盖梁进行调整设计。在改造设计中，为了使旧桥符合城市道路桥梁的建设标准，并与城市建筑规划形成有机的整体，需要调整该桥的桥墩外侧。设计时在保证桥梁整体结构安全的基础上，采用弧线形设计对旧桥的直线型盖梁下缘进行了改造。

3.1.2对桥梁下部结构的调整设计

在对该桥进行改造时，需要准确计算其桥墩桥台的受力以及配筋情况。以本桥梁改造设计为例，其要实现功能转换的加宽设计，其桥墩桩的长度应为55m，而桩径则要达到1.6m；同时桥台桩的长度则应达到40m，其桩径则为1.5m。

3.2为实现向城市道路桥梁功能的转变而进行的加固设计

为了对该公路桥梁进行加固，在改造设计中拆除了其原有的防撞护栏和梁外侧50cm的梁端翼板，并凿除了5.33m的新旧连接桥面板以及沥青混凝土，同时采用双层钢筋网铺设在上面，且凿毛其余部分。而在对应桥梁梁端处则采用了钻孔的处理方式，并采用20mm直径的钢筋进行穿孔绑扎固定，使其与铺设在5.33m内的钢筋网相互连接。然后再用混凝土对其进行浇筑，并在封闭处理时则选择使用了环氧砂浆。

3.3为实现向城市道路桥梁功能的转变而对桥梁新旧部分

进行的纵向连接设计在改造设计中还要注意采取有效的避免沉降措施，防止桥梁出现位移变形。新桥加宽部分的上部结构沉降缝应设置为1cm，并采用橡胶条等材料对其进行充填，而在铺装桥面时则应采用切缝设计，并整体浇筑沥青混凝土。对新桥加宽部分的下部结构可以不做连接。

4结语

为了充分利用已有的公路桥梁来完善城市道路交通的基础设施，需要通过加固加宽设计来实现对原公路桥梁的功能转变改造。在改造设计中，设计人员要全面了解功能转变中所需要解决的加宽加固等问题情况，并以功能转变为目标来制定合理的改造设计方案，采用相应的设计手段来对旧桥结构进行调整，并做好新旧部分的衔接设计，从而实现功能转变的改造目标，使公路桥梁能够满足城市道路交通的需要。

参考文献

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作者：王晓龙 单位：山东宇通路桥集团有限公司