公路改扩建设计的关键技术分析 杨理
公路改扩建设计的关键技术分析杨理
发表时间：2019-05-21T17:21:23.793Z 来源：《基层建设》2019年第4期作者：杨理
[导读] 摘要：近年来，我国的城市化进程有了很大进展，公路工程建设越来越多，然而随着汽车拥有量的不断增加，导致现阶段公路无法满足日益增长的交通量需求，为此，必须做好公路工程改扩建建设，其中设计方面极为关键，为全面提升公路改扩建设计技术等级，最大限度缓解交通压力，本文针对公路改扩建设计相关技术问题进行了分析与探究。
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摘要：近年来，我国的城市化进程有了很大进展，公路工程建设越来越多，然而随着汽车拥有量的不断增加，导致现阶段公路无法满足日益增长的交通量需求，为此，必须做好公路工程改扩建建设，其中设计方面极为关键，为全面提升公路改扩建设计技术等级，最大限度缓解交通压力，本文针对公路改扩建设计相关技术问题进行了分析与探究。
关键词：公路工程；改扩建设计；技术问题
引言
随着我国交通事业的飞速发展，公路工程的建设取得了显著的成绩，公路工程施工技术水平也得到了有效的提升，对于公路改扩建施工技术也是如此，而且目前我国公路改扩建工程逐渐增多，因此为了提高公路改扩建工程的设计技术水平，还应认真严格按照相关的规范要求，采取科学、合理的措施，有效解决高等级公路改扩建存在的问题，不断提升公路改扩建设计技术水平。
1公路改扩建设计原则
（1）对公路改扩建工程而言，其总体方案存在多种形式，如单侧拼接和分离、双侧拼接和分离，以及混合加宽。平原山丘地区的公路大多为双侧拼接+局部分离；山岭重丘地区的公路，因受到高填方或深挖方路基施工安全性、桥隧扩建改造方案、施工组织和维持临时交通等因素直接影响，所以通常以单侧加宽为主。（2）按照工程的总体布局，在对既有公路进行广泛调查、深入研究的前提下，按照最大限度利用既有公路的基本原则，综合考虑各项技术指标，以保证路线设计的科学性与合理性。（3）工程设计和施工中都要对安全予以充分考虑，开展安全性评价工作，针对潜在的安全问题与隐患，探讨行之有效的解决措施，进而保障交通安全。（4）在隧道段，通常以局部分离的形式进行扩建；当路段上分布较多大型构筑物时，其总体方案取决于各构筑物所选扩建模式，同时还要进行对比论证，以选出最佳方案；既有公路扩建之后的各项技术指标都应满足相关规范的要求。（5）针对既有公路中绕行距离长、质量标准低、发展冲突大、安全事故多、影响因素多的路段，在设计时应优先考虑另辟新线。
2公路改扩建路线设计要点
2.1荷载标准
我国相关部门已经颁布了新的公路设计及施工技术标准等相关文件，并在实际设计、施工中严格执行。在相关文件中也有明确的条款提到荷载汽超I级公路的相关设计标准规范，根据新规文件中明确表示，要想提高公路在实际运营中的应力，就需要对新桥结构的稳定性进行研究。但是现阶段，绝大多数的桥梁结构设计都依照老旧的桥梁结构进行设计，导致部分桥梁在实际运营过程中无法满足实际需求。因此，在后期的新公路桥梁建设项目中，相关单位部门应贯彻落实好新公路桥梁的设计标准，加强对旧桥结构的验算，从而提高桥梁结构的稳定性和承载能力。
2.2单侧拼接拓宽
在原有道路基础上进行单侧拼接拓宽，将原先道路作为扩建后的半侧路面结构，利用原有道理的边坡进行路基分台阶处理，进而修建扩建部分的路面结构。此种方式可以充分利用原有路面结构，对道路一侧的影响可以忽略，但是也存在道路横坡及净空问题。由于原来的道路的双向横坡现在要改为单向横坡，因此需要在路表面重新做调整层，特别是中分带的位置，其高程将会升高很多，也就会带来扩宽后缺乏有效的净空高度，影响跨线桥小车辆的通行，因此视情况需要将原路面铣刨。
2.3桥梁横向拼接加宽方式
（1）上下均不连接。通过加宽原始桥梁的上下结构的衔接处，在新老桥梁的节后之间预留相应的工作缝隙。这样的做法具有一定的优势特点:在加宽过程中，新、旧桥梁之间不会受到影响，并在这种操作方式简单、工序简单，大大地降低了工作的施工难度。当然这也存在着一定的缺陷:当桥梁在运营过程中，汽车在行驶过程中，桥梁因受到荷载的作用没导致两桥之间会产生一定的挠度，并且桥梁的地基也会出现不同程度的沉降，从而导致新旧桥梁的衔接处的沥青会遭到破坏，影响了桥梁的整体质量。(2)上下均连接。在上层结构中均采用现浇桥面的方式进行，同时需要在连接处增设钢筋，增强稳固性和承载性。其次，在旧桥下层结构中，桥台盖梁、桥墩、系梁可以利用植筋技术实现钢筋连接，然后再对其进行混凝土浇筑，使其融合为一体。该操作的优势特点为，可以对新旧桥梁在最快的速度融合为一体，从而降低新老桥的连接处出现变形和地基的沉降的几率，有效提高桥梁的荷载能力。(3)上部构造连接，下部构造不连接。在对桥梁上下结构进行连接之前，施工人员需要对桥梁的护栏进行拆除，然后在其边缘1米的距离内进行桥面浇筑，同时还需要在其衔接处架设钢筋，这样才能保证新旧桥梁之间的稳固性和承载能力。这样操作的优势特点主要有:不仅确保上部结构的受力，同时还可以保证上下结构的链接，上下两者之间的受力互不影响。此外，这种操作不仅工序简单，并且工程造价也必将低。其存在的缺陷有:新旧桥梁的地基容易出现不同程度的沉降，从而影响上层的连接位置出现断裂，影响原始公路的正常运营;其次，由于新旧桥梁连接处是采用现浇混凝土，因此，其在后期的养护工作难度中也是一项重要的难题。（4）桥梁加固。①第一，桥面补强层加固法。将一层钢筋混凝土层铺设到梁顶，需先将旧桥面凿除，保证其和旧主梁能够成为一个整体，进而达到主梁高度、抗压截面强度增大的目的。在加固设计计算前，应保证补强层能够有效结合旧桥面，保证两者成为一个完整的整体。②锚喷混凝土加固法。新混凝土混合料通过高速喷射机械向锚固后的钢筋网受喷面进行持续喷射，凝结硬化后即可形成钢筋混凝土，这样才能实现桥梁受力断面增大及补强钢筋的目的，要求在加固设计前，必须对旧桥实际情况进行详细调查，准确评价出旧桥基本承载能力。根据原构件截面模量进行恒载内力计算，且新喷射混凝土恒载依旧作用于原构件。与原构件强度等级相比，喷射混凝土和钢筋强度等级应多出一些。③粘貼钢板加固法。在混凝土结构受拉缘、薄弱位置需通过粘结剂或锚栓等粘贴锚固钢板，保证其和结构成为一个整体，增设的补强钢筋可通过钢板代替，进而提升桥梁承载力。该设计方式，不会对原结构尺寸造成任何损坏，且工艺不复杂，易于质量控制。
2.4道路线形拟合技术分析
公路改扩建中其纵坡、横坡及曲线半径等会发生变化，尤其转弯处外侧扩建时，会增加外侧车辆的行驶中的离心力，因此需要对超高