我国的城市建设近几十年得到飞速的发展，早期的市政道路未考虑到交通发展如此迅速，大多修建为2~4个车道，随着道路周边地块的开发，现状道路已远不能满足车辆通行的需求，导致道路拥堵严重，交通组织混乱，并伴随交通事故多发。为此对老路的拓宽改造成为一种必然选择，通常基于考虑城市的规划、土地的价值以及环保、造价等因素的影响，一般选择进行老路加宽改造。而桥梁是道路上的关键节点，因此桥梁拓宽的设计探索具有重要的实际意义。

关键词：桥梁；拓宽；沉降

目前我国正处于大规模基础设施建设的高峰期，正在新建大量市政道路与桥梁来满足交通量需求，同时大量现有桥梁桥面净宽不足是普遍存在的问题，为节省资金，增加通行能力，需要对现有桥梁进行拓宽改造。桥梁拓宽面临的技术问题和新建桥梁完全不同，并且国内外鲜见成熟的成套技术，没有配套的标准、规范和指南。本文通过对多座桥梁拓宽项目的经验，简单阐释市政桥梁拓宽设计的方法。

一、桥梁拓宽设计的原则

1、桥梁拓宽应符合国家现行的有关标准规范和应满足整体使用性能要求。2、桥梁拓宽设计前必须对桥位处水文、航道规划、引水灌溉、排洪等工程设施进行调查，以确定桥梁的设计标高。3、拓宽桥梁应采用同一荷载等级进行设计。新建结构连接原有结构的桥梁除对新建桥梁进行计算，同时应验算原有结构。4、拓宽部分大于五米的结构基本为独立受力模式。拓宽部分小于三米的结构难以独立受力或独立受力性能不佳，应与原结构共同受力。5、拓宽桥梁应注意道路设计指标相互协调，如布设于平曲线上时，加宽桥须按相应曲率布置，同时加宽桥应与原桥纵坡一致。6、被阻断、破坏的既有设施，设计应根据地方需要，考虑恢复与改移。7、强调桥梁的美学和环保要求：桥梁拓宽应考虑与原桥的外观一致性；距居民区较近的路段，应采取相应的降噪、隔音措施。

二、桥梁拓宽设计的基本方法

桥梁拓宽的形式有：1、增设钢筋砼悬臂挑梁，一般该方法适用于双侧加宽较小，增加的荷载不大的旧桥改造。2、等刚度增设边梁或边拱，拆除栏杆及人行道板后，增设边梁或边拱肋，实现拓宽桥梁的目的，但不能提高老桥承载力性能。3、增设的主梁（拱肋）的刚度大于旧桥主梁（拱肋），这样可以减小原桥主梁（拱肋）的横向分布系数，从而在加宽桥梁的同时，提高原有桥梁的承载力。

三、桥梁拓宽设计的构造要点

1、新旧桥上下部结构连接a.上部构造与下部构造均不连接。此方案施工简单、受力明确，但容易造成铺装层破坏、啃边及纵缝等问题。b.上部构造与下部构造均连接：指新结构与原结构通过钢筋或型钢焊接、混凝土浇注等将两者连成整体。此方案主要优点是新老桥之间连接整体性强、可靠有效，但是在地基不均匀沉降的作用下可以引起较大的附加内力，容易造成下部结构的盖梁、墩台连接处产生裂缝。c.上部构造相互连接、下部构造独立不进行连接。该方案的优点是上部结构形成整体，下部结构各自受力，上部结构连接对下部结构产生的附加内力影响较小。2、纵向拼接缝的设计a.空心板梁桥加宽改造，其拼接缝的设计概括起来主要有铰缝连接、部分刚性连接缝连接、刚性连接缝连接等方式。铰接缝连接：通过在新旧梁体相邻处切除旧桥悬臂板，设置铰缝钢筋，浇筑混凝土后形成铰接缝，从而使新旧结构变形协调。部分刚性连接缝连接：在新旧桥空心板间设置纵向湿接头，宽度25cm～75cm不等，厚度一般为15cm，并对此处的桥面铺装钢筋网进行加强。刚性连接缝连接：在新旧梁体之间增设横梁，重做连接处的桥面板，并可以在横隔梁处粘贴钢板来加强横向连接。b.T型梁桥的拓宽一般利用横隔板进行横向刚性连接，具体有两种形式：新旧结构通过横隔板刚性拼接，翼缘板不拼接；新旧结构的横隔板、翼缘板均进行刚性连接。c.连续箱梁桥的拼接①结构分离、相互不连接方式,新建桥梁与原桥主梁结构不连接，在新旧结构间留出一条纵向缝。②在箱梁的横向连接形式中，铰接连接形式得到广泛采用。通过连接翼缘板，之后浇筑混凝土在其顶面锯缝，缝内填塞柔性材料，底部预埋木条或橡胶条，形成不能传递弯矩的柔性铰接构造。③新旧桥主梁刚性连接,公路拓宽工程中新旧桥的刚性连接使得新旧结构形成一个整体结构，但技术难度也大。刚性连接后，新老桥梁之间的变形差异将转化为附加内力，对结构局部受力和整体受力将形成较大的影响，目前跨径大于50m桥梁的拼接拓宽很少采用刚性连接。

四、桥梁拓宽设计的分析计算

新旧桥梁横向连接之后，将形成整体结构，需要共同受力承担桥面荷载，所以新老桥均要满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求，但新旧桥的结构设计时序不同，计算涉及到设计标准的更替。按照惯例拓宽后的桥梁整体结构在设计标准的取用上有一个基本实用原则，即“原桥原标准，新桥新标准”。具体在实际设计过程中，对于新桥按照新的设计规范执行，对于旧桥结构的承载能力要求满足最新的设计标准，但是使用极限状态的设计验算则要求符合原有设计标准即可。计算分析的主要内容有：①原结构的整体验算；②拼接后新老桥作为整体的验算（纵向、横向）；③拓宽部位的节点验算；④下部基础的沉降控制验算。其中特别应该注意的计算有：①新建预应力砼结构的收缩徐变对原有结构的影响；②新建结构的基础沉降量以及其对原有桥梁所产生的附加内力的影响；③拓宽桥梁为错孔布置，尤其是三向预应力砼箱型梁桥。计算分析应特别关注的结构自身特点、边界条件、新旧结构拼接方案的影响。桥梁拓宽改造设计中的基础的沉降变形也是重要指标。根据以往经验，新旧简支梁桥的基础沉降差控制在5mm以内，新旧连续箱梁桥的基础沉降差控制在10mm以内,设计上可按5mm进行验算，错孔布置的桥梁基础沉降差容许值应不超过5mm。上述新旧桥梁基础之间的容许沉降差控制是新旧桥梁横向拼接能否成功的关键问题。

五、桥梁拓宽设计需注意的问题

桥梁拓宽改造前，应对旧桥进行全面调查，主要有原桥的设计标准、竣工图纸、沿线的地质资料、原有桥梁的检测、荷载试验与分析计算，对旧桥的承载能力与可靠度做全面的评价。同时需要考虑新旧桥梁结构之间合理的横向连接方式以达到变形协调、考虑合理的拓宽施工时间避免温差对结构的影响，以及在不中断原道路交通的条件下合理的施工方法等。