高速公路桥梁加宽拼接技术

2016-03-19郑剑锋福建省第二公路工程有限公司

低碳世界 2016年31期

郑剑锋（福建省第二公路工程有限公司）

高速公路桥梁加宽拼接技术

郑剑锋（福建省第二公路工程有限公司）

随着经济的不断发展，高速公路的建设和完善日益成为城市建设及交通运输的重要问题，在此情况下，对高速公路桥梁设施进行完善和质量提高也便有了切实可行的意义。在高速公路桥梁的加宽和拼接中需要考虑到众多的因素，因此本文对高速公路桥梁加宽的技术进行分析，从而提出具体可行性的意见。

加宽拼接；高速公路；施工技术

由于交通量的不断增加，原有的高速公路桥梁已经难以满足需求，因此高速公路面临着加宽和扩宽的问题，在此基础上，本文对典型的高速公路的加宽和拼接案例进行分析，从而对目前的高速公路桥梁加宽和拼接技术的具体操作以及在操作中所存在的问题进行分析和思考，才能在不断的借鉴和吸收当中让加宽和拼接技术更加成熟，对我国的工程建设具有重要的意义。

1　桥梁加宽连接方式的类型及其特点

加宽桥与原桥之间的横向连接方式是桥梁加宽成败与否的主要因素，常用的桥梁加宽连接类型有以下三种：

1.1上部结构与下部结构均不连接

这种连接类型施工难度较小，主要不足：汽车荷载作用下原桥和加宽桥的主梁产生的不同变形造成连接部位铺装层破坏形成纵向裂缝，影响行车安全及路容美观。

1.2上部结构与下部结构均连接

在这种连接方式的优点是原桥和加宽桥是连成一体的，可减少新老桥连接处的过大变形。主要不足在于加宽桥基础沉降比原桥基础沉降大，由此产生的附加内力较大，在桥梁的下部结构以及上部的连接处容易出现裂缝，导致使用功能下降。

1.3上部结构连接下部结构不连接

在这种连接方式的优点是新老桥的下部结构相互不产生影响，上部结构连接对下部结构产生内力影响很小，缺点是新老桥下部结构的不均匀沉降将直接影响上部结构拼接部位的受力。

对桥梁的拼接是整个桥梁的建设重点，这一重点是具有非比寻常的重要的意义的。由于原来的旧桥梁存在着施工混凝土的龄期快到了警戒线，以及其桥梁的负载和运输能力受到了巨大的考验，在这一情况下对沈大高速桥梁的施工不同于以往的沪宁高速的扩建工程，它主要是在主桥梁当中实现旧桥的上下部与新桥上下部均刚性的连接方式的拼接，这一技术需要存在着十分多的控制影响因素，例如在对旧桥进行扩宽当中，原有的桥梁与新建的桥梁的结构关系并非是一致着两者之间还存在着诸多的问题，为此，在新旧桥的下部采取不连接的方式，这一方法也是综合了多种愿意的考虑，由于桥梁基础的沉降中，不同的桥梁之间的基础是十分不均衡和不平均的，为此不均匀的下降会导致结构在受力上的不同和差别。

2　高速公路桥梁加宽拼接施工工艺及质量控制

金安高速A3合同段安溪东主线1号桥因增加互通枢纽（接泉三高速连接线）对原桥进行加宽，原桥上部结构为30m连续、钢构T梁，桥长487m，已施工至桥面系，固加宽方式按照新老桥加宽方案进行，桥梁拼宽采用同类型、同跨径、上连下不连方法予以拼接。施工中采用多种措施减少新桥的沉降，尽量使拼接部分大部分混凝土的收缩徐变发生在拼接之前，从而减少整体的附加内力。

2.1桩基及下部结构的施工

与新建桥梁相比，新拼接的桥梁下部结构在施工过程中主要存在一些方面的特点：①在施工时，靠近旧的桥梁的桩基不应该选用冲击的方式，而应该采用干扰度较小的成孔工艺技术，而且在施工的时候，要采用正循环的钻成孔方式。②在施工的时候，要合理的控制桩基的沉降，必须按要求进行施工，严格的控制灌注桩尖沉淀层的厚度，做到施工时的清孔工作。

2.2既有桥梁凿除

架设加宽部分预制T梁之前，先设置临时护栏，再拆除原桥外侧防撞护栏，并凿除原桥外边梁翼缘50cm，再对原桥外侧边梁进行植筋。拼接前凿除原桥沥青混凝土铺装及外边梁70cm范围内桥面铺装混凝土，保留原桥桥面铺装横向钢筋，再铺设加宽部分及拼接处的桥面铺装钢筋。

2.3钻孔与植筋

（1）钢筋植入后其拔出力不应小于40kN，施工时，行车道板在植入钢筋的施工步骤如下：

①钻孔，钻孔的直径应为17mm左后，在这期间，钻孔的位置要尽量避开与原结构中钢筋的距离。

③在施工时，要用粘合剂对孔进行从底部向外的填充。

④在植入钢筋施工时，时间上规定在1.5h候拔出，方可进行下一步的施工。

（2）加宽桥梁牛腿与与桥梁拼接处，在原桥梁外边桥梁处的牛腿处植入钢筋，植入的钢筋的另外一端在施工时要保持与加宽桥梁中的牛腿伸出的构建相吻合，这样才能方便衔接。在桥梁的牛腿这步施工环节中，牛腿处植入钢筋要与行车的道板植入钢筋时做法是不同的，主要存在以下区别：在牛腿的钻孔和清孔时，钻孔的宽度以及钢筋植入的深度都不一样。其中，钻孔的直径为29mm，钢筋深度为46m，拔出的力度至少为106kN左右。

（3）钻孔与植筋的要求：

钻孔的选择尽量使用振幅比较小的，一方面在进行钻孔的过程当中如果振幅较大会导致材料会因为振幅过大而损坏，这对于其施工当中所存在的其他问题会导致一个连带的影响作用的出现，从而导致钻孔附近会出现裂纹，影响使用安全，以及后续的建筑安全。

一般植筋深度是取14cm，而钻井直径取16mm，这是因为植筋的深度是需要专业人员进行测量的，测量其深度对桥梁主体的具体的影响力，为此需要十分谨慎对待其中影响的部分。为此，植筋深度14cm是一个较为合理，以及具有良好的抗压力和韧性，对于桥梁的承载具有重要的作用。

2.4加宽桥主梁施工

2）放眼全球，重点选择。在埃克森美孚公司的七大油气战略区中，北美、南美、大洋洲是核心战略区，其次是欧洲和非洲，而亚洲及中东并不具有重要位置。中东以资源丰富且优质著称，埃克森美孚并没有太多涉足，仅进入卡塔尔、阿联酋、伊拉克等少数几个国家，也不占据主导地位。亚洲也是诸多国际石油公司早期进入并视为核心的战略区，埃克森美孚除了在哈萨克斯坦与雪佛龙、壳牌等大石油公司联合作业参股田齐兹、卡沙甘等少数几个大项目外，只进入印尼、马来西亚等少数国家，存在感不强。埃克森美孚非常看好俄罗斯北极地区，但随着美国对俄罗斯实施能源制裁，埃克森美孚不得不撤出了其在俄罗斯北极庞大的勘探项目。

（1）加宽桥通过拼接中梁和原桥外边梁之间设置40～50cm宽的湿接缝以及每孔5道现浇横隔板形成整体共同受力，为减少新桥收缩、徐变对原桥的影响，在加宽桥架设完毕后对新桥进行120%荷载预压2个月，加宽桥主梁采用以下施工顺序：

①先预制安装加宽桥拼接中梁，并将拼接部分横隔板内精轧螺纹钢筋穿过原桥外边梁和加宽桥拼接中梁腹板孔道，再安装该孔其它T梁并浇注加宽部分T梁间横隔板、纵向湿接缝。

②焊接或安装现浇连续段接头钢筋，布设负弯矩钢束，浇注现浇连续段（刚构段）混凝土。

③待现浇连续段混凝土强度达到设计强度的90%，方可张拉第一批负弯矩钢束，后批负弯矩钢束应待前批负弯矩钢束张拉槽封槽混凝土强度达设计强度80%后方可张拉。张拉槽内钢筋须等强度连接后封槽。连续墩负弯矩钢束横桥向各片主梁应对称张拉。

④待一联负弯矩钢束张拉槽封槽混凝土强度均达设计强度80%后，采用电热法解除硫磺砂浆临时支座或焊接梁底及墩顶钢板并浇注连续段混凝土形成刚构体系，实现支座转换。

施工时，桥梁外的加宽桥的主梁要对它进行均载预压，预压的数值约为3.4kN/m2，并预压放置期对桥梁的外部分露出的钢筋应采取适当的保护措施，以避免钢筋生锈。

⑤施工时的关于钢筋的焊接部分应当选取相对较好的钢筋进行作业，如横隔板钢筋和湿接缝钢筋等。

⑥旧桥梁和加宽桥梁在拼接好后，要对桥面的预压进行停止，防止预压的荷载。

⑦焊接或安装防撞栏钢筋和桥面铺装钢筋、浇筑防撞栏混凝土、浇筑桥面铺装混凝土。

（2）加宽桥主梁施工质量控制要点

①拼宽桥梁的原结构需利用，在拆除原有结构防撞墙、凿除外侧边板翼缘及植筋时，均应采取可靠措施，确保原有结构的完好性与受力性能。

②高强度的精轧螺纹钢筋在使用前，应该采取一些措施防止桥梁整体的变形。施工的时候，钢槽内的高度应当与高强精轧螺纹钢筋的高度相差不大，力度也应控制在合适的范围内，按要求进行施工。