填方路基及桥梁加宽拼接技术探讨

2016-06-08孟德友

公路与汽运 2016年3期

关键词：填方路基工程测量公路

孟德友

（中建路桥集团有限公司，河北石家庄 050001）

填方路基及桥梁加宽拼接技术探讨

孟德友

（中建路桥集团有限公司，河北石家庄 050001）

摘要：目前，高速公路改扩建施工中，填方路基、桥梁拼接施工工程由于新老路基、桥梁不均匀沉降不可避免地产生纵向裂缝。文中根据工程实例，遵循填方路基、桥梁拼接施工原则，叙述了拼接施工中工程测量、开挖台阶拼接处理、软基处理及新老桥梁上部结构刚性连接等处理方法和技术，为类似工程提供参考和借鉴。

关键词：公路；填方路基；桥梁加宽拼接；工程测量

河南省高速公路建设在全国是比较领先的，国家高速公路网规划的河南省内路段已全部通车。但由于早期高速公路受经济发展水平和技术制约，在设计理念、技术标准和施工方法等方面都处于相对较低的水平，同时交通量剧增造成的道路病害也日益增多，“通而不畅”的现象日趋严重，由此引发的交通延误和交通事故屡见不鲜，已不能满足“高速、快捷、安全”的设计要求。因此，从2005年开始，贯通河南境内的京港澳（北京—香港—澳门）、连霍（连云港—霍尔果斯）高速公路河南段逐步由双向升级至八车道，朝着“畅、洁、绿、美、安”的现代化高速公路目标迈进。

公路路基、桥梁加宽无论是设计还是施工都是改造工程的关键。公路在经多年的通车后，路基、桥梁沉降基本完成，路基、桥梁加宽段由于新旧路基、桥梁的不均匀沉降必然产生以纵向裂缝为代表的裂缝，对公路产生破坏。为此，必须加强公路路基、桥梁加宽工程的设计优化及施工质量，降低沉降量，保证公路的质量。在京港澳高速公路漯驻（漯河—驻马店）改扩建工程TJ-7项目施工中，路基采用开挖台阶加宽等拼接技术，桥梁加宽采用上部结构相互连接、下部结构不连接的拼接方式。该文以该工程为例，对填方路基、桥梁拼接施工技术进行探讨。

1　桥梁加宽

根据高速公路改扩建设计及施工经验，结合桥梁上、下部结构质量情况，新老桥之间从上部结构到桥墩盖梁、桥台盖梁有相互连接或不连接的情况。目前，高速公路加宽拼接有3种方案：一是上部结构与下部结构均不连接；二是上部与下部均连接；三是上部结构相互连接、下部结构不连接。

漯驻高速公路加宽桥梁采用双侧拼宽，两侧各加宽7.25 m，采用“老桥老标准，新桥新标准，同结构同跨径，上连下不连”的加宽方式。桥梁加宽采用“上部连接，下部不连接”的方案，根据跨径不同，新旧空心板采用（35×25）cm现浇钢筋砼连接，加宽桥梁的墩台盖梁与老桥盖梁之间预留1 cm施工缝，以泡沫板填塞。

采用“上部结构相互连接，下部结构不连接”的施工方案，新桥与老桥上部结构连接，形成整体，有利于上部结构共同受力、行车舒适及路容美观；而下部结构不相连，下部各自受力，内力互不影响，可减少由于新老桥上部结构变形不一致、新老桥基础不均匀沉降而产生的附加内力。但由于上部结构连接，新老桥的温度、砼收缩徐变等不能完全一致，加上新老桥基础的不均匀沉降等会引起一定的结构次内力。因此，新老桥上部结构连接成为桥梁拼接的难点和重点。

1.1桥梁拼接施工前的测量

桥梁拼接施工前需复核老桥的坐标和高程，计算并复核其在图纸上的位置和标高是否正确。新拼接桥梁桩位放样时应双控，即按照施工图设计给定的桩位坐标放出桩位，然后将老桥墩台盖梁中心线延长，盖梁中心线延长后按施工图实放桩位中心进行横向拟合，同时按照设计角度用钢尺对所放桩位之间距离在顺老桥方向进行校核，检查是否满足标准梁长的要求，并与图纸提供数据进行对比，如误差较大，则调整坐标以确保桩位准确。同时对桥梁高程进行复测，与设计图纸提供的空心板顶高程进行对比，误差较大时及时调整标高，以确保新老桥空心板能连接完好。

1.2空心板桥的拼接

新加宽的空心板尺寸与原桥的结构形式基本相同。其拼接加宽步骤如下：在老桥外侧边板上植筋，植筋与新板预埋件搭接，然后进行新建桥梁首次铺装，拆除老桥墙式护栏及1 m范围内的桥面铺装，浇筑接缝，连接老桥与新桥的桥面铺装钢筋，进行桥面二次铺装。

1.2.1老桥空心板植筋构造

桥梁采取上连下不连的方式，上部空心板通过现浇湿接缝连接。方法如下：在老桥边部空心板内植筋，同时在新建桥梁内侧边板设置预埋筋，新老桥空心板现浇段宽35 cm、高25 cm。从老桥外侧自上而下分别植入N5、N6钢筋，植入深度分别为32、10 cm，将预埋了N1、N2钢筋的新桥边板安装到位，焊接对应钢筋。植筋构造见图1。

图1　植筋构造示意图（单位：筋直径为mm，其他为cm）

1.2.2新建桥梁首次铺装

新桥梁板安装后，进行加宽桥桥面铺装。铺装分2次完成，首次铺装宽度为自伸入护栏底部不小于5 cm处起，至距连接新老桥的现浇湿接缝50 cm处止。施工工艺流程为凿除浮碴、清理桥面→精确放样→绑扎钢筋→焊接标高控制点→安装钢筋网及振捣梁轨道→调整钢筋保护层→一次浇筑砼→砼养生。

1.2.3拆除老桥及1 m范围内的桥面铺装

拼接时需手工凿除老桥铺装，凿除过程中不可损伤原有横桥向铺装钢筋。将凿除的原桥铺装钢筋在老桥护栏内侧与护栏断开，然后切割老桥外侧护栏，注意不要损坏老桥外边板。切割、凿除应严格按结构不被破坏、不降低结构承载力的原则进行。

1.2.4对新建桥梁进行预压

拼接部分在拼接前应尽量减小沉降量，并调整跨中上拱度，采用预压方式调整。新桥需加载不少于3月，拼接前应检查新桥在加载预压下的沉降情况，当沉降量大于5 mm时应会同设计代表分析原因，并研究拼接方案。

1.2.5湿接带浇筑

现浇湿接缝采用C50补偿收缩砼浇筑，底模缝隙应填塞密实、不漏浆。砼浇筑前应将底模上的浮尘、焊渣等杂物清理干净，底模及两侧梁板应洒水湿润。砼应振捣密实，不得漏振或过振。新老桥现浇段在中墩墩顶间断开，设置1 cm缝，通过桥面第二次铺装连接。施工时必须采取压缩车道、降低车速等措施，减少振动对湿接缝砼的不良影响。湿接缝和二次桥面铺装砼不得合并施工。

1.2.6新老桥结合处桥面铺装

桥面铺装二次浇筑前先拆除老桥护栏及1 m范围内桥面铺装，保留老桥桥面铺装横向钢筋，与新建桥梁铺装钢筋网片用双面焊连接成整体（见图2）。浇筑砼前凿除接合面松散部分，用高标号水泥浆将接合面充分湿润，确保新浇砼与原铺装砼良好结合。应注意原桥面铺装与新建桥面铺装的顺接，不得出现折线、隆起等现象，桥面铺装平整度、厚度、横坡要满足设计规范要求。

图2　新老桥面铺装草图

2　填方路基加宽

填方路基加宽，技术上相对较复杂。为解决新老路基不均匀沉降造成加宽衔接处产生纵向裂缝的问题，目前对于一般路段采用台阶拼接法处理，在软土路段一般采用复合地基处理法。漯驻高速公路改扩建工程采用双侧加宽，新老路基衔接采用清除坡面表土、挖台阶等处理方法，软土路段采用挤密碎石桩等处理方法。

2.1基地及老路边沟处理

路堤修筑范围内，按设计要求拆除老路路缘石、旧路肩、边沟防护等原有构筑物，清除沉淀物后，基地在填筑前进行压实，压实度不小于90%。边沟用合格填料分层回填、分层压实，压实度不小于90%。为了防止新老路基不均匀沉降，要求地基处理及边沟回填压实度控制在93%以上。

2.2原路基开挖台阶

先挖除清理新老路堤结合处坡面，处理法向厚度不小于30 cm。然后从老路堤坡脚向上按设计要求挖设台阶，从下往上挖成深100 cm左右、底宽不小150 cm的台阶，台阶向路中心横坡4%。到达路床高度时，从硬路肩开始下挖台阶，以消除旧路基边坡压实不足，加强新旧路基的结合程度，减少新旧路基结合处的不均匀沉降（见图3）。

图3　老路基开挖台阶

2.3新老路基结合处铺设土工格室

为了减少新老路基沉降差，至少在基地、路床顶面各铺设一层单向拉伸复合土工格室，必要时根据填土厚度增加土工格室层数。另外，为了提高新老路基在纵向的连接效果，通常每隔一段距离设带状土工格室。漯驻项目只在基底铺设一层双向拉伸土工格室（见图4）。

图4　土工格室铺设

2.4控制新填路基填料

为减少新老路基的沉降差，新填路基要求优先选用砾类土、砂类土作为路床填料，土质较差的细粒土填于路堤的底部。路基应分层填筑，每一层应采用同一种填料，松铺厚度不得超过30 cm，每层宽度应大于设计宽度15 cm。

2.5路基碾压

路基填筑前，根据规范要求做好试验段，严格控制材料的最佳含水量、松铺厚度、压实设备类型、最佳组合方式、碾压遍数及碾压速度等，使各项指标达到最优状态，保证压实度达到设计要求。进行分层碾压，控制每层填筑厚度及压实度，提高压实标准。碾压采用重型压路机进行，双驱双振。碾压虚方厚度不得大于30 cm，压实度必须达到设计及规范要求，且重点放在新老路基的结合部，要求每层压完后平整、光滑。该工程TJ-7标段路基碾压松铺系数见表1。

2.6软基处理

对于软基，一般先将老边坡挖除，再采取粉喷桩、塑料排水板等进行处理。该工程对填方高度大于8 m的路段和桥头处采用挤密碎石桩进行处理，对涵洞两侧基础底用CFG桩进行加强处理，有效减小了路基沉降变形。