高速公路改扩建工程桥梁拼接关键技术研究

李志军

（辽宁省交通规划设计院 沈阳市 110166）

高速公路改扩建工程桥梁拼接关键技术研究

李志军

（辽宁省交通规划设计院 沈阳市 110166）

以沈山高速公路扩建工程为背景，对高速公路桥梁拓宽中所遇到的若干技术问题进行探讨，主要包括桥梁拼接的主要形式、桥梁拼接设计要点、桥梁上部梁板的连接、桥梁拼接关键施工技术，可供相关技术人员参考。

高速公路改扩建；沉降差；上连下不连；桥梁拼接

1　概述

高速公路改扩建工程桥梁设计，随着桥梁结构型式和构造的不同，其技术特点和难点也不尽相同，我们提倡因地制宜，结合桥梁改扩建工程的特点，灵活掌握，采用成熟、合理的工程技术。

桥梁的基础工程普遍受新旧基础沉降差异的影响，进而影响着桥梁拼接加宽的结构受力。尤其是预应力混凝土梁桥，新旧预应力混凝土的变形对桥梁拼接施工具有重大的影响。新旧桥梁拼接区域的构造及施工技术直接影响着桥梁拼接区域的细部构造和施工质量。预应力混凝土连续箱梁、T梁拼接加宽的影响因素更为复杂，如新旧梁混凝土收缩、徐变差异、基础沉降、拼接连接型式和拼接部位荷载作用等，因此，结构分析计算非常重要。

2　桥梁拼接的主要形式

2.1新旧桥梁采用上、下部结构均不连接的方式

“上下不连”的方式适应大交通量情况下不中断交通的新的拼宽方法，可有效确保“边加宽、边通车”。施工难度小，上部梁板不同步变形将会造成连接部位沥青铺装层破坏形成纵向裂缝。边梁板直接承受车轮荷载，受力大且不利。曾经在广佛高速公路扩建中采用。新老结构之间留工作缝，桥面沥青混凝土铺装连续摊铺

2.2新旧桥梁采用上、下部结构均连接的连接方式

“上下均连”的方式不适应大交通量情况下不中断交通的桥梁拼宽，连接时需外侧封道，影响交通。加宽桥与原桥之间联系成为整体，减小各种荷载作用下新老桥连接处产生过大的变形。但加宽桥基础沉降大于老桥沉降时，产生的附加内力较大，将会使下部构造中帽梁、系梁等连接处产生裂缝，上部连接处也可能产生裂缝。

2.3新旧桥采用上部连接，下部分离的连接方式

“上连下不连”的方式适应大交通量情况下不中断交通的新的拼宽方法，可有效确保“边加宽、边通车”。加宽桥与原桥的下部结构相互不产生影响，上部构造连接对下部构造产生的内力影响很小。但新老桥下部的不均匀沉降将直接影响上部结构拼接位置的受力。充分考虑新老桥梁拼接部位两侧梁的变形和刚度协调一致，采用下部分离，上部结构相邻梁板刚性连接，避免出现纵向接缝。

3　桥梁拼接设计要点

高速公路拓宽工程中一个特点是“边施工、边通车”，桥梁拓宽工程也要做到保证道路的基本正常通行。为此需要根据不同的桥梁梁板形式采用相应的工程措施，使梁板的拼接既保证了工程质量同时也保证了正常的通车营运。

（1）采用措施提高桥梁的横向联系，使新旧桥梁协同受力—上部梁板横向刚接，对T梁、小箱梁等增设横隔板。

（2）设计考虑对新桥基础留有一定量的富余承载力，原桥为浅基础的，如为可压缩性土，新桥可采用桩基。桩基础施工时严格控制沉淀层厚度，以便降低沉降量，减少新旧桥梁的沉降差。

（3）新桥上部梁板应尽早安装，并尽可能推迟新旧桥梁拼宽湿接缝混凝土的浇注时间，以使新建桥梁的大部分桩基沉降、混凝土收缩徐变能够完成。

（4）拼宽桥梁的上部结构，采用上部结构连接的形式进行梁板拼接，新拼接桥梁的跨径、梁（板）形式、高度上一般情况下尽可能与老桥保持一致，以减少新旧桥上部刚度差。

（5）拼接采用新老桥行车道梁板刚性连接的方式，但是，采用此方法的施工难点是在接缝混凝土现浇施工后到需要的强度期间，车辆荷载不能作用在相应的会引起位移的梁板上，因此常规上应该封闭交通，车辆改由另一幅双向行驶，为减少对通车的影响，应确定合适的浇注方式、浇注时机和先进的工艺、材料等。

4　桥梁上部梁板的连接

为满足“边施工、边通车”的需要，空心板梁的连接采用方法是：拆除老桥外侧护栏及边板悬臂，在老桥外侧边板上种植连接钢筋，连接钢筋与新板预埋钢筋进行焊接，然后连接老桥与新拼桥的桥面铺装钢筋。

拆除老桥外侧护栏，凿除老桥外侧边梁的外翼板混凝土，保留翼板内钢筋，在对应的横隔梁位置种植外侧横隔梁钢筋，立模现浇外侧横隔梁，安装拼宽桥梁的工、T、空心板梁，用钢板和高强螺栓连接拼接处两侧梁的横隔梁，完成拼宽桥梁间的横隔梁连接，再立模浇筑拼接处现浇桥面板。完成新老桥梁间的直接连接。拼宽后，新桥混凝土徐变作用可使老桥跨中、支点的弯矩作用变大，但徐变作用效应占设计内力比重不大。新拼接部分的收缩引起轴力和横向弯矩作用，横向弯矩数值较小，可忽略。轴力引起的最大拉应力较小，影响不大。在新、旧T梁间加设横隔梁后，新、旧T梁间桥面板受力和裂缝宽度均较小。新旧基础整体沉降差作用下端横隔梁的受力最不利，新旧混凝土收缩徐变作用下，一联两端的横隔梁受力最不利。

5　桥梁拼接关键施工技术

5.1防撞墙

防撞墙采用切割工艺予以拆除，严禁使用风镐等拆除设备，以防止对原有上部梁板造成损坏。

5.2桥面铺装

（1）新桥桥面铺装混凝土宜先期浇注，预留横向钢筋与旧桥连接。

（2）原桥面混凝土铺装层可采用风镐等进行凿除，出露的原梁板顶面必须充分凿毛，并有一定的凸凹度（一般不小于6mm），植入剪力键钢筋，进行充分冲洗后铺设钢筋网（连接缝处横向钢筋应加强），后浇注连接缝处铺装混凝土，并进行充分养护。

（3）连接缝处铺装混凝土应采用补偿收缩混凝土，为提高铺装混凝土耐久性（抗腐蚀和耐冻性），减少收缩裂缝，建议新浇注混凝土中掺加硅灰和聚丙烯纤维。

（4）如原桥铺装混凝土出现开裂、受盐腐蚀或梁板铰缝渗水严重、个别梁板破损严重，需要更换等问题时，建议原桥桥面混凝土全部凿除，并凿除原梁板间铰缝混凝土，重新浇注。

（5）铺装混凝土施工应选择合适的温度，夏天时应选择当天低温时施工，浇注后，应及时洒水并覆盖养护，防止混凝土干缩裂缝。

（6）凿除铺装混凝土时，如对原空心板顶板造成破坏，应查清空心板板顶厚度不足范围，并全部凿除，安装底模后浇注混凝土修复。

5.3湿接缝

为保证行车状态下浇注混凝土的质量，在浇注纵向接缝混凝土之前，临时用型钢固定纵向接缝两侧新、老梁板，随后浇注纵向接缝及桥面铺装混凝土，待混凝土达到设计强度，拆除临时固定的型钢，从而实现新、老桥间的直接连接。

5.4桥梁下部拼接施工工艺

（1）新旧桥均为桩基础时，新旧桩基应有相应的安全距离，临近旧桩基础施工，当距离较近时，应慎用冲击钻，以减少对旧桩的扰动。

（2）老桥为扩大基础，且埋置较浅时，新桥如采用浅基，其开挖深度大于原基础基底时，应采取临时支挡和防护措施，减少对原基础的不利影响。

（3）当原桥墩台基础出现病害时，应探明其病害产生原因，新桥墩台基础应采取措施消除其病害外因，确保新桥安全，同时对原桥基础进行补强处理。

（4）轻台、U台加宽，由于新旧台间设置断缝，为防止台后路基水渗出，断缝应设置止水带，同时台后应设置完善的横向排水设施。

（5）原有轻台出现竖向裂缝的，应根据裂缝形态分析其产生原因，对结构性裂缝，严重的应对原台身进行加固补强，轻微的和非结构性开裂，应予以耐久性补强维修。

（6）结构性病害主要可以通过台后注浆、台前台身局部或全部增设补强层进行加固补强。

轻微的结构性病害（包括局部破损、腐蚀和裂缝）和非结构性裂缝可通过局部修补和裂缝封闭进行补强维修，以提高结构的耐久性。

［1］ 中华人民共和国交通运输部.JTG/T F50-2011公路桥涵施工技术规范［S］.北京：人民交通出版社，2011.

［2］中华人民共和国交通运输部.JTG D60-2015公路桥涵设计通用规范［S］.北京：人民交通出版社，2015.

［3］中华人民共和国交通运输部.JTG D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范［S］.北京：人民交通出版社，2004.

Research on Key Technology of Bridge Joining for Reconstruction and Extension Project of Expressway

LI Zhi-jun
（Liaoning Provincial Transportation Planning and Design Institute，Shenyang 110166，China）

Taking the reconstruction and extension project of Shenshan Expressway as the background，some technological problems in bridge widening of expressway are discussed，mainly including main form of bridge joining，design points of bridge joining，connection of upper beam plate of bridge，and key construction technology of bridge joining，thus providing reference for relevant personnel.

Reconstruction and extension of expressway；Differential settlement；Connected upper part and unconnected lower part；Bridge joining

U445.6

B

1673-6052（2016）03-0013-03

10.15996/j.cnki.bfjt.2016.03.005