扩宽高速公路即有桥梁改建施工技术

文/冷斌 中国铁建投资集团有限公司 广东珠海 519000

扩宽高速公路即有桥梁改建施工技术

文/冷斌 中国铁建投资集团有限公司 广东珠海 519000

扩宽高速公路即有桥梁的改建受施工场地限制，施工工期紧张及原有高速公路保畅通安全责任重大。交通组织复杂等多种因素影响，较新建桥梁或拓宽桥梁难度大，增加施工成本。本文结合具体工程，从施工步骤、交通组织，施工方法，施工组织及施工计划等方面，简要介绍扩宽高速公路即有桥改建的施工技术，并提出各步骤在施工过程中的注意事项，可供同类环境下桥梁施工提供参考。

扩建；高速公路；即有桥梁；改建；技术

1、工程概况

地方城市快速路西溪南路通道桥下穿泉厦高速公路浦头中桥，正交。原有桥梁为3*13米预应力空心板，桥长为44米。主要功能为高速公路左右侧排水及行人需求（见示意图1）。因原桥规模不能满足规划城市快速路宽度要求。故需拆除老桥。新建西溪南路桥，其结构形式为长度66米的2*30米先简支后连续预应力混凝土箱梁桥，高桩承台式桥台、柱式墩、桩基础，设计荷载为公路-Ⅰ级。主要功能为连接高速公路左右侧西溪南路城市快速路。新桥宽度与扩建后路基同宽即42米.

图1 老桥桥型布置图

2、投资单位（业主）对交通组织要求

最大程度地减少扩建、改建期间对高速公路正常运营的影响，包括资金收入影响，安全行驶影响，在遵循“边施工、边通车”的前期下，施工期间避免交通堵塞，还应遵循“不长时间封道，不分流，确保双向四车道行驶”的基本原则。 在加快施工进度的同时，施工期间做好交通布控，确保施工、运营安全。减少频繁改道带来的安全隐患。

3、工期要求

根据总体工期安排，结合本桥的施工特点及高速公路交通组织需要，施工期间的改道时间周期，将直接影响高速公路正常运营。施工周期长短直接影响到改道周期。

减少改道周期将很大程度地减少交通运营安全，桥梁施工安全等风险，并减少施工、交通组织的人员、设备投入而增加的施工成本。为此，本桥施工周期不应超过6个月，本桥施工周期定为2009年10月1日至2010年03月30日。

4、施工方案选择及施工工艺

根据新、老桥位及高速公路拓宽三方面的关系，为了确保施工期间不影响高速公路正常运营，施工步骤为：a、施工左幅外侧1/4幅，形成2个车道；b、利用左幅新老桥梁形成双向四车道通行；c、全断面施工右侧，即整桥1/2幅。d、利用右幅新桥四车道双向车道通行；e、施工左幅内侧1/4，并与外侧1/4拼接，全桥完成。见下图2：

图2 西溪南路通道桥施工步骤

4.1 预制梁施工

本桥上部结构为预应力砼先简支后连续箱梁，梁板长度为30米，共计24片，综合考虑到大体积预制梁的存放、运输等困难因素、减少运输安全风险，预制梁在附近集中预制。根据现场实际条件，在桥位就近设预制梁场。模板、混凝土及移梁等起重作业采用龙门吊完成。

根据总体工期要求，预制梁生产宜于桥梁基础及下部结构施工时同时进行，设台座6个，模板设计：中梁2套，内外边梁各半套。预制箱梁周期为2个月。台座及模板需与本合同段内其它桥梁预制箱梁合理科学调配，预制梁严格过程控制，避免因施工质量及施工误差导致的返工、停工等，造成工期延误及增大施工成本。

4.2 左侧外侧1/4幅施工

4.2.1 现浇老桥左幅外侧临时护栏、拆除部分老桥，提供1/4幅施工工作面（图3）

a、临时布控，形成作业区：在不影响左侧双车道正常通行的前提下，在老桥紧急停车速处设临时布控，摆设水马或隔离墩，外侧护栏与隔离墩中间为施工人员及机械作业区。按高速公路布控要求，本项工作需经高速公路交警、路政等相关部门指导下，前方设置醒目的“减速”、“前方施工”等标志。确保行车及作业区内施工人员的安全。

b、浇筑临时护栏，确保交通及施工安全：交通布控完成后，需由交警、路政等相关部门现场验收后，在作业区域内施工临时护栏。临时护栏施工等级、施工标准不低于高速公路永久护栏，确保外侧1/4幅新桥施工安全可靠。临时护栏与老桥连接需采用植筋、凿除老桥桥面铺装、清除松散砼、按永久护栏施工标准配置足够钢筋、采用C30砼现浇。与老路侧护栏联接。养护期不少于7天后，撤除桥位处临时隔离墩。前方“减速”、“前方施工”标志牌与施工完成的临时护栏将高速公路行车与外侧施工安全隔离。

c、老桥部分梁板及帽梁拆除：老桥外侧1.7米范围对新桥外侧1/4幅施工有影响，根据老桥梁板及帽梁构造尺寸，需拆除外侧2片板梁并凿除1.7米宽度的帽梁，为下部1/4幅施工提供足够工作面。

图3 提供左幅外侧1/4幅施工工作面

需注意的问题：拆除老桥板梁及帽梁时间可选择在外侧1/4幅新桥盖梁施工时（受干扰）时施工，在老桥外侧不影响新桥外侧1/4幅桩基础及墩柱施工期间，不需要拆除，减少桩基础及墩柱施工周期时的安全风险，

在拆除老桥板梁及帽梁时，杜绝采用大型破碎机械或爆破，以免振动过大扰动使用中的老桥，导致老桥失稳，造成安全事故。需采用小型空压机配合振动较小的砼切割设备进行施工，并需采取有效措施防止凿除石屑落入高速公路行车道内危及行车安全。如在凿除或切除前充分撒水，用厚棉被覆盖后施工。并在凿除或切除后及时清理碎屑。

4.2.2 左侧1/4幅新桥施工

a、桩基础：采用钻孔灌注桩施工，砼输送泵进行水下桩基砼灌注。左侧1/4幅共有桩基础10根，分别为0#桥台4根，1#桥墩2根，2#桥台4根，投入冲击钻3台，施工周期为20天。施工完成后调往右幅外侧1/4幅。

b、下部结构：在桩基检测合格后，下部结构采用定型组合钢模板，砼输送泵进行砼浇注。左侧1/4幅共有桩接台帽2个，系梁1道，墩柱2根，盖梁1个。投入可周转圆柱形模板1套，系梁模板1套，组合盖梁、台帽模板1套，钢筋工及模板砼工20人。施工周期为15天。

c、梁板吊装：因本桥施工作业面有限，梁板数量较少，工期紧，不宜采用拼装拆卸较慢的架桥机进行，宜采用大型吊装设备（2台130t以上起重机或履带吊）。预制梁自集中预制梁场运输至平整并充分碾压、夯实的外侧架梁平台。自内侧至外侧依次架设。吊装时，应确保梁体起吊平稳，最大程度减少梁体起吊时因梁体晃动造成吊车失稳。1/4幅梁板架设时间为1-2天。

d、桥面系及预制临时护栏施工：因施工作业面有限，工期紧，在前期预制完成临时护栏（等于桥长60米），并与桥面系同时施工，成为整体，确保行车安全，施工周期为20天具备通行条件（包括养护期）。

需注意的问题：施工左幅外侧1/4幅盖梁及箱梁上部结构桥面系或湿接缝时，应预留施工缝及预埋连接钢筋，确保与左幅内侧1/4桥有效连接。保证施工质量。

4.2.3 引导车辆进入左幅桥双向行驶。封闭右幅，为右侧施工提供工作面

左侧1/4幅已施工完成，前后500米范围内路基及路面在桥梁施工期间全部施工完成并具备通行条件，与左侧老桥形成双向四车道。严格按路政及交警部门审批完成的交通组织方案进行改道及布控。左侧除新桥范围临时护栏外，桥头两侧各60米采用预制水泥隔离墩与桥上临时护栏与前后侧布控水马连接。形成半幅四车道。将车辆全部引导至左幅。

需注意的问题：本阶段施工前，应充分考虑到桥梁完成后交通改道工作，合理组织桥梁前后侧路基工程施工，避免出现“桥等路”等窝工现象，影响施工工期。

4.3 全断面右侧新桥施工

4.3.1 全断面右侧老桥拆除、新桥施工（图2第二步）

a、右幅外侧1/4桩基础：右幅外侧共有桩基础10根，分别0#桥台4根，1#桥墩2根，2#桥台4根，施工时均不受老桥影响，投入冲击钻3 台(左侧桩基础施工完成后调入)，需在左侧1/4幅下部及上部结构施工期间内完成，不占用整体右幅施工时间。

b、右侧老桥拆除：在全封闭的右幅作业区内，拆除老桥，并破碎，充分利用破碎圬工填筑右侧桩基平台及便道。降低施工成本。拆除并填筑时间为2天。

c、右幅内侧1/4桩基础：右幅内侧共有桩基础10根，分别0#桥台4根，1#桥墩2根，2#桥台4根，在老桥拆除完成后实施，投入冲击钻3台(左侧桩基础施工完成后调入)，施工周期为20天。

d、下部结构：在桩基检测合格后，全断面施工右侧新桥，共有全幅桩接台帽2个，系梁1道，墩柱4根，盖梁1个。投入可周转圆柱形模板1套，系梁模板1套，组合盖梁、台帽模板1套，钢筋工及模板砼工20人。施工周期为20天。

e、梁板吊装：同步骤一，预制梁自集中预制梁场运输至平整并充分碾压、夯实的外侧架梁平台。自内侧至外侧依次架设。吊装时，应确保梁体起吊平稳，最大程度减少梁体起吊时因梁体晃动造成吊车失稳。右侧梁板架设时间为3-4天。（见图3）

e、桥面系、护栏、路面施工，右幅桥施工完毕。具备通行条件。施工周期为20天具备通行条件（包括养护期）

本阶段施工时充分考虑到工程量相对较多，施工周期有限，利用左侧外侧1/4幅施工时间完成右侧外侧1/4幅桩基础的施工，不但缩短施工周期，又减少设备投入降低施工成本。

4.3.2 引导车辆进入右幅桥双向行驶。封闭左幅，为左幅内侧1/4幅提供工作面

与向左幅改道相同，利用合理地交通组织布控，将车辆引导至施工完成并具备双向四车道通行的右幅新桥上，左幅封闭。

4.4 施工左幅内侧1/4桥梁（图2第三步），完成新桥拼接

在拆除左幅老桥后，依次进行：左幅内侧1/4桥梁基础及下部结构、梁板吊装、桥面系、护栏施工。利用高强度砼进行新桥拼接施工。左幅桥全桥施工完成。

本阶段施工最重要的工序为新桥拼接，直接关系到桥梁总体施工质量，施工时，通过采用UVA高强度防水砼，减少施工缝等有效方法，确保减少因拼接对桥梁造成的缺陷。并需加强新桥的沉降、位移观测，将存在的问题及时研究，妥善处理。