桥梁拼接施工技术要点探究

陈旭彬

摘 要： 近年来，交通量的急剧增加导致我国大部分桥梁的通行压力陡增，因此亟需进行桥梁拓宽处理。重点对桥梁拼接施工技术要点进行研究，详细调研了当前改扩建工程桥梁拼接的三种施工类型，并论述了其各自优缺点及适用性。然后在此基础上，依托工程实例对桥梁拼接施工各环节的关键技术要点进行了分析与总结，并形成了成套桥梁拼接施工方案，可为同类工程提供借鉴。

关键词： 桥梁拼接 改扩建工程 化学植筋 同类工程

中图分类号： TU753文献标识码： A文章编号： 1679-3567（2024）03-0047-04

Exploration of the Key Points of Bridge Splicing Construction Technology

CHEN Xubin

Nanjing Communication Engineering Co.， Ltd.， Nanjing， Jiangsu Province， 210000 China

Abstract： In recent years， a sharp increase in traffic volume has led to the sharp increase in the traffic pressure of most bridges in China， so it is urgent to widen bridges. This article focuses on research on the key points of bridge splicing construction technology. It investigates the three construction types of bridge splicing in current renovation and expansion projects in detail， and discusses their respective advantages， disadvantages and applicability. Then， based on this， it analyzes and summarizes the key technical points of the each link of bridge splicing construction based on actural project examples， and forms a complete set of bridge splicing construction scheme， so as to provide reference and guidance for similar projects.

Key Words： Bridge splicing； Reconstruction and expansion projects； Chemically planted bar； Similar project

桥梁作为交通运输领域中重要的基础设施之一，在现代城市化进程中发挥着重要作用。然而当前部分桥梁由于交通量的急剧增加，已不堪重负，开始出现不同程度的损坏。为了缓解桥梁的通行压力，提升运营安全性，需对桥梁进行加宽拼接处理。然而桥梁加宽拼接施工复杂，工序繁琐，新旧混凝土黏结面处理难度大。因此，本文依托某实体工程，针对桥梁拼接施工各环节技术要点展开研究。通过优化和改进桥梁拼接施工技术，可以提高桥梁的承载能力、耐久性和安全性，从而提升公路桥梁建设水平，促进交通运输领域的发展。本研究可为桥梁拼接工程设计和管理领域提供重要的理论支持。

1 桥梁加宽拼接设计原则

1.1 拼接的新桥跨径及孔径最好与旧桥相同

旧桥的设计和施工经过了专业的计算和测试，桥梁结构和材料的选取符合旧桥的使用需求。如果新桥跨径或孔径与旧桥不同，可能会对桥梁的结构稳定性产生影响，增加新桥的风险。桥梁的设计通常是根据预计的负荷进行的。如果新桥跨径或孔径与旧桥不同，负荷分布可能会不均匀，导致桥梁承载能力的变化，从而影响桥梁的使用安全。桥梁加宽拼接施工，将旧桥和新桥进行连接，要求两个结构的拼接处需要保证一定的平整度和连接强度。如果新桥跨径或孔径与旧桥不同，可能会增加施工的难度和风险，导致拼接处的质量不理想，影响新桥的使用寿命。

1.2 桥下通行最低标准

为防止由于桥梁加宽改造因桥面横坡影响桥下净空，在进行桥梁加宽设计前，应进行桥梁净空评估，确定桥下通行的最低标准。根据桥梁净空评估的结果，选择合适的加宽方案，确保新桥结构加宽后不会影响桥下净空。

2 高速公路改扩建工程桥梁拼接施工类型

2.1 横向拼接方式

当前公路桥梁拼接加宽施工，主要有三种桥梁上部结构和下部结构的拼接方式：（1）上下部结构均不连接；（2）上下部结构均连接；（3）上部结构连接、下部结构分离。以上三种拼接方式各有特点，应根据工程具体情况选择合适的拼接加宽方式。

2.1.1 上下部结构均不连接

不直接连接上下部结构可以减少对旧桥的影响，降低拆除和加固旧桥的难度和风险。有助于保护旧桥的结构完整性和功能，减少对交通运行的干扰，实现“边加宽、边通车”。由于上部结构和下部结构不连接，施工时可以更加独立地进行上下部结构的施工，可以简化施工过程，减少施工的复杂性和风险。上部结构不连接的拼接方式在设计新桥时有更大的灵活性。可以根据新桥的功能需求、运行要求和施工条件，灵活调整上部结构的布置、跨度和梁段构造等，以最优化的方式满足设计和施工的要求。

2.1.2 上下部结构均连接

上下部结构通过连接构件相互连接，形成结构的连续性。该连接方式可使新旧桥梁形成一个整体，能够共同承担荷载作用，提高桥梁的整体刚度和稳定性。但加宽桥基础沉降大于老桥沉降时，产生的附加内力较大，将会使下部构造中盖梁、系梁等连接处产生裂缝，上部连接处也可能产生裂缝，将会造成桥面铺装层破坏，从而形成纵向裂缝和横桥向错台。为使新旧桥梁加宽后具有一致的跨度和孔径，连接处的设计要求确保新旧结构之间的衔接和匹配。因此新桥的跨度和孔径需要与旧桥一致，以保持桥梁的连续性和功能完整性。“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。

2.1.3 上部结构连接、下部结构分离

通过分离的下部结构，新桥的施工和加宽不会对旧桥的下部结构产生明显的影响，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。“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”。

2.2 上部结构拼宽

2.2.1 空心板梁

为保证加宽拼接部分可以与原桥梁有效连接，应根据原桥梁的形式设计截面，与原桥梁具有相同的截面形状和尺寸，以保持整个桥梁的结构一致性。在拼接施工过程中，应根据桥梁截面形状，对边梁翼板进行切割，然后再采用合适的植筋工艺将新旧桥梁进行拼接。在结构计算时，应按照铰接的连接方式进行计算[1]。

2.2.2 装配式预应力砼连续箱梁

拼宽新桥采用同跨径预制箱梁，采用现浇湿接缝工艺进行拼接，新旧桥台间预留1 cm沉降缝。切除旧桥防撞护栏并凿除旧桥外侧翼缘，进行植筋处理。安装预制箱梁，新桥顶板与旧桥顶板应保证齐平，新桥箱梁施工完成后，绑扎拼接部湿接缝钢筋，浇筑混凝土湿接缝，待混凝土强度达到设计强度后，进行调平层及沥青混凝土桥面铺装施工。

3 桥梁拼接施工技术要点

3.1 桩位坐标及下部结构标高控制

桥梁拼宽应保证新旧桥梁精准拼接，在施工之前要复测原桥的坐标、高程与设计图纸对比分析。桩基施工放样前应仔细复核设计图纸中坐标尺寸，在桥位桩放样阶段应采用一个导线点实施放样，另外一个进行校核的方式，且应一次性放样完全部桥位桩，一般坐标为理论计算值，施工过程中应根据上下部一般构造图中反映的新旧结构物几何关系进行放样复核，复核结果须确认无误后方可开钻。邻近原桥的桩基不宜采用冲击成孔工艺，避免损坏原桥结构。

桥型布置中桥面高程为路线设计拟合竖曲线（左右幅）计算值，与实际测量高程可能存在一定偏差，施工过程中为保证既有桥梁桥面铺装维持原厚度，保证新老桥调平层连接平顺，下部结构应在施工前按不大于 5 m间距测量老桥调平层顶高和沥青层标高（护栏内侧），根据现场实测高程对新建桥梁桥面高程进行修正，修正后的结果需经论证后方可施工。

3.2 老桥构造物拆除

3.2.1 护栏及护栏座混凝土凿除施工

在进行混凝土凿除之前，应设置好临时钢护栏，在不中断交通、保障施工安全的情况下，清理凿除区域周围的杂物和碎片，确保施工区域干净整洁。

然后进行竖向切割护栏操作，首先要确定切割护栏的间距，应根据吊装设备的能力来确定。根据吊装计划和设备的承载能力，确定每个切口之间的距离，确保后续的吊装操作可以顺利进行。在确定好切口间距后，开始进行水平向切割。从桥梁外侧往内侧进行切割，以便更好地控制切割过程，确保切口的准确度和平整度。

3.2.2 翼缘切割施工

必须确保切口的尺寸和角度符合设计要求，以便后续的拼接工作可以顺利进行，应采用无振动切割技术进行翼缘切割。如超高压水枪切割技术，利用高压水流在不产生振动的情况下进行精确的切割，切割后的表面需要进行适当的处理。切割划线应控制在理论切割线外侧1～2 cm，以确保留有足够的余地进行施工缝处理。

3.2.3 混凝土现浇桥面板凿除

（1）应先划线定位，根据桥梁设计图纸和规范要求，确定凿除的位置和尺寸。（2）为避免损伤桥梁的钢筋以及梁板，采用高压水射流技术，确保凿除深度高于钢筋网片的高度，避免损坏钢筋网片。

3.3 新旧混凝土黏结面处理

目前常用的新旧混凝土黏结面处理方法包括高压水喷射法、电动钢丝刷或人工凿毛法，对比之下，高压水喷射法具有施工速度快、对板梁无结构性损伤、噪声小等优点。通过该方法使旧混凝土表面的粗、细骨料外露，其中粗骨料露出50%，形成凹凸不平的表面，确保表面凹凸不平度应≥6 mm。

3.4 化学植筋施工

（1）施工准备：在施工前，对植筋断面进行全面检查，确保作业面清洁、无松散物和脱露的混凝土等；配备冲击钻、钢筋探测仪、吹气泵、植筋胶注射器、毛刷等工具。（2）测量放线：根据设计图纸，准确放出植筋的位置，并在混凝土表面进行标记。然后使用钢筋探测仪确定混凝土内部钢筋的分布情况，避免在钻孔时损伤混凝土内部钢筋。（3）钻孔：孔间距按照设计图纸要求布置，使用电锤进行钻孔，禁用气锤，防止混凝土碎裂。如在钻孔时不小心碰到结构主筋，应对植筋位置进行适当调整。钻孔孔径的选择参考表1。（4）清孔：钻孔完成后，需要用压缩空气或者水流清洁孔洞，将孔洞内的碎石、混凝土屑、灰尘等杂质清除。用刚性毛刷刷3遍，再用空压机吹3遍，确保孔壁干燥无尘。完成清理后封盖孔口，防止内部被污染。（5）注入黏结剂：根据厂家说明书要求配置黏结剂，用电动搅拌棒拌合均匀。用胶枪将配置好的黏结剂注入钻孔，初始打入的20 g黏结剂不可使用。在注胶时，应将胶枪枪头伸入钻孔底部，边打边后退，整个注胶过程应保证连续均匀，注入孔内约2/3即可停止注胶。（6）植筋：插入钢筋前应对钢筋进行除锈处理，直至钢筋表面锃亮，然后使用蘸有丙酮的钢丝刷清洗钢筋表面。接着插入钢筋，插入时应按一个方向进行连续旋转1～2 min的方式将钢筋插入孔底，以保证钢筋与黏结剂充分接触。在插至孔底后，必须有黏结剂溢出钻孔，说明注胶量充足。否则，必须拔出钢筋重新注胶。（7）固化养护：在室外自然温度下进行养护，养护期间不得触碰钢筋，养护时间一般约为1～2 d。（8）检查验收：达到养护固化时间后，及时进行检查验收，使用拉拔仪检查拉拔力是否满足规范要求。化学锚固植筋的施工工艺流程如图1所示。

3.5 湿接缝施工

湿接缝连接的技术原理为：在新旧桥连接处设置一条湿接缝。通过湿接缝连接技术，可以将新旧桥上部结构进行拼接，形成一个统一的整体结构。以下为湿接缝连接施工步骤。（1）在新旧桥梁连接处预留合适的湿接缝位置，通过设计和计算确定接缝的宽度和位置。（2）为减小桥梁拼接位置处混凝土收缩徐变，采用UEA补偿收缩混凝土，该混凝土是一种微膨胀混凝土，可以提高混凝土早期抗拉强度，最终达到抗裂、防渗的目的。混凝土通过借助串筒浇入模板，然后采用振动棒对混凝土进行振捣密实，直至表面平坦、泛浆为止。在振捣过程中，切勿触碰到钢筋、模板。（3）在完成混凝土浇筑后，对其表面进行拉毛处理，然后采用麻袋或土工布进行覆盖，洒水养护，养护时间应≥7 d。（4）混凝土经过养护达到设计强度。

新老桥拼接处湿接缝施工时，需要合理组织交通以确保施工质量、安全和交通畅通。在施工前可利用大数据分析技术，对施工期间的交通数据进行分析和预测，包括临时交通标志以及标线设置、交通疏导措施等，确保施工期间交通有序。在混凝土未达到设计强度时，应避免桥面产生扰动，确保拼接施工质量。

3.6 伸缩缝施

3.6.1 基本要求

（1）伸缩装置能够承受桥梁结构变形、荷载和环境因素带来的应力和变形，具有较长的使用寿命。（2）在进行伸缩缝的更换时，应注意温度的影响。一般来说，当温度升高时，材料的线膨胀系数会增大，导致伸缩装置的长度增加；反之，温度下降时，材料的线膨胀系数会减小，导致伸缩装置的长度缩短。如果设计更换的伸缩装置不具备初始位移量，则应该更换伸缩装置型号。（3）在安装伸缩装置时，会先开放槽口，并在槽口处浇筑混凝土[2]。槽口混凝土通常采用强度高、韧性好的材料，以确保槽口能够承受较大的压力和冲击，并且能够保持稳定的状态。

3.6.2 旧伸缩缝拆除

首先应将伸缩装置两侧后浇混凝土与桥面（或路面）混凝土结合处用切割设备切齐，然后凿除旧混凝土（如图2所示）。凿除时，不能将原结构的梁板端部破坏，并尽可能保留原有的纵向及竖向的预留锚固钢筋。在伸缩缝拆除后，需要对伸缩缝的周围进行清理和处理。首先，需要清除伸缩缝周围的杂物和残留物，确保施工区域的清洁。其次，需要对伸缩缝周围的混凝土进行处理，包括清理、修补和加固[3]。

3.6.3 伸缩缝安装

（1）采用湿切工艺，对临时伸缩缝进行切缝拆除。在拆除完临时伸缩缝后，采用专业工具固定和安装模数式伸缩缝，重点对新老桥拼接处4 m范围内进行加强处理。（2）对已发生损坏的预埋锚固筋，应进行补植锚固筋。（3）在浇筑槽口混凝土之前，首先对旧混凝土表面进行凿毛处理，然后使用高压水枪或清洁工具去除灰尘、碎屑和其他杂物，确保表面干净无尘。使用适当的界面剂，可以增强新旧混凝土之间的黏结强度[4]。

3.6.4 混凝土浇筑

严格按照配合比进行浇筑、使用振捣器振捣密实，混凝土浇筑完成后，采用一布一膜洒水覆盖养护，养护期不少于7 d，试块同条件养护。并做好交通管制工作，采取龄期和强度双控，期间严禁车辆通行[5]。

4 结论

本文重点针对桥梁拼接施工技术要点进行了探究，详细梳理了施工工艺流程，总结了桥梁拼接施工各环节的关键技术要点以及质量控制措施，得出如下主要结论：（1）采用高压水喷射法对新旧混凝土黏结面进行处理，可以实现快速施工以及对板梁无结构性损伤，经处理后的表面凹凸不平度≥6 mm；（2）在施工前，通过利用大数据分析技术对施工期的交通数据进行分析和预测，并采取相应的交通疏导措施，可以确保新老桥拼接处湿接缝施工期间的交通有序；（3）在湿接缝施工环节采用UEA补偿收缩混凝土进行浇筑，可以有效减少混凝土收缩徐变，从而达到抗裂、防渗的目的。

参考文献

[1]伍锦时.桥梁扩宽梁板刚性拼接施工技术探讨[J].交通世界，2023（24）：142-144，173.

[2]王潇.高速公路改扩建工程中桥梁拼接施工技术[J].工程技术研究，2020，5（16）：78-79.

[3]陈振.高速公路改扩建空心板桥梁拼宽设计[J].交通世界（上旬刊），2019（8）：74-76.

[4]马卫建.高速公路改扩建预应力混凝土空心板桥梁加宽设计分析[J].黑龙江交通科技，2023，46（2）： 113-115.

[5]夏雪莲，任永斌.高速公路加宽桥梁有限元仿真及应用[J].交通世界，2023（19）：169-171.