高速公路擴建工程橋梁拼接施工工藝

馬康康

(中交二公局第三工程有限公司，陜西 西安 710000)

1 工程概況

根據(jù)現(xiàn)場情況，改擴建方案適用于茂湛高速K3399+980～K3417+200段兩側(cè)拼接橋梁施工及交通組織。首先完成兩側(cè)新建拼寬橋梁上下部結(jié)構(gòu)施工及外側(cè)梁板吊裝，然后分幅完成舊橋外側(cè)護欄切割，新建橋梁全部梁板吊裝，新舊橋梁臨時拼接施工、新建橋整體化層以及外側(cè)護欄施工并進行交通轉(zhuǎn)換，舊橋護欄切割前設(shè)置滿足要求的連續(xù)剛連接隔離墩進行防護，整個橋梁拼接施工過程保證雙向四車道通行，施工完成后轉(zhuǎn)換為雙向八車道通行。

2 改擴建工程交通組織方案

1)擴建橋下部結(jié)構(gòu)、梁板吊裝及混凝土鋪裝層施工(第一階段)。

第一階段，施工茂湛舊路兩側(cè)路基及橋涵，路基施工至路床頂面(96區(qū))，橋涵施工至混凝土鋪裝層(拼接帶除外)，在此施工期間既有橋面主、超車道保持雙向通行。

2)施工左幅新舊橋梁臨時拼接(第二階段)。

第二階段，路基段拆除舊路側(cè)波形板，采用水泥混凝土防撞護欄在硬路肩范圍實施防護，其中左幅新建范圍施工至路面結(jié)構(gòu)層(最后兩層罩面不實施)。

3)右側(cè)舊橋維修加固，與新橋進行拼接(第三階段)。

第三階段，完善左幅路面交安標(biāo)設(shè)施，將雙向四車道車流引到左幅路面(新、舊路面)，將交通轉(zhuǎn)移至道路加寬的半幅雙向四車道通行，中間采用臨時混凝土護欄隔離對向車流，進行右幅新建范圍路面結(jié)構(gòu)層施工、右側(cè)中央分隔帶改造、右幅舊路面刨除及統(tǒng)一罩面，并施劃臨時標(biāo)線，并實施右幅天橋及跨線橋、右側(cè)主線橋改造部分、右幅新舊橋拼接、橋梁護欄改造等。

4)左側(cè)新舊橋進行永久拼接及面層施工(第四階段)。

第四階段，右幅罩面完成后將雙向四車道交通轉(zhuǎn)換到右幅，中間采用臨時混凝土護欄隔離對向車流，對左幅路面刨除及罩面、左側(cè)中央分隔帶(綠化)改造；半幅路面統(tǒng)一罩面、施工護欄等安全設(shè)施，并實施左幅天橋及跨線橋、主線橋改造左側(cè)舊橋部分、左幅新舊橋拼接、橋梁護欄改造。

施工完成后，左幅路面開放交通，單向四車道通行；右幅維持兩個車道通行，對右幅標(biāo)線進行施工，工期較短，最后雙向八車道路面暢通。

3 橋梁拼接方案

3.1 橋梁臨時拼接

1)擴建橋側(cè)預(yù)制梁吊裝完成后復(fù)測梁頂標(biāo)高，確保新舊梁板可以順利拼接。

2)按照圖紙要求在擴建橋一定寬度范圍內(nèi)進行整體化層澆筑，做好標(biāo)高控制。由于需利用該整體化層作為臨時路面通行營運車輛，其表面的平整度及構(gòu)造深度應(yīng)滿足臨時通行的需要[1]。

3)鑿除舊梁上波形梁護欄或混凝土護欄，按照圖紙要求鑿除舊橋側(cè)一定寬度范圍內(nèi)橋面鋪裝和整體化層，保留舊橋整體化層鋼筋。

4)在臨時拼接帶范圍澆筑C40混凝土，并控制好高程差的過渡。臨時拼接帶混凝土表面的平整度及構(gòu)造深度也需滿足《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則》(JTG/T F30—2014)的相關(guān)要求。嚴(yán)禁車輪直接壓到臨時拼接帶挑臂段范圍內(nèi)。

5)交通轉(zhuǎn)換后，加強臨時拼接帶位置的觀測，若出現(xiàn)問題需及時反饋，確保安全。

3.2 橋梁永久拼接

1)新建橋施工樁基和上部構(gòu)造拼接時應(yīng)加強既有橋梁的變形監(jiān)測，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)報知相關(guān)單位分析處理。

2)對新老橋拼接橋梁，在墩柱、蓋梁施工前須對原橋高程(重點是老橋拼接處板頂、橋面的高程)進行復(fù)測，以確保新舊梁板順利拼接。

3)為避免預(yù)制預(yù)應(yīng)力空心板反拱度過大，預(yù)制梁存梁時間應(yīng)控制在3個月內(nèi)，為盡可能減少上部結(jié)構(gòu)混凝土的收縮、徐變對拼接加寬效果的影響，澆筑完成橋面整體化層后，待新橋有一定的自然沉降時間和收縮徐變時間方可進行拼接縫混凝土施工[2]。新舊梁板永久拼接等待時間要求不小于6個月。

4)老橋邊板要按照設(shè)計及規(guī)范要求做好植筋。

5)所有新、老混凝土結(jié)合面均應(yīng)嚴(yán)格鑿毛處理，結(jié)合面涂刷界面膠。

6)拼接混凝土澆筑后應(yīng)及時養(yǎng)生，養(yǎng)生期間做好交通管制，避免施工車輛的通行對拼接混凝土質(zhì)量產(chǎn)生影響。

7)加強對拼接部位的觀測，若出現(xiàn)異常情況，例如出現(xiàn)裂縫等，需及時反饋并處理。

3.3 部分需加長蓋梁的橋梁拼接方法

1)施工加寬部分橋梁樁基、墩柱。

2)在原右側(cè)橋梁設(shè)置臨時護欄，護欄上加做2 m高隔離柵，防止施工機具及材料運輸對茂湛高速公路正常通行的影響，并設(shè)置明顯警示標(biāo)志，限速通行。

3)拆除原橋外側(cè)護欄、耳墻、擋塊，預(yù)制梁拆除邊板、現(xiàn)澆梁鑿除原橋懸臂1.5 m。拆除老橋邊板或鑿除原橋懸臂前應(yīng)設(shè)置安裝臨時隔離墩以保安全。

4)在原蓋梁中植筋，加長蓋梁。

5)安裝梁板或澆筑加寬部分箱梁，對右側(cè)原橋外邊板外側(cè)植筋，安裝加寬部分的內(nèi)邊板，鋼筋搭接焊好，澆筑加寬部分的混凝土、澆橋面板。

3.4 注意事項

1)拼接施工之前，若老橋需要補強加固的必須完成老橋的加固后才能進行新老橋拼接。老橋加固后需要進行荷載試驗驗證。

2)新舊結(jié)構(gòu)拼接端高差控制在5 mm以內(nèi)，若超過此值要分析其原因，會同設(shè)計、監(jiān)測、監(jiān)理等部門共同研究拼接方案。

3)為了確保橋梁拼接帶質(zhì)量，澆筑拼接帶混凝土及其待強期間嚴(yán)禁車輛通行，拼接帶混凝土應(yīng)滿足圖紙及相關(guān)規(guī)范要求。

4)拼接施工完成后，待拼接縫達到強度后需要二次觀測新橋的沉降，并檢查拼接部位有無異常情況，例如出現(xiàn)裂縫等，對先行實施拼接橋梁取得經(jīng)驗應(yīng)及時總結(jié)，在后續(xù)進行的拼接橋梁中推廣[3]。

4 路基拼接施工

4.1 施工工藝流程

路基邊坡清理→開挖臺階→回填土→壓實→鋪設(shè)土工格柵→回填土→再次壓實。

4.2 施工工藝

以設(shè)計圖紙和測量復(fù)核成果為參照基準(zhǔn)，精準(zhǔn)測定路基邊緣線并打出灰線，形成醒目的標(biāo)記。取長度為150 cm的φ3 cm花桿，在邊線處按照20 m的間隔依次插設(shè)到位；花桿上有25 cm刻度，據(jù)此掛好線繩，掛設(shè)到位后需保證線繩可以維持緊繃的狀態(tài)，作為機械平整作業(yè)的參照基準(zhǔn)。填筑施工中每完成60～80 cm的填高作業(yè)后，隨即恢復(fù)一次路線中樁，經(jīng)檢測后確定路基的寬度和標(biāo)高，做出判斷并完整記錄數(shù)據(jù)。

加寬路基填筑施工前，先根據(jù)老路邊坡的結(jié)構(gòu)特點開挖臺階，此方式的優(yōu)勢在于可避免或盡可能減少橫向錯臺和縱縫的發(fā)生概率，使新舊兩部分具有協(xié)調(diào)性。在開挖臺階時需分情況考慮：原邊坡坡率為1∶1.5時，按照高1 m、寬1.5 m的尺寸開挖，設(shè)4%及以上的反坡；原邊坡坡率為1∶2時，除臺階寬度調(diào)整為2 m外，其他參數(shù)均不變。

填筑施工中，每填高、補強壓實2 m后均要在臺階內(nèi)角部位鋪設(shè)單向土工格柵，并在路床底面鋪設(shè)，到位后利用U型釘予以固定處理，提高土工格柵的穩(wěn)定性。路基拼接部位是失穩(wěn)的高發(fā)區(qū)域，可利用φ16 mm短錨桿對該處的土工格柵進行錨固處理，由此提高土工格柵的穩(wěn)定性。

路基補強施工所用設(shè)備為液壓式壓路機，其可以提供的最大夯擊能為30 kJ，按照50 cm的距離依次布設(shè)夯擊點，有序完成各部分的夯擊作業(yè)。首先夯擊兩側(cè)，再逐步轉(zhuǎn)向路中心。根據(jù)夯擊部位的不同選擇相應(yīng)的作業(yè)方法，其中橋臺后第一排采用10 kJ、12錘夯實，除此之外的其他部分均為30 kJ、9錘夯實，有序?qū)⒑粨艄ぷ髀鋵嵉轿?，提高路基的穩(wěn)定性。

縱向填挖交界部位施工時重點考慮地面坡率情況，采取合適的處理措施。若地面坡度陡于1∶2.5，可以在填挖交界部位的上下路床底面分別設(shè)雙向土工格柵(一層)；若陡于1∶5，可以在原地面開挖高度為1 m的臺階，同時設(shè)4%的反坡。

基準(zhǔn)樁具有參照作用，可將其埋設(shè)在變形區(qū)以外的原狀土上，使其在施工全流程中均可維持穩(wěn)定；同時參照路堤坡趾的位置，要求基準(zhǔn)樁與之相距至少20 m。在布設(shè)基準(zhǔn)樁時，若條件允許則盡可能利用公路沿線控制樁。制作時以鋼筋混凝土為原材料，制得邊長為20 cm的方樁，作為基準(zhǔn)樁而使用；考慮到穩(wěn)定性要求，其埋設(shè)至硬土層的深度需達到2 m，遇軟土地基時考慮到此類土層的特殊性(易失穩(wěn))，將打入深度調(diào)整到10 m或適當(dāng)增加。樁周頂部易失穩(wěn)，利用現(xiàn)澆混凝土的方法對樁頂50 cm范圍內(nèi)予以加固；此外，在地面澆筑立方體觀測平臺(邊長均為0.2 m)，樁頂露出平臺部分以5 cm為宜；在頂部埋設(shè)適量的小段鋼筋，目的在于將其作為基點測頭而使用。

5 橋面拼接施工工藝

在本項目中，橋梁加寬分上、下部考慮，其中上部構(gòu)造相互連接，下部構(gòu)造不連接。新舊橋拼接時的作業(yè)難度較大，需同時滿足如下要求：①在兩側(cè)分別加寬拼接，必須做到同跨徑、同結(jié)構(gòu)及同梁高；②在整體拼接時加強防護，確保原橋結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)具有合理性；③拼接期間做好現(xiàn)場交通管制工作，禁止車輛通行，以免干擾拼接作業(yè)，同時也可避免因施工而導(dǎo)致車輛擁堵的情況。

橋梁加寬后做好拼接工作，關(guān)鍵的拼接方法如下。

1)在原橋梁兩側(cè)增設(shè)橋梁結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，以吊裝的方式將制作成型的預(yù)制板轉(zhuǎn)移至指定位置，澆筑鉸縫、橋面鋪裝等結(jié)構(gòu)。新橋堆載預(yù)壓環(huán)節(jié)，必須確保舊橋梁的護欄得到保留，原橋梁可正常通行(雙向四車道)。

2)路基段路面施工過程中轉(zhuǎn)移交通流量至左側(cè)新舊橋。新建橋?qū)挾燃s7 m，其難以滿足單向雙車道的通行要求，為解決此問題，拆除舊橋外側(cè)護欄，并對左幅新舊橋做臨時拼接處理，經(jīng)此方式后可以有效改善左幅橋梁的通行條件，以滿足車輛通行要求。

3)根據(jù)右側(cè)舊橋的結(jié)構(gòu)特點，對其維修加固并更換梁板，待該部分拼接結(jié)束后，若無誤即可將交通轉(zhuǎn)換至右側(cè)，以便高效開展左側(cè)的相關(guān)工作。

6 結(jié)束語

在社會經(jīng)濟發(fā)展需求的促進作用下，道路車流量逐步增加，原有的高速公路通行能力有限，改擴建成為解決該問題的重要途徑。在橋梁的加寬拼接施工中，需充分考慮到加寬橋與原橋兩部分，使其在結(jié)構(gòu)形態(tài)、受力狀態(tài)等方面均具有均衡性。在本文中，則對橋梁拼接的關(guān)鍵施工工藝展開探討，希望所提內(nèi)容可為類似工程提供參考。

[ID:012587]