高速公路改擴建工程橋梁拼寬施工工藝探究

薛冠超 朱宏志

(1.機械工業部汽車工業天津規劃設計研究院,天津 300300;2.長春建業集團有限公司,吉林長春 130000)

高速公路改擴建工程橋梁拼寬施工工藝探究

薛冠超1朱宏志2

(1.機械工業部汽車工業天津規劃設計研究院,天津 300300;2.長春建業集團有限公司,吉林長春 130000)

結合京哈高速公路長春至四平段改擴建工程建設項目,闡述了橋梁拼寬的設計方案、施工工藝、施工措施及控制要點。可為同類工程提供參考、借鑒。

高速公路 改擴建 橋梁拼寬 施工工藝

京哈高速公路長春至四平段1996年9月建成，自此吉林人結束了沒有高速公路的歷史，通車至今經歷了10個年頭，目前已經不能滿足快速增長的交通量的需求。京哈高速公路長春至四平段2013年起開工改建，由目前的雙向四車道改建為雙向八車道，其擴建會進一步提高京哈通道通行能力和服務水平。到2016年，吉林省將形成“五縱五橫三環四聯”高速公路網絡。

京哈高速公路長春至四平段的改擴建工程中，新舊橋的拼寬是設計和施工中的重點和難點。本項目橋梁拼寬均采用同跨徑的預應力混凝土空心板梁兩側拼寬，舊橋頂升利用的設計方案。

1 橋梁拼寬工藝技術

為了提高橋梁拼寬施工水平，確保橋梁拼接施工質量，根據橋梁上部結構橫向拼寬的技術要求和現有施工技術水平，對橋梁拼寬新舊結構連接區域的施工工藝提出了相應指導意見：主要包括橫向連接結構的平面和高程控制技術、橫向植筋技術、舊混凝土表面處理措施、現澆補償收縮混凝土的技術要求及養護方法等。為有效控制新舊橋梁之間的沉降差，拼寬橋梁鉆孔灌注樁基礎采用樁端后壓漿技術。

2 橋梁拼寬施工流程

(1)施工拼寬部分橋梁基礎，下部結構，吊裝主梁，澆筑拼寬部分的橋面整體化混凝土，預留接縫處整體化混凝土；

(2)頂升舊橋部分，對舊橋進行加固處理；

(3)澆筑濕接縫及舊橋整體化混凝土，完成新舊橋上部結構連接。

3 橋梁拼寬施工工藝及控制要點

(1)在預應力的作用下，預制預應力混凝土空心板梁會產生上拱變形。為保證新、舊橋板梁在拼接時平順，預制板的存放時間不宜過長，同時應盡早進行拼寬部分橋梁橋面現澆整體化混凝土的施工，以減小施工期間預應力混凝土板梁的上拱值。必要時，可以對預制板梁施加壓重。

(2)拼寬部分橋梁完成橋面現澆整體化混凝土后，拼接部位濕接縫暫緩施工，使新橋有一定的自然沉降時間、混凝土收縮徐變時間，該時間控制在3--5個月為宜。施工單位應做好施工組織，盡可能延長暫緩時間[1]。

(3)拼接部位濕接縫混凝土結合面的粗糙度采用B級以上，同時要求粗骨料外露50%以上。在澆筑混凝土濕接縫前，濕接縫的結合面及板體至少不間斷地澆水3—6小時，然后蓋上濕麻袋，保濕12—24小時，才能澆筑濕接縫混凝土。澆筑濕接縫時要求封閉交通，待濕接縫混凝土強度達85%以上且混凝土齡期≮7天時，方可開放小車交通；混凝土齡期≮28天時，方可開放大車交通。

圖1 標高復測示意圖

圖2 植筋施工流程

(4)施工過程中須對差異沉降進行控制，除嚴格對樁基基底沉淀層厚度、上部結構延遲拼接控制外，還應注重施工過程中的沉降觀測。拼接部分橋梁上部結構施工結束、整體化橋面混凝土澆筑完成后至新舊橋拼接前，應定期監測新橋基礎沉降情況(二等水準)，當新、舊橋的沉降差不能穩定時，如新橋基礎沉降變形大于1—2mm/月，要分析其原因，會同設計單位共同研究拼接方案，必要時應進行加載預壓，以加速沉降。

(5)加寬部分橋梁的施工不得影響舊橋的結構安全和橋臺臺背路堤的穩定，如果需要提前拆除部分舊橋時必須采取相應的防護和加固措施，確保舊橋的上部結構安全和行車安全。拼接施工之前，若舊橋需要補強加固，必須完成舊橋的加固后才能進行新舊橋的拼接[2]。

(6)拼寬部分橋梁平面控制。施工前需要復測舊橋的坐標，計算并復核圖紙平面位置是否正確。

拼寬部分橋梁的平面控制要求最終縱向和橫向誤差不大于30mm，樁位、柱位、蓋梁中心線誤差控制按橋梁施工技術規范執行，必須減小最終的平面位置偏差，以滿足拼接要求。為了確保上述平面控制的要求，拼寬部分橋梁樁位放樣時必須雙控，即按照施工圖設計給定的樁位坐標放出樁位，然后將舊橋墩臺蓋梁的邊線延長，邊線延長后與按施工圖實放樁位中心擬合，誤差超過范圍必須調整坐標確保新舊橋誤差在允許范圍內[3]。

(7)拼寬部分橋梁高程控制。拼寬部分橋梁設計高程未考慮拼寬部分橋梁施工時間的沉降影響，拼寬部分橋梁可按設計標高施工，施工時可以根據相近項目沉降經驗值及先行實施拼接橋梁實測的沉降值進行修正。

(8)橋梁拼接控制。

①控制原則。必須滿足結構受力的需要。無論是在拼接部分加鋪或減薄結構厚度，應保證在結構能承受的范圍之內，滿足現行設計規范的要求。

要求拼寬橋梁的橋面瀝青鋪裝層控制在80—100mm以內；現澆層+瀝青鋪裝在設計厚度的基礎上可適當增加，增加限值為20mm；同時必須保證舊橋瀝青鋪裝層不小于80mm，也不得大于100mm。

②施工控制。a)復測標高：拼寬橋梁基礎沉降基本穩定后，舊橋頂升前，實測各墩臺蓋梁中心線處拼寬側預制主梁頂面標高H1和舊橋預制主梁頂面標高H2，實測舊橋支座總高度Z舊，進而確定頂升前后支座高差Δ支座=Z舊（含支座上下鋼支座上）-Z新（含梁底新鋼板及支座上下鋼板厚度）。b)鋼墊塊高度修正：根據上述復測結果計算鋼墊塊高度，其中0.45×i表示測點H1和H2之間橋面橫坡修正值。當墊塊計算高度與設計高度正、負差值小于10mm時，按設計高度施工；當上述正、負差值大于10mm時，按復測后計算出的鋼墊塊高度施工。c)舊橋需要換板時，澆筑替換主梁時應注意梁底楔塊厚度與舊主梁相同，以保證替換主梁與鄰近舊橋主梁頂面平順不錯臺。標高復測如圖1所示。

③控制要點：1)標高調整工作應按“一橋一調整”要求進行，調整的過程是設計、監理、施工相互配合協調的過程，各方共同完成。2)方案調整有可能在鑿除護欄、暴露拼接面后，還須第二次調整，應引起充分的重視。3)需要對舊橋換梁時，須在頂升完成，蓋梁加固完成并落梁后進行換梁，修補加固，然后再進行拼接。

(9)為有效減少因混凝土收縮、徐變以及基礎沉降差異等因素引起的新舊板間裂縫，設計采用C50補償收縮混凝土來限制減少新舊板之間混凝土收縮徐變差異。

(10)濕接縫混凝土澆筑施工流程。舊橋整體化混凝土澆筑時，如果拼寬橋梁基礎沉降基本穩定，濕接縫與舊橋整體化可以一次澆筑，否則分兩次澆筑，先澆筑舊橋整體化混凝土，待其強度達到90%且新橋沉降達到設計要求后，方可澆筑濕接縫混凝土[4]。

濕接縫補償收縮混凝土澆筑施工流程：新拼寬內邊板橫向伸出鋼筋與預埋筋(或舊橋邊板植筋)進行焊接→清洗拼接部位的雜物→支立底板吊模(緊貼梁體不出現漏漿)→潤濕新老混凝土的接觸面→依次從橋孔中向兩端澆筑補償收縮混凝土→振動密實形成粗面→混凝土養生。

濕接縫混凝土澆筑施工的控制要點：拼接部位新、舊板斷面的混凝土表面按施工縫處理，除去混凝土表面上松動的骨料和塊石，再用鋼絲刷將表面松散浮渣刷去，處理后的混凝土表面凸凹不平度不小于6mm；新拼寬板安裝之前，要提前檢查內邊梁的上拱度，若不能滿足要求時應采取措施，如提前預壓，減少上拱值，保證拼接質量，預壓布載方式應根據板梁受力特點布置，切忌集中于一個點進行大噸位加載；施工單位要指定專人負責橋梁拼接施工，做好施工過程控制和施工原始記錄，確保拼接質量。

(11)植筋施工應控制時機，一般宜在連接部位施工之前進行，避免植入鋼筋長期暴露銹蝕，否則要采取防銹、除銹措施。植筋施工流程如圖2所示。

4 結語

如何在不中斷高速公路交通的情況下，確保新舊橋梁拼寬后的結構安全和耐久性，確保新舊橋梁拼接混凝土的質量，確保施工安全，交通通暢，種種施工重點和難點，必須結合具體工程實踐，不斷研究解決。隨著京哈高速公路長春至四平段改擴建工程的施工進程，新舊橋梁拼寬施工工藝將進一步得到完善、豐富及推新。

[1]JTJ041-2000公路橋涵施工技術規范(S).

[2]GB50367—2006混凝土加固加固設計規范(S).

[3]譚少華.廣佛高速公路擴建工程橋梁拼接技術[J].中外公路,2010,(2):167-169.

[4]于鳳.橋梁拼接技術研究[J].黑龍江交通科技,2013,(2):118-119.