高速公路拼寬橋梁的設計與施工

郭偉宏

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司)

0 引 言

隨著交通運輸的快速發展，已建的公路因交通量急劇增長已無法滿足運營要求，須對其進行改、擴建。另外，新增的高速公路與已建的高速公路搭接時須增設樞紐互通，也須要對已建高速公路進行改、擴建。而橋梁是高速公路的組成部分，并且占有較大比重，橋梁拼寬技術相對路基較為復雜，施工難度大，且保通難。因此，高速公路改擴建項目能否順利實施，橋梁拼寬技術是關鍵。

1 橋梁加寬原則

作為高速公路線路的組成部分，橋梁加寬需和高速公路線路加寬保持一致，同時還需符合以下原則。(1)工程造價，控制工程規模(基本原則)。(2)維持原有構造物功能，對交通的影響應降到最小。(3)上部結構采用同跨徑、同結構梁、板進行拼接，下部結構也應與老橋相似。(4)新舊橋拼接后，需保證受力協調一致，橋梁拼接遵循“上連下不連”的原則，保證上部結構共同參與受力，同時避免下部結構剛性聯結對橋梁結構的不利影響。

2 工程概況

某一高速公路擴建后原有橋梁由全幅全寬26 m 變為42 m，因此在確保交通不中斷的情況下采用合理的橋梁拼寬施工工藝是整個高速公路改擴建工程的難點重點。

3 橋梁拼接施工的特點

由于不同地區的橋梁的設計形式、所處位置、擴建面積、當地環境等方面存在差異，因此，實際施工過程中必須遵循以下幾點原則。

3.1 考察原有橋梁的位置

對原有橋梁的建設資料進行分析后，基于與原有橋面一致性的原則，選擇最合理的設計方案。進行方案設計期間，必須兼顧橋面擴建的安全性和美觀性，可在原有的橋梁基礎上進行施工，減少建筑耗材。

3.2 保證橋梁建設的速度

為降低公路建設的后期養護，提高橋面投入使用后的安全性，進行橋面拼接設計時，必須嚴格按照相關設計要點進行施工，減少后期安全事故的發生幾率。同時，筆者認為根據設計圖紙，按部就班地進行工程施工，能有效避免有些部門為縮短工期多處工程同時施工的情況，能夠有效提高新老前面的外形、橋面等的一致性。

3.3 減少對交通狀況的影響

進行橋面擴建的過程中，往往會對原有橋面的正常通行造成影響。因此，施工階段相關部門應及時做好橋面交通量的協調，盡量減少對原有橋面的拆除重建，該方式不僅能夠解決建筑用材，還能最大限度保證原有路面的正常通行。

4 橋梁拼寬施工技術要點

4.1 橋梁加固技術

現階段，高速公路的車流量逐漸增多，部分橋面的荷載量逐漸趨于極限，為保證原有橋面使用的安全性，在橋面擴建前，應先對原有橋面進行保養、加固、維修等，改造原有橋梁中不達標的地方，增加其穩固性和對車輛的承載力。對原有橋梁進行加固期間，應全面收集橋梁的相關資料，了解其現狀，再進行針對性加固，達到設計要求。

4.2 橫梁拼接技術

(1)橋面相連，下部獨立

為保證橋梁拼寬施工的質量，新老橋拼接時應嚴格遵循“橋面相連，下部獨立”的原則。施工過程中，先進行新橋下部的搭建，并進行下部的橫向連接。完成橋梁橫向拼接后，底面承受的壓力會有所增加，易導致地基出現不同程度的沉陷情況，施工人員可通過增加樁長緩解沉陷狀況。同時，下部結構承受橋梁內部壓力也會有所增加，可通過加大橫梁連接部位鋼筋的承壓力，減少內壓力對下部結構的影響，達到延長新橋面使用周期的目的。現階段，這一橋面拼接技術廣泛地應用于高速公路的高速公路橋梁拼寬施工中，能有效降低預后公路養護的難度和工作量。

(2)上下結構相連

橋梁上部結構和下部結構均相連，即行新橋梁施工時，先對原有橋梁的路面、地基等結構進行系統考察后，在其基礎上采用鋼筋植入、混凝土澆筑等形式進行橫向建設，使得新舊橋面上下結構連成一個整體，共同受力。但是，在原有橋梁基礎上行橫向拼寬，容易增加橋體對地基的壓力，出現再度沉陷的狀況。下部結構的承受壓力趨于飽和狀態，系梁、橋臺相接的受用周期會縮短，不僅會降低橋梁的安全度，還會增加后期維修的難度。

上述三種橋面橫向拼寬技術均存在一定的優勢和劣勢，但不論哪種橫向拼寬方式都要求工程完成后，地基沉陷應控制在5 mm 內。因此，橋梁設計人員應加強對原有橋面的考察，根據其實際情況選擇最優設計方案進行橋梁橫向拼寬，提高其實用性。

4.3 鋼筋植入技術

施工人員進行橋面拼接施工時，需要先對原有橋梁側翼進行切割，切除長度至少達到20cm，清理切割面，與原結構鋼筋交錯鉆孔，清除孔內雜物，保證孔道的清潔。進行鋼筋置入期間，需要對鋼筋表面進行除銹處理，再根據孔道內濕度選擇合適的粘合劑分兩次填充空洞，間隔時間應控制在5秒內，預留三分之一孔道不予以粘合劑填充。待粘合劑呈均勻灰色時，可緩慢植入鋼筋，使其與原有結構的鋼筋結構呈回字形，并檢查鋼筋置入是否牢固，并進行抗拔試驗。同時，新橋面施工階段，應在原有橋面側翼孔道位置，預留對稱孔道，待鋼筋置入達標后，進行后期橋面施工。

4.4 橋梁橋面的橫向施工

由于完成新老橋面的拼接，一定程度上會增加橋體承受的壓力，降低橋梁使用的安全性。因此，施工部門先安裝新老橋面連接部分的中梁，使得新老橋面的部分螺紋鋼筋能夠置入中梁的孔道中。濕接縫是進行橋面拼接的重要組成部分，進行濕接縫操作時，需要在新橋梁與老橋梁相連的側翼留置孔道，便于后期使用。主梁施工技術后，需要停滯施工半年進行均載預壓處理，該方式能夠清楚地觀察新橋梁的橋體變形情況。停滯施工階段，應采取相應措施對鋼筋進行適當保護，預防其生銹。對新老橋面進行施工時，于拼接部位澆筑混凝土，使得新老橋面無縫連接。

5 拼接施工技術控制

施工中存在的問題及解決方案若下部結構不連接，則新橋與既有橋的下構內力相互不產生影響。上部結構連接對下部結構產生的內力影響很小。但是上部結構連接后。由于新老橋梁材料特性的差異將產生附加內力，由基礎沉降等原因產生的附加內力也會使連接部位內力增大。在施工中可采用如下措施解決上述問題:為減小新橋基礎沉降量，新橋盡可能采用樁基，并通過加強地基處理、增加樁長或樁徑等措施盡可能減小基礎沉降;既有橋采用擴大基礎時要注意新老基礎間的協調性。必要時要對原有基礎進行加固;針對上構自身產生的較大附加內力問題，可通過在連接部位增大配筋并改善連接結構的型式來解決。

6 結束語

公路橋梁拼接加寬技術是高速公路改擴建工程中的技術重點問題。現階段，原有的高速公路已經無法適應交通運輸業發展需要，進行高速公路拓寬已經成為時代發展的必然趨勢。然而，高速公路中橋梁拼接較為復雜，因此，施工單位施工期間應對原有橋面進行曲面分析，并綜合考慮地形因素以及對周圍環境影響，達到提高施工質量的目的。

［1］公路橋涵施工技術規范(JTG/TF50－2011)［S］.

［2］混凝土結構加固設計規范(GB50367－2005)［S］.

［3］徐強等.高速公路改擴建工程橋涵結構物拼接技術［M］.人民交通出版社，2011:62－63.