橋梁拓寬改造工程的施工要點淺析

張瑞平（福建省武夷山市鴻安交通工程有限公司，福建武夷山354300）

橋梁拓寬改造工程的施工要點淺析

張瑞平（福建省武夷山市鴻安交通工程有限公司，福建武夷山354300）

武夷山市北門大橋為連接武夷山工業路與北城大道的主要交通要道，隨著本市經濟的快速發展，該大橋橋面寬度已經難以滿足現有的載重量及交通量需求。介于社會發展形勢，本大橋于2011年9月開始予以施行橋梁拓寬改造計劃。本文主要通過闡述武夷山市北門大橋拓寬改造工程項目，分析并探討了橋梁拓寬改造工程的施工要點，以供業內人士交流之用。

橋梁拓寬；改造；施工

針對交通運輸量的不斷增加，橋梁拓寬改造成為了節省資金投入的一種良好方法。我國是世界上較早開展舊橋拓寬改造技術研究項目的國家之一，自改革開發以來，該種技術的實踐取得了良好的社會效益和經濟效益。就現階段而言，我國橋梁拓寬改造工程施工過程中主要采用的技術無外乎增設鋼筋混凝土懸臂挑梁、單邊新建橋梁的拓寬改建法、增設邊梁或邊拱肋的拓寬方法及設主（縱）梁或拱肋的拓寬方法這四種，北門大橋采用的乃第三種方法。

1 工程背景概述

武夷山市北門大橋位于福建省武夷山市，原橋為6×15m空腹式大橋，橋梁全長112.4m，橋面凈寬6m行車道＋2×1m行車道，是重要的交通樞紐。近年來，隨著本區域經濟、旅游業的不斷發展，與周邊省市交流的加強，區域交通量得以迅速增長，該段橋梁已經難以滿足未來區域經濟的發展及交通量增長的需要，故而對該大橋拓寬改造已經是必行之舉。且如若對北門大橋進行拓寬改造，則不僅有助于實現京福高鐵武夷山北站與北門大橋對接，對于北城新區的開發進程也具推動作用。

本次橋梁拓寬改造工程結合原有橋梁結構性質及周邊地理環境特點，預計在原橋上游側拓寬新建17＋4×16.6＋17米預應力鋼筋混凝土空心板橋，將橫斷面布置為：3m人行道＋4.5m非機動車道＋2m分隔帶＋0.75m路緣帶＋2×3.75m行車道＋2× 0.25m雙黃線＋2×3.75m行車道＋0.75m路緣帶＋2m分隔帶＋4.5m非機動車道＋3m人行道。拓寬部分橋寬28.5m，涵洞長達50m，下部構造橋臺均為U臺、擴基，橋墩則采用擴基柱式墩，橋梁全長112.4m。

2 武夷山市北門大橋拓寬改造方案分析

2.1 橋梁拓寬研究技術國內概況

緣于我國特殊國情，一般情形下，較之于其它國家我國舊橋拓寬改造工程更為復雜。既往我國橋梁拓寬工程多采取先行加固舊橋而后予以拓寬的處理方式，成績斐然。所謂橋梁拓寬，意指于舊橋基礎之上增加同結構同跨徑的新橋，對于處理新舊結構的方式上現存連接或不連接該兩種方法。

分析現存大橋拓寬改造項目資料可知，國內橋梁拓寬改造多采用于原有橋梁線路基礎之上進行擴建的方式，而這便產生了新舊橋梁間的拼接問題。本次研究對象——武夷山市北門大橋，主以“同結構、同跨徑”為施工建設原則，以上部結構與下部結構均連接為具體施工方案。該種上部結構與下部結構均連接的施工方案目前國內應用較多，具體是指采用植筋或是焊接鋼板等方式將新舊橋梁的蓋梁及空心板予以連接，而后將混凝土澆注于連接處將兩者鉸接為一個整體的一種施工技術。就現有技術而言，該種技術有利于保持橋梁結構的整體性，降低新舊橋體不均勻沉降的發生率。但是于后期長期使用過程中，基礎沉降的差異性仍會對墩臺蓋梁結構產生較大的附加力，如若上下部及連接之處處理不當，則極有可能于后期導致薄弱部位開裂。針對此，筆者結合本次工程項目施工方案及多年工作經驗，就橋梁拓寬改造工程的施工要點闡明觀點。

2.2 橋梁拓寬連接方案

上部構造采用17＋4×16.6＋17m預應力空心板，其中，17m跨徑預制板長16.96m，16.6m跨徑預制板長16.56m。下部構造中橋臺采用擴基U型橋臺，橋墩則設計為擴基柱式墩；橋面橫坡以舊橋橫向坡度值為依據，并采用鋪設三角墊層和支座墊石的方式對其進行調整；橋面鋪裝主采用8cmC40防水鋼筋混凝土和10～17.5cmC40鋼筋混凝土；預制空心板預應力鋼束采用φs15.2鋼絞線，鋼絞線均采用兩端一次張拉錨固（見圖1）。

圖1 武夷山市北門大橋拓寬錨固形式

2.3 施工要點簡析

2.3.1 新橋上部構造施工要點

①空心板芯可以應用鋼模、木模或竹膠芯模為預制模版，以保證空心板各結構部位尺寸的精確度，后期安置定位的可靠性；預制板端頭封錨頭處的縱向鋼筋應當于預裝時預留一部分，以方便與封錨鋼筋連接，因端部鋼筋密集，焊接點較多，于施工時應當保證混凝土質量，使端部混凝土密實；焊接鋼筋過程中，應當注意不同強度級的異種鋼材相焊時的焊縫強度。例：16錳和a3號鋼相焊，焊縫強度應當高于16錳的強度。②始終注意新舊橋梁結構的整體性和施工工序的完整性，預制板及混凝土橋面鋪裝時應兼顧預應力束管、伸縮縫、防撞欄、人行道支撐梁、橋面連續等預埋件的埋設工序，避免出現遺漏情況；為了保證橋面鋪裝可與空心板連接成為一個整體，于預制空心板時應當在板面進行拉毛處理，以增強兩者連接處摩擦力，如：可于鉸縫側模處嵌上500mm長的φ6鋼筋，以促使空心板表面形成直徑為6mm的粗糙面。而本次北門大橋的空心板模制方式便是依此方案（見圖2）；橋面鋪裝階段，應當保證鋼筋連續鋪設和焊接；預應力管道的安裝和鋪設應當于施工前為其進行坐標定位而后鋪設，再行鋼筋與空心板腹板箍筋點定位，最后使用鋼筋予以固定。如果于施工過程中管道與鋼筋位置均出現偏差，應當保證管道位置不變，相應挪移鋼筋位置即可。混凝土澆筑前，檢查波紋管的密封狀態，以避免澆筑阻塞管道。③空心板預應力鋼束的預制及張拉工作應當于混凝土立方體的強度達至標準強度的85%且凝固時間不少于7d之后方可開展。故而，施工單位應當于施工時間允許的情形下適當增加混凝土的凝固時間，以提升其彈性模量，降低反拱度；當空心板預應力鋼束張拉已經達至設計范圍，應當將實際引伸量與理論引伸量之間差額限制于一丁范圍之內，一般情況下以誤差＜±6%為基準。若是于空心板預應力鋼束張拉過程中其張拉程度將達至設計值，可先行持荷一段時間以觀察其張力的精確數值，如果未達到，則繼續進行張拉直至滿足設計要求后再行錨固；應當注意，對于空心板預應力鋼束張拉的控制應當應用雙控指標，先行張拉，再根據延伸量進行校正核實。④混凝土澆筑前，應當再行確定橋梁各結構之間是否連接完整，附屬設施安置或預埋位置是否正確，嚴格檢查無誤之后方可澆筑（見圖3）。容許承載力可適應橋體重量。于開挖基礎后，未發現地質狀況與設計不符情形，故而依循初始設計方案予以施工。

圖2 空心板模制方式

圖3 澆筑方式圖示

根據北門大橋拓寬改造方案，即新建17+4×16.6+17m預應力鋼筋混凝土空心板橋的情況來看，應先行分析各種作用下橋梁結構受力性能，而后計算橋梁個結構受力結果，經計算，認為墩臺基礎基底容許承載力［σ］應當≥350kPa。為保證墩臺基礎基底容許承載力的正確性和精確性，應當于施工過程中注意對橋墩臺各部位安置點的核實和布置。

本次設計中橋墩蓋梁及橋臺臺身、臺帽、背墻等多處存在大體積混凝土，施工時應按大體積混凝土施工相關注意事項進行施工工藝的有效控制和操作，如采用外加劑，低水化熱水泥，埋管等降低水化熱，延長混凝土的齡期等措施。

3 結束語

綜上所述，不論是從經濟發展角度而言，還是從橋梁的交通量來說，武夷山市北門大橋為連接武夷山工業路與北城大道的主要交通要道其橋面橫斷面面布置已經難以適應上述兩者需求。針對北門大橋特點，結合此次工程施工參與經驗，本文主要對當前我國橋梁拓寬改造工程中的施工要點進行了簡略分析，主要存在空心板預制工作的有效實施、空心板預應力鋼束張力的精確控制及新舊橋之間的連接處理等問題。由此可見，于橋梁拓寬改造工程的施工過程中，任何一個細節均是應當注意的關鍵事項，只有完善細節，方可保證橋梁使用的安全性，發揮其作用。

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2.3.2 新橋下部構造施工要點

于施工前，應先行對橋墩、U臺及擴基等結構數據予以測量和核實。就以本次施工項目為例，施工過程始終以《公路橋涵施工技術規范》為施工依據，施工前對舊橋各結構及周邊環境予以復核，參造原北門大橋地質資料，依據橋梁集中預制原則，將新橋位置選擇在利于新舊橋架設的位置。最終設計方案確定，認為應當將橋梁基礎嵌入中風化巖層0.5m，以保證地基

U445.1

A

2095-2066（2016）29-0219-02

2016-9-29

張瑞平（1976-），男，路橋工程師，本科，主要從事公路工程項目施工與管理工作。