改擴建項目中拼寬橋梁的橫坡處置

張滄海 張小剛 惠 丕

(1.中交第一公路勘察設計研究院有限公司,陜西 西安 710075； 2.中交瑞通路橋養護科技有限公司，陜西 西安 710000)

1 概述

某橋為某改擴建項目中一座拼寬橋梁，原橋跨徑組合為6×20 m預應力混凝土簡支空心板梁，原橋上部結構采用先張法預應力混凝土簡支板梁，橋面連續，下部結構采用圓柱式橋墩，肋板臺，墩臺基礎采用鉆孔灌注樁。整體拼寬方案為在原橋兩側拼寬8.25 m，拼寬上部采用后張法預應力混凝土簡支板梁，橋面連續；下部結構采用圓柱墩、肋板臺。原橋橫坡采用雙幅雙向坡設計，改擴建后路線在此處設計為超高段，拼寬后橫坡采用單向坡設計。拼寬部分橋梁按照新路線標高設計并施工，由于施工時未考慮原橋處雙向橫坡影響，導致其中半幅橋施工后與原橋梁銜接處最大高差達40 cm之多。

2 處置措施

原有橋面與拼寬橋面最大高差達40 cm，若通過調平層來調整高差，則原橋二期恒載增加較多，原有結構受力無法滿足結構計算要求。從受力角度考慮，應采取在封閉半幅交通的情況下，整體抬升原有橋梁空心板的方法來消除高差。整體抬升原有橋梁空心板的方案有兩種：

方案一：拆除原橋橋面系、解除空心板鉸縫，將梁體吊離橋墩臺(或頂升梁體)，加高墩臺墊石，梁體歸位，重新澆筑鉸縫，恢復橋面系。其中頂升梁體須預留足夠的施工空間，安全風險較大。

方案二：拆除原橋橋面系、舊空心板、橋墩蓋梁和橋臺臺帽，重新澆筑蓋梁和臺帽，安裝新空心板，恢復橋面系。拆除舊空心板的同時按照新標準預制新空心板，以縮短施工工期。

方案對比見表1。

表1 方案對比表

綜上可知，以上兩套施工方案各有優缺點，方案一較方案二更經濟、相對綠色環保；方案二較方案一施工簡單，安全風險較小。

3 施工階段承載能力驗算

方案一需要先銑刨橋面鋪裝，然后解除原空心板鉸縫及負彎矩鋼筋，再整片梁吊離蓋梁(整體頂升方案施工風險稍大，在條件受限制情況下采用)。因此需要對空心板在吊裝和運營階段分別進行驗算。吊裝施工、運營階段均采用單梁模型計算，采用空間有限元程序對空心板單梁進行建模計算分析，主梁采用梁單元，模型示意圖如圖1所示。

施工順序為：銑刨原橋瀝青鋪裝層→切割空心板鉸縫并鑿除橋面現澆層→吊離原梁另外場地存放→鑿除原有墊石，重新澆筑→ 吊回原梁就位并澆筑鉸縫混凝土→重新澆筑橋面現澆層及瀝青鋪裝層。

按照施工順序建模，按照2015年版通規分施工階段和運營階段驗算主梁承載能力，其中施工階段原梁考慮1.2倍吊裝動載系數，吊索(吊點)根數取2，結果如表2所示。

表2 空心板抗彎承載力計算

從上述計算結果可以看出，原橋邊板、中板在施工中吊裝階段和成橋階段抗彎承載能力均滿足JTG D62—2004公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范的要求，且截面承載能力均有較大安全儲備。

方案二采用新建標準設計，具體計算可參考最新版部頒通用圖集及相關計算文件。

4 施工影響因素

1)墊石和混凝土三角墊層施工時，需要有一定的施工空間，在可以選擇吊離主梁和頂升主梁兩種方案進行時，優先選擇吊離主梁施工，以減少施工安全風險。

2)施工前應對抗震錨栓和主梁是否澆筑在一起進行調查。若澆筑在一起，采用繩鋸將錨栓逐根切斷，然后再進行梁體吊離施工。墊石施工完成后，在原蓋梁或者臺帽錨栓旁重新打孔安裝抗震錨栓，重新吊裝空心板時要精準定位抗震錨栓。

3)采用吊離主梁方案進行施工時，在橋梁周圍應建設存梁場地，且存梁場地必須進行硬化處理，防止梁體在存放過程中變形。梁體存放時間建議不超過60 d。

4)若采用頂升梁體的方法澆筑墊石等構件，施工空間小時可以在蓋梁或臺帽上架設鋼結構牛腿，然后在牛腿上放置千斤頂，頂升梁體。以上施工過程必須進行施工監控，以確保頂升梁體的穩定性。

5)在吊裝原橋空心板前，應對主梁進行編號以便于重新安裝；同時應準確按照設計標高定位放樣，若存在偏差應及時通知設計單位，確認無誤后方可進行下一步施工。

6)原橋空心板解除鉸縫過程中，可先采用盤鋸切割，再人工或使用小型機械將原鉸縫混凝土徹底鑿除，避免動用大型機械進行破拆而造成原橋梁板損傷。

5 結語

橋梁改擴建設計較新建橋梁設計更為復雜，實際橋梁在改擴建時很可能已經維修加固過，或者橋面加鋪過；收集到的竣工圖與實際橋梁在幾何尺寸、縱橫坡、標高上會存在一定的偏差，改擴建設計時一定要加強以上問題的復核。改擴建項目中拼寬橋梁的橫坡調整問題比較常見，本文中提供了兩種方案在調整橋梁橫坡時均可達到預期效果，施工中選取哪種方案應結合現場實際情況及施工影響因素等擇優選擇，制定出符合實際的施工方案。

參考文獻：

[1] JTG/T J22—2008,公路橋梁加固設計規范[S].

[2] JTG D62—2004，公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范[S].

[3] JTG/T F50—2011，公路橋涵施工技術規范[S].

[4] 姚玲森.橋梁工程[M].北京：人民交通出版社,1985.

[5] 宋玉普.預應力混凝土橋梁結構[M].北京：機械工業出版社,2007.

[6] 范立礎.預應力混凝土連續梁橋[M].北京：人民交通出版社,1999.