王曉宏,康 笠
(中交路橋華北工程有限公司,北京 101100)
對公路中的舊橋梁進行改建與擴建是現階段公路橋梁建設中的重要工作內容,主要原因為居民生活水平提高、交通運輸行業快速發展、交通量日益增大以及現有公路斷面無法滿足實際需求,所以需采用新舊橋梁拼寬施工技術進行處理。但在實際施工過程中受多種因素的影響,橋梁施工難度較大,橋梁裂縫問題也普遍存在。基于此,對新舊橋梁拼寬施工技術進行深入性的探究,在滿足交通運輸需求,推動交通運輸行業穩定發展等方面發揮著十分重要的作用。
對于已經投入使用的橋梁進行加寬建設,其施工內容具有一定的廣泛性與復雜性,在一般情況下不僅要對橋梁中相對比較薄弱的結構進行補充與強化,還需要對相應的輔助結構進行添加。橋梁的拼寬就是常見的輔助結構添加方式,能更好地提高橋梁的性能,滿足不斷變化的交通量需求。而新橋梁拼寬技術與新建橋梁之間存在的差異較大,并具有一定的復雜性,在實際施工中不僅要對現有橋梁進行加寬施工,還需要在施工的過程中對新舊橋梁之間的沉降問題進行全面考慮,以確保加寬后的橋梁負荷能力有效提升,并能夠充分滿足交通需求。同時,在實際新舊橋梁拼寬施工中,還需要對連接縫的處理問題進行考慮。并對上下部結構分離、上下部結構均連接以及僅上部結構連接三種不同的連接縫類型進行選擇。其具體內容如下:
(1)上下部結構分離。橋梁的下部結構完全分離,上部結構有部分處于分離狀態,這種拼接方式能夠在施工中保證新舊橋面的鋪裝相連接。
(2)上下結構均連接。這種連接類型主要是指橋梁中的部分結構以及橋梁上部結構都充分連接。與上下部結構分離的方式相比,不僅能夠實現整體橋梁的連接的牢固性,同時也能夠在很大程度上提升橋梁的安全性。在實際的施工中,如果能夠對新舊橋梁沉降問題進行有效的控制,這種連接方式可以作為最佳方式,但是如果新舊橋梁出現不均勻沉降現象,這種連接方式非常容易受其影響,出現裂縫問題[1]。
(3)僅上部結構連接。這種連接方式是指新建的拼寬橋梁與舊橋梁所有的下部結構均處于分離的狀態,相互之間在受力特性方面不會受到影響,而新建的拼寬橋梁與舊橋梁的上部結構進行非常牢固的連接。這種連接方式不僅是目前新舊橋梁拼寬施工中普遍使用的技術手段,同時也是最理想的拼寬連接方式,能夠在不均勻沉降現象存在的情況下,保持原有狀態,不會產生裂縫。為了更好地保障橋梁拼寬施工質量,減少新舊橋梁下部的沉降差異,在實際施工過程中也可以將鉆孔樁的樁徑適當加大或將樁長加長,并盡量選擇嵌巖樁[2]。
對現有的舊橋梁進行拼寬施工過程中,為了有效保證現有的交通條件不會受到破壞,在實際施工過程中,相關的工作人員不僅要對施工組織的合理性給予充分的重視,同時也需要重視混凝土材料選擇的合理性,并且對新舊橋梁之間的沉降差異給予全面的考慮。混凝土的選擇是新舊橋梁拼寬縱向接縫施工中的關鍵環節,因此,在實際混凝土選擇過程中,要充分保證拼接部位所使用的混凝土具有較強的緩凝性、低微縮膨性以及高韌高抗性。在實際施工中可以選用新型的UEA混凝土材料,能夠有效提高拼寬工程質量,并在整體施工中發揮出積極的作用。另外,在實際施工中,還需要選擇科學、有效的措施,盡早對高強度混凝土裂縫問題進行防治,采用鋼夾具固定新舊橋的臨時連接點,然后使用UEA混凝土進行施工。
在橋梁實際應用中,當懸臂翼緣板受到的荷載力較重時,其就會出現撓度形變的問題。如果在對新舊橋梁實施拼寬施工過程中,不能對兩者之間的箱梁翼緣板縱向的連接進行合理的處理,就會引發箱梁翼緣板處錯臺現象,對行車的安全性以及舒適性造成不良的影響[3]。基于這種情況,可以通過剛性連接實現橋面鋪裝層、箱梁懸臂翼緣板形成整體,從而使橋梁的受力性能得到有效提高。同時可采用鉸接處理箱梁懸臂翼緣板,從而使其推動立向的剪切力進行傳遞,有效地預防新舊橋梁總行裂縫現象的發生。需要注意的是,在進行該項施工中,要在充分滿足施工技術應用規范情況下,對鉸接施工技術進行應用,并將縱向的撓度控制在合理的范圍內,以確保不會對橋梁的安全性造成影響。對于新舊橋梁拼寬施工技術中的懸臂板搭接處理,主要是通過縱向縫,進行止水帶施工以及相關的填充操作,在連接縫中鋪設完鋼筋后,對鋪裝層以及防水層進行建筑施工,并對柔性橋面進行澆筑。但是這種方式只適用于柔性橋面的拼接,剛性橋面中一般不會使用[4]。
某高速公路的互通橋梁需要進行拼寬施工,該橋梁具有1座主線橋與2座輔道橋,主線橋的橋梁總長度為16.8m,跨度為1m×7m,且該橋梁原為空心橋板,寬度約為32m,需在兩側將其加寬至42m,并選用上下均相連的結構形式進行施工。在實際施工中,舊橋梁以及拼寬橋梁的下部結構選用薄壁臺,基礎選用鉆孔灌注樁,主橋梁以及拼寬橋梁的上部結構則采用普通的鋼筋砼空心板進行施工[5]。主線橋梁拼寬橋的橫斷面如圖1所示。

圖1 主線拼寬橋橫斷面
2座輔道橋的具體情況為左側輔道橋全長194.63m,跨度為1315m,該橋在沒有改建之前也是一座空心橋,寬9m,外側拼寬4m,拼寬至13m,在實際的拼寬施工中選擇上下均分離的連接形式,針對橋梁的上部結構,使用預應力砼空心板,實施先簡支后橋面連續的操作;使用柱式墩作為橋梁的下部結構橋墩,采用肋式橋臺作為橋梁的橋臺,下部結構橋墩與橋臺的基礎均為鉆孔灌注樁。右側輔道橋全長165.54m,跨度為1017m,拼寬之前為空心板橋,先簡支后連續,寬9m,在其外側進行4m的拼寬施工,施工后保證該橋梁寬度為13m,連接方式選用僅上部結構相連。在實際施工中,采用預應力砼空心板進行橋梁上部結構建筑,先簡支后橋面連續,采用鉆孔灌注樁作為橋梁下部結構基礎,將橋墩設定為柱式墩。在對臺面進行施工時,將同樣以鉆孔灌注樁為基礎,將橋臺設定為肋式橋臺[6]。該新舊橋梁拼寬具體施工方案為對原有橋梁邊板的變寬翼緣進行切除,在實施橫向連接之前,預留與橋梁原板相連的新邊板翼緣的鋼筋,并將其放入原板的切除部分,實施焊接操作。橋梁中的新板與舊板之間需采用相應的現澆方式,并將其設定為31cm,以確保達到上部結構牢固連接的目的。在新舊橋梁拼寬施工完成后,還需由專門的工作人員對老橋中的病害進行全面的總結與整治。如果混凝土表面出現裂縫現象可采用注漿方式進行處理。如果混凝土表面出現剝落、表面銹脹、蜂窩麻面等問題,需采用Ⅰ級聚合物砂漿實施修補[7]。
在對新舊橋梁進行拼寬施工過程中,大多情況下都是原有橋梁的沉降情況相對穩定,而新橋梁的沉降穩定程度較低,則會導致新舊橋梁之間存在著相應的沉降差。而沉降差的存在,會對橋梁的連接縫造成非常嚴重的影響,實際的橋梁應用中,如果沒有對沉降差問題進行及時處理,那么橋梁就會在沉降差逐漸變大的過程中出現裂縫,最終導致橋梁斷裂,嚴重威脅著過往車輛與行人的生命安全。因此,在新舊橋梁拼寬施工中,對橋梁不均勻沉降進行受力分析具有重要意義。在分析過程中,不可缺少的一項工作內容是對沉降差進行計算以及對沉降值進行有效控制,并且要對接縫兩側的主梁受力情況進行特別關注,關注支座是否脫空[8]。
在對現有橋梁進行拼寬施工過程中,要對現有橋梁的結構技術狀態進行調查與分析。對于連續箱橋梁,還要對現有的箱梁結構技術狀態進行全面掌握。因為預應力混凝土與鋼筋混凝土連接箱梁本身屬于超靜定結構,并屬于閉口截面,在其使用過程中會有相應病害以及缺陷的存在,所以保障箱梁拼接結構合理性具有重要意義。
橋梁屬于高速公路上的重要組成結構,同時也是保證通行舒適度、安全度的重要因素。因此,在對新舊橋梁進行拼寬改建的過程中,相關的工作人員要對橋梁的各項情況進行全方位的考慮,在施工過程中嚴格遵守規章制度,以最大程度地保證工程質量,為橋梁實用性與安全性的提升提供有力的保障。