公路改擴建既有橋梁拼寬施工技術

魏江寧

摘要：我國對于拼寬橋的研究起步較晚，最早是進行T梁和空心板梁橋的拼寬，在進行拼寬時將新舊橋梁通過濕接縫和橫隔板等進行連接，后期運行過程中會存在沉降等問題。為解決拼寬橋帶來的問題，我國學者進行了研究。通過有限元分析了T梁橋拼接后上部結構內力變化，通過對橋梁的橫向力分布系數進行計算表明提高剛度可降低橋梁內部應力。通過研究表明基礎沉降對箱梁的受力影響最大，且發生沉降最不利位置為邊跨和中跨支點。通過研究橋梁的收縮徐變產生的內力變化，結果表明半剛性連接，結構的拉應力較小，剛性連接橋梁的穩定性能良好。通過以上內容研究使我國的拼寬橋梁得到了較快的發展，但該類問題仍然存在不足，因此本文對這些問題進行探討。

關鍵詞：橋梁拼寬;收縮徐變;施工技術

隨著我國交通事業的發展，橋梁建設越來越重要。出于節約用地以及保護環境的目的，我國開始進行拼寬橋梁的建設。橋梁拼寬是公路改擴建的重要組成部分。基于此，針對拼寬橋梁進行了分析研究。主要內容包括：橋梁的拼寬方案、影響橋梁拼寬技術的因素，同時依據實際工程對大中橋拼寬的設計施工技術進行了方案分析、施工技術分析等，總結出了橋梁拼寬過程中的關鍵技術。為橋梁拼寬的設計和施工提供了理論基礎和分析方法。

1橋梁拼寬原則

橋梁在拼寬過程中應保證新舊橋梁在運營過程中保持協調變形，沉降一致，且保證橋梁不發生過大的不均勻沉降。為保證工期的進展應與道路共同施工。本文通過以下幾點詳細表明橋梁拼寬的主要施工原則和理論基礎：

（1）橋梁在完成拼寬施工后，應對其性能進行分析，保證橋梁具有足夠的承載能力及穩定性。保證新舊橋梁能夠協調變形，不會出現新病害。

（2）新舊橋梁在進行施工時，橋梁的荷載等級以及設計標準應進行統一。在對拼寬橋進行設計施工前，應對原橋結構進行受力分析和性能驗算。使原橋結構滿足承載力的要求[4]。

（3）在橋梁結構中，橫隔板的作用是對梁板進行橫向連接，使新舊橋之間發生較小的不均勻沉降，保證橋梁的整體穩定性。橫隔板的優點為：強度高、剛度大、能承受較大的主梁荷載。主要缺點有：柔性差、協調變形能力差，施工過程中易出現應力集中，最終導致結構出現脆性破壞。因此橋梁拼寬時可利用邊梁代替。

2工程概況

本文以某一級公路中的橋梁施工段為例，通過對項目所在進行實地調查發現該項目為兩相鄰省間的重要交通紐帶，目前交通流量逐年增長，如今已達51003pcu/日，交通流量遠大于道路的服務水平，因此，導致橋梁出現多種病害。橋梁的主要病害有：①橋梁結構分為左幅和右幅，兩幅橋梁的建設時間、建設工期不同，因結構需要致使兩幅橋梁的跨徑和形式不一致。自橋梁通車后，左右幅橋梁的交通量不同，因此病害的程度存在一定的差異。②不同大小的橋涵，設計結構不一致，通道凈空不同。導致橋梁的梁板出現混凝土脫落、鋼筋裸露的現象。③項目中的長聯橋未進行約束，導致支點處的混凝土出現受拉開裂病害，為改造方案增加了難度。

2.1長聯橋改造方案

原橋的建造時間較長，拼寬橋相對較短，由于建造時間的差異，隨著使用年限的增長，最終會導致兩種結構發生不同程度的收縮徐變，導致結構存在齡期差。成橋后，拼寬橋會沿橫橋方向發生較大程度的撓曲變形。在對橋梁進行設計、施工時應對該類問題引起足夠的重視。針對較大程度的收縮徐變，文章的解決方案擬采用以下兩種：

（1）為保證橋梁間能夠協調變形，應對混凝土收縮徐變引起的橫向撓度進行控制，該方案采用的解決方式是對長聯橋進行解聯。

（2）對長聯橋的梁板、帽梁進行拆除。對上部結構進行拆除時的主要施工順序為：對原結構的梁板、帽梁構件進行拆除→對墩柱、樁基等結構進行新建→對帽梁進行整體澆筑→對上部梁板進行鋪設。該方案的優點：施工簡單，解決了長聯橋存在的病害。缺點：造價高投入大，環境污染大。

2.2橋梁拼寬施工

（1）拆除梁板

文章所依托項目為拼寬橋梁，橋梁拼寬過程中應保證原橋的通行能力。在進行原橋結構拆除時，應對中央分隔帶進行安全網的布置。在進行橋梁拆除時，主要施工順序有：拆除抗震結構以及護欄→濕接縫清理→腹板和鋼筋的拆除。

（2）施工測量

在上部結構施工時，對頂面高程和位置影響會產生較大影響的因素有：橋面鋪裝的厚度、橋梁的橫坡。針對以上影響因素，橋梁拼寬施工時，應對原結構進行坐標定位以及高程測量。橋梁拼寬施工前，應對另一幅橋梁（原結構）的墩頂高程、垂直度等相關指標進行復測，保證結構數據的精準。橋梁結構在進行上部結構的拼寬施工時，應對關鍵點的高程進行控制。

（3）下部結構施工

橋梁進行施工改造時，應注意以下問題：因結構需要使得凈空不足，需拆除蓋梁。下部結構施工時，主要采用的切割方法為繩鋸切割。局部構造因項目需要進行人工鑿除并焊接鋼筋。本項目中的墩柱的高度范圍設置在4～8m內，對于需要接高的墩柱，可在此基礎上對混凝土進行破除，破除厚度為80cm，最后進行接高處理。項目在中心樁號為K122+523段的墩柱高度僅為2m，進行破除混凝土處理后的墩柱高度僅為1m，此時的墩柱利用價值較小，因此這種矮墩柱進行處理的方式應為整體拆除。系梁存在嚴重缺陷的應一起拆除，同墩柱重建。

（4）蓋梁加固施工

橋梁拼寬設計時，橋梁加寬的尺寸比原橋的尺寸大很多，因此結構的自重也會增加。原橋結構中，蓋梁為T梁結構，數量為6片。通過結構計算可知：原橋T梁端部的抗剪強度較低，設計時應對該處進行重點考慮。主要設計方法為：清除蓋梁保護層，使鋼筋全部裸露在空氣中，然后在對蓋梁進行混凝土清除，直到漏出鋼筋骨架。然后鋪設植筋和鋼筋網，最后澆筑混凝土，使蓋梁的結構完整。

（5）沉降控制技術

通過對沉降觀測結果進行分析，最終得出：橋墩發生沉降過程中變化無規律可循，整個沉降過程中的平均沉降值約為1.55mm。梁體自重導致橋墩發生沉降增加的數值較小，約為0.2～0.4mm。梁板施工后，應根據設計要求對橋梁的新舊結構進行整體拼接，拼接進行時間為一期恒載完成6個月以后。為降低橋梁的不均勻變形，使新舊橋梁協調變形，應對橋梁進行預壓處理。文章中采取的主要防治措施有以下幾點：對拼寬橋梁的濕接縫和橫隔板進行施工，使其與梁板形成整體結構。同時原橋也進行該方法施工。在保證工期的前提下，對拼寬橋與原橋間的濕接縫、橫隔板以及墩頂端橫梁的鋼筋進行焊接，而不進行混凝土的澆筑。在對新舊橋梁間進行混凝土澆筑時，應對沉降數據進行分析，防止因二者間的不均勻沉降導致橋梁發生縱向裂縫。

3結語

本文通過對拼寬梁橋進行分析研究，最終得出以下結論：（1）對橋梁拼寬施工和設計影響程度最大的是混凝土收縮徐變、基礎不均勻沉降。（2）拼寬施工時，主要測量位置為縱向高程和平面位置;拼寬施工時的主要施工步驟為下部結構施工和蓋梁加固。通過進行沉降觀測來防止病害的產生。

參考文獻

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[4]劉雙喜，余江，馬學軍.從莞高速公路互通區橋梁拼寬設計與施工工藝[J].公路交通科技（應用技術版），2015（3）：181-183.