福泉高速公路擴(kuò)建工程T梁拼接施工

林進(jìn)坤

1 概況

洛陽江大橋左橋中心樁號為ZK384+912.817,右橋中心樁號為YK384+897.817,與路線交角為 90°,左橋橋長791.5 m,右橋橋長761.5 m。本橋位于曲線段。原有左橋上部構(gòu)造為(8×30+9×30+9×30)m預(yù)應(yīng)力連續(xù) T梁,右橋上部構(gòu)造為(8×30+9×30+9×30)m預(yù)應(yīng)力連續(xù) T梁,全橋共三聯(lián);下部構(gòu)造采用樁柱式墩、肋板臺配樁基礎(chǔ)、U臺配擴(kuò)大基礎(chǔ),擴(kuò)建橋梁與原橋同跨徑直接拼接;下部構(gòu)造采用樁柱式墩、肋板臺配樁基礎(chǔ)、U臺配樁基礎(chǔ)。新老橋采用上連下不連方案進(jìn)行拼接。

2 T梁橫向拼接方法

1)新老橋拼接采用上連下不連方案進(jìn)行拼接,新老橋上部結(jié)構(gòu)通過拼接形成整體共同受力,下部結(jié)構(gòu)分離,獨(dú)立受力。2)架設(shè)加寬部分預(yù)制梁之前,先設(shè)置臨時護(hù)欄,再拆除原橋外側(cè)防撞護(hù)欄,并鑿除外邊梁翼緣70cm,再對原橋外側(cè)邊梁進(jìn)行植筋,然后進(jìn)行新橋的架設(shè),包括加寬部分四片梁的安裝以及加寬橋縱向濕接縫的澆筑,在加寬橋架設(shè)完畢后將加寬橋預(yù)壓空置半年。接著進(jìn)行原橋與加寬橋橫向連接部分拼接處理,拼接處中梁與原橋外邊梁之間設(shè)置60cm寬的濕接縫及每孔現(xiàn)澆橫隔板,拼接部分濕接縫、橫隔板采用UEA補(bǔ)償收縮混凝土。拼接前鑿除原橋外邊梁90cm范圍內(nèi)橋面鋪裝混凝土,保留原橋橋面鋪裝橫向鋼筋,再鋪設(shè)加寬部分及拼接處的橋面鋪裝鋼筋和橋面連續(xù)鋼筋,然后澆筑橋面鋪裝混凝土、橋面連續(xù)混凝土和防撞護(hù)欄混凝土。最后一次性鋪筑原橋和加寬橋?yàn)r青混凝土、安裝伸縮縫。3)為減小新橋收縮、徐變對原橋的影響,新橋建成后須放置不小于6個月時間,待新橋收縮、徐變基本完成后,再實(shí)施拼接,以減小新橋收縮、徐變對原橋的影響。4)為減小拼接后新橋沉降對原橋的影響,應(yīng)嚴(yán)格控制加寬部分的支座沉降,要求支座頂沉降不大于3mm。5)為新老橋拼接后能夠安全共同受力,拼接前要求對原橋進(jìn)行全面檢測,如不能滿足相關(guān)規(guī)范要求,須進(jìn)行加固處理,滿足拼接要求后方可實(shí)施拼接。

3 T梁拼寬橋施工注意事項(xiàng)

1)加寬橋和原橋行車道板連接時,原橋加寬側(cè)邊梁翼板鑿除混凝土后露出的鋼筋上下彎折閉合后進(jìn)行焊接,并沿原橋翼緣板縱向一定距離植入翼板鋼筋,原橋翼板鋼筋或植入筋與拼接中梁翼板預(yù)留鋼筋通過和回形閉合箍焊接而相互連接。本圖參照喜利得HY-150粘合劑配合鋼筋的參數(shù)進(jìn)行植筋長度設(shè)計(jì),鋼筋植入混凝土深度14cm。鋼筋植入后其拔出力不應(yīng)小于37.9kN。2)加寬橋牛腿與原橋拼接處,在原橋外邊梁牛腿處植入鋼筋,植入筋另一端與加寬橋拼接中梁牛腿伸出鋼筋焊接。本圖參照喜利得HY-150粘合劑配合鋼筋的參數(shù)進(jìn)行植筋長度設(shè)計(jì),牛腿鉆孔清孔時,鉆孔直徑28mm,用GA28刷子刷出孔內(nèi)灰塵,鋼筋植入混凝土深度30cm,牛腿鋼筋植入后其拔出力不應(yīng)小于105.2kN。3)鉆孔與植筋的要求:a.植筋須滿足常溫-5℃～40℃區(qū)間可以正常施工,保證所有技術(shù)性能要求。b.鉆孔應(yīng)采用盡量小的振動施工工藝,以保證不損傷原橋邊板,并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的植筋埋深和鉆孔直徑來控制鉆孔深度和大小。c.鉆孔位置應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求控制放樣,為防止鉆孔碰到端部預(yù)應(yīng)力鋼束管道,鉆孔前應(yīng)采用探測儀避開原橋或加寬橋預(yù)應(yīng)力管道,邊鉆邊查看,如碰到管道,設(shè)計(jì)允許該鉆孔位置適當(dāng)偏移避開預(yù)應(yīng)力管道、原橋的普通鋼筋,避免原有T梁結(jié)構(gòu)損傷。偏移量以與設(shè)計(jì)鉆孔位置距離不大于5cm控制。d.植筋前,鉆孔要用刷子及清潔壓縮空氣清孔,并應(yīng)滿足植筋的干燥要求。e.植筋與拼接中梁相應(yīng)預(yù)埋的鋼筋采用焊接,焊接長度按規(guī)范取值。f.植筋的直徑采用12(20)螺紋鋼筋,植筋深度取14cm(30cm),鉆孔直徑為16mm(28mm),要求凝膠時間10min以內(nèi),固化時間1 h以內(nèi)。待1.5 h充分固化后,植筋抗拔力達(dá)到37.9kN(105.2kN)以上后,方可進(jìn)行下一步施工。g.鉆孔植筋應(yīng)由有專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員來實(shí)施,保證植筋數(shù)量和錨固長度,確保植筋質(zhì)量。h.植筋前,應(yīng)模擬植筋,對所用膠劑進(jìn)行粘結(jié)抗拔破壞試驗(yàn),并驗(yàn)證膠凝和固化時間。植筋完成后應(yīng)按5%的比例,按設(shè)計(jì)值提供的抗拔力進(jìn)行抽查檢驗(yàn)。i.焊接時應(yīng)采用冰水浸漬的濕毛巾包裹植筋外露部分的根部,防止植入的鋼筋過熱,影響植筋的效果。4)在每孔拼接中梁和原橋外邊梁之間設(shè)置多道現(xiàn)澆橫隔板,在拼接部分橫隔板內(nèi)安裝預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)精軋螺紋粗鋼筋,應(yīng)采用以下施工順序:a.架設(shè)加寬橋拼接中梁,為預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)精軋螺紋粗鋼筋制作孔道,鉆孔前應(yīng)探測原橋外邊梁和加寬橋拼接中梁腹板內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼絞線的精確位置,嚴(yán)禁孔道與原橋、加寬橋預(yù)應(yīng)力鋼絞線相互干擾。在原橋外邊梁和加寬橋拼接中梁孔道中穿入精軋螺紋鋼筋。b.架設(shè)加寬橋其他各梁。c.待加寬橋各T梁架設(shè)完畢并預(yù)壓空置半年后,張拉預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋,張拉前應(yīng)在端隔板縱向兩側(cè)設(shè)置槽鋼并楔緊以防止梁體變形,槽鋼高度應(yīng)靠近高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋張拉高度,張拉過程中應(yīng)監(jiān)測梁體的變形,張拉控制應(yīng)力為0.4f[pk]=0.4×540=216MPa。每根JL25高強(qiáng)螺紋精軋鋼筋錨下控制張拉力為106.0kN。d.向原橋、加寬橋腹板孔道內(nèi)注入喜利得HY-150化學(xué)膠封孔,再立模澆筑UEA補(bǔ)償收縮混凝土,現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%后方可拆除槽鋼,橫隔板連接施工完成后需在錨具上涂上環(huán)氧樹脂。5)拼寬橋梁的原結(jié)構(gòu)需利用,在拆除原有結(jié)構(gòu)防撞墻、鑿除外側(cè)邊板翼緣及植筋時,均應(yīng)采取可靠措施,確保原有結(jié)構(gòu)的完好性與受力性能。6)加寬橋與原橋橋面鋪裝、橋面連續(xù)進(jìn)行拼接前,先鑿除原橋外邊梁一定長度的橋面鋪裝混凝土(保留原橋面鋪裝橫向鋼筋外伸),再將加寬橋橋面鋪裝、橋面連續(xù)橫向鋼筋伸入原橋鑿除部分,與原橋橋面鋪裝橫向鋼筋搭接,然后再鋪筑混凝土。7)加寬橋面拼接處的鋼筋較密,施工時應(yīng)適當(dāng)調(diào)整混凝土配合比,改進(jìn)振搗措施,保證混凝土澆筑質(zhì)量。應(yīng)加強(qiáng)原橋和加寬橋拼接部分混凝土粘結(jié)界面的處理,確保接縫混凝土與原橋、加寬橋混凝土的有效粘結(jié)。8)新老橋拼接應(yīng)盡量選擇在車流量較少的夜間施工,施工時應(yīng)封閉拼接側(cè)的單幅車道,避免因車輛荷載作用引起的結(jié)構(gòu)振動對濕接縫造成不利影響,保證拼接能取得良好的效果。9)用于拼接部分濕接縫、橫隔板澆筑的UEA補(bǔ)償收縮混凝土,施工前應(yīng)做配比試驗(yàn),控制UEA摻量及膨脹率,以保證橋梁在施工、運(yùn)營狀態(tài)下結(jié)合面不出現(xiàn)收縮裂縫。10)拼接施工完成后,待濕接縫達(dá)到強(qiáng)度后需要二次觀測新橋的沉降,并檢查拼接部位有無異常情況,如出現(xiàn)裂縫等。對先行實(shí)施拼接橋梁取得的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)及時總結(jié),在后續(xù)進(jìn)行的拼接橋梁中推廣。11)對于拼接橋梁,原橋臺處為橋面連續(xù)的,均改為伸縮縫。安裝伸縮縫前,應(yīng)先刨除增設(shè)伸縮縫范圍內(nèi)的原橋橋面鋪裝及鋪裝鋼筋,并在原橋增設(shè)伸縮縫范圍內(nèi)的橋面進(jìn)行植筋。

4 結(jié)語

此拼接方法優(yōu)點(diǎn)是加寬橋與原橋的下部結(jié)構(gòu)相互不產(chǎn)生影響,上部構(gòu)造連接對下部構(gòu)造產(chǎn)生的內(nèi)力影響很小。缺點(diǎn)是新老橋下部的不均勻沉降將直接影響上部結(jié)構(gòu)拼接位置的受力。在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)加強(qiáng)對老橋的結(jié)構(gòu)受力分析工作和新、老橋梁之間由于不均勻沉降、收縮徐變及變形不一致引起的拼接位置橫向受力分析工作,以確保拼接工程的安全。從工程實(shí)踐看,使用情況較好,未出現(xiàn)橋面縱向裂縫。