論橋梁改建施工技術(shù)在工程中的應(yīng)用

賈紅飛

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司，山西 太原 030006)

影響橋梁改擴(kuò)建的制約因素很多，從整體上看，橋梁拼接要求和受制約的條件較多，主要有橋梁擴(kuò)建期間不允許因橋梁施工而中斷交通，保證半幅橋梁車輛通行。橋梁加寬改建后，使原有橋梁和新加寬橋梁形成一個(gè)整體，保證運(yùn)營使用后受力均勻、協(xié)調(diào)，同時(shí)與其他主體工程施工同步進(jìn)行，同步完成。根據(jù)本人實(shí)際施工的改建橋梁，介紹橋梁改建的設(shè)計(jì)施工要求及改建技術(shù)方案在工程中的應(yīng)用。

1 設(shè)計(jì)及施工要求

1)橋梁改建時(shí)要充分考慮原橋的技術(shù)狀況、沿線的地質(zhì)條件、合理的橫向連接方式、新舊橋梁結(jié)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)、新舊結(jié)構(gòu)合理的控制拼接時(shí)間以及在不中斷原橋交通的條件下確定合理的施工方法。2)采用改擴(kuò)建的荷載標(biāo)準(zhǔn)對原有橋梁、涵洞進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算的主要結(jié)論;新建橋梁涵與原有橋梁涵連接方案的比選與論證;原有橋梁涵維修加固方案的比選與論證。3)為了使加寬橋與舊橋更好的拼接，設(shè)計(jì)加寬擴(kuò)建橋梁與舊橋的跨徑與跨數(shù)要基本相符。但由于其他特殊條件如橋下凈空的限制，應(yīng)對加寬橋梁的跨徑進(jìn)行特殊詳細(xì)研究制定方案。4)為不影響公路擴(kuò)建后加寬改建橋梁的橋下凈空高度，使原有等級的航道或道路凈空高度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。應(yīng)采取降低加寬部分上部結(jié)構(gòu)(T梁或箱梁)通行孔結(jié)構(gòu)部分的橋梁建筑高度的方案。對于其他上部結(jié)構(gòu)(板梁)應(yīng)降低下方地方道路的標(biāo)高，以保證橋下凈空高度。5)對于反復(fù)加固后，可利用不易做橫向拼接的特大橋，由于拼接技術(shù)難度較大，可采用分離式另建新橋的方案。6)加寬橋梁一般與舊橋采用相同的上部結(jié)構(gòu)形式，這樣可以保持上部結(jié)構(gòu)受力的一致性;保證新舊橋梁上部結(jié)構(gòu)的受力和溫度作用變形協(xié)調(diào)。7)下部結(jié)構(gòu)形式也應(yīng)與舊橋下部形式協(xié)調(diào)一致，一般采用樁柱式橋墩;新舊橋臺也采用匹配一致的橋臺形式。

2 橋梁的改建方案

目前公路橋梁改建加寬按位置可分為單側(cè)加寬和雙側(cè)加寬兩種方案，本文主要討論按上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的連接處理的三種方案。

2.1 新、舊橋梁的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)互不連接方式

橋梁加寬部分與原橋的上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)互不連接，新舊橋梁之間留工作縫，橋面瀝青混凝土鋪裝層采用連續(xù)鋪裝。由于舊橋混凝土收縮和徐變均已絕大部分完成，橋梁基礎(chǔ)的沉降也大部分完成或處于穩(wěn)定狀態(tài)，而新橋混凝土收縮、徐變及基礎(chǔ)沉降都處于發(fā)展期，采用這種上下結(jié)構(gòu)互不連接方式實(shí)際上使新、舊橋梁各自受力、互不影響。在具體施工中，主要采用兩種處理形式:一種是用縱向伸縮裝置連接;另一種形式是在新舊結(jié)構(gòu)間留有一條縱縫，或用鋼板包邊，需要采用剛性路面，可以解決啃邊問題，但不能解決新舊橋撓度差的問題，且高速行車時(shí)容易打滑，降低了行車安全性。這種上下結(jié)構(gòu)互不相連接的橋梁加寬方式的優(yōu)點(diǎn)是加寬橋與原橋各自受力，互不影響，簡化了施工程序，消除了施工連接技術(shù)問題。但在汽車荷載作用下兩橋主梁產(chǎn)生不均勻撓度以及加寬橋大于原橋的后期沉降，可能會造成連接部位橋面鋪裝破壞而形成縱向裂縫和橫向錯(cuò)臺，影響行車舒適性、安全性和橋面外觀，增加后期的養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。

2.2 新、舊橋梁的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)相互連接方式

這種方案是上部構(gòu)造先鑿去部分現(xiàn)澆橋面，在新舊橋接縫處設(shè)置加強(qiáng)鋼筋，再和新橋的橋面現(xiàn)澆層一起澆筑;原有橋梁的系梁、墩臺、蓋梁等下部構(gòu)造采用專業(yè)植入鋼筋的技術(shù)與拓寬橋的下部對應(yīng)部位鋼筋進(jìn)行焊接，支模后澆筑混凝土，使新舊橋梁連接成一個(gè)整體。其缺點(diǎn)是原有橋梁的基礎(chǔ)已穩(wěn)定，而新橋的基礎(chǔ)有沉降，產(chǎn)生沉降差，增加了橋梁連接部的附加內(nèi)力，使在新舊橋的結(jié)合處產(chǎn)生變形裂縫，影響外觀，增加維修難度，使用功能下降。其優(yōu)點(diǎn)是新舊橋形成一個(gè)完整的整體。在各種荷載作用下能減少連續(xù)處的均衡變形，拼接后新舊橋梁的整體性好。

2.3 新橋與舊橋相互連接技術(shù)措施

1)重點(diǎn)控制加寬橋的基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制，最大程度減少新舊橋梁基礎(chǔ)的均勻沉降。2)為盡量減少新、舊橋梁的基礎(chǔ)沉降差及盡量縮短施工工期，控制新拓寬橋梁預(yù)制梁板的安裝齡期，先施工拓寬部分橋梁的基礎(chǔ)，墩臺身及臺帽蓋梁并安裝部分預(yù)制梁板，在封閉高速公路的交通后再進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)拼接。3)新拓寬橋梁的梁板安裝至橋上后放置一段時(shí)間，再與舊橋上部結(jié)構(gòu)拼接。

2.4 新、舊橋梁的上部結(jié)構(gòu)連接而下部結(jié)構(gòu)分離方式

在橋梁改建施工中，經(jīng)常采用另外一種改建加寬形式，即采用加寬橋與原有橋的下部結(jié)構(gòu)不連接，而上部結(jié)構(gòu)相互連接的方式。這種改建連接方式可以滿足橋面鋪裝整體化施工，而且新舊橋梁上部結(jié)構(gòu)受力相互協(xié)助工作，結(jié)構(gòu)上沒有相互影響。上部結(jié)構(gòu)連接對下部結(jié)構(gòu)造成的作用內(nèi)力小。與其他連接方式相比可以提高公路橋梁的適用性及耐久性。但這種連接方式對新建橋梁的基礎(chǔ)沉降要求較高，由于下部結(jié)構(gòu)互不連接，加寬新建橋的基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，以減少沉降產(chǎn)生的附加內(nèi)力對上部結(jié)構(gòu)的影響。

3 加寬橋與舊橋改建連接的構(gòu)造要求

一般在工程實(shí)際中加寬橋與舊橋的上部結(jié)構(gòu)采用剛接和鉸接兩種方式進(jìn)行連接，上部結(jié)構(gòu)采用哪一種連接方式，最重要的問題是在全部作用效應(yīng)組合下，連接部位混凝土不得開裂。根據(jù)橋梁上部結(jié)構(gòu)不同類型一般采用以下的拼接連接方式:

1)鋼筋混凝土實(shí)心板和預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋，新舊橋梁拼接之間宜采用鉸接或近似于鉸接連接。2)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁或組合T梁橋，新舊T梁之間拼接宜采用剛性連接。3)連續(xù)箱梁橋，新舊橋梁之間拼接宜采用鉸接連接。

4 結(jié)語

橋梁改建施工技術(shù)在實(shí)際工程施工中非常關(guān)鍵，正確選擇橋梁改建方案對改建質(zhì)量尤為重要，在施工中注重加寬橋基礎(chǔ)的沉降量、灌注樁施工質(zhì)量以及推遲濕接縫混凝土澆筑時(shí)間等關(guān)鍵環(huán)節(jié)質(zhì)量控制，采用合理的改建方案，以提高改建后新舊橋梁的整體質(zhì)量及耐久性。