淺談橋梁拼接施工技術(shù)

張?jiān)?biāo)

（中交一公局廈門(mén)工程有限公司，福建廈門(mén) 361000）

1 項(xiàng)目概況

福建省永春至永定（閩粵界）高速公路龍巖段是海西區(qū)高速公路主骨架網(wǎng)中“四橫”莆田至永定（通往廣東梅州）高速公路的后半段，其中中交一公局廈門(mén)工程有限公司承建的A10合同段全長(zhǎng)7.16 km，控制性工程龍門(mén)樞紐互通位于龍巖市新羅區(qū)龍門(mén)鎮(zhèn)西側(cè)約1.2 km處，與既有龍長(zhǎng)高速公路十字相交，既有龍門(mén)大橋原橋?yàn)樽笥曳蛛x式橋，跨徑布置為（24 m+3×30 m）+4×30 m+4×30 mPC連續(xù)T梁，右幅橋老橋利用，將左幅橋第二、三聯(lián)拼接加寬4 m。工程設(shè)計(jì)參照福泉廈漳高速公路擴(kuò)建工程橋梁拓寬拼寬進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(guò)拼接形成整體共同受力，下部結(jié)構(gòu)分離，獨(dú)立受力。工程施工期間，既有龍長(zhǎng)高速公路保持暢通，確保施工過(guò)程中社會(huì)車輛能夠以一定的速度順利通過(guò)，遵守邊通車、邊施工的基本原則。

2 橋梁拼接工藝

架設(shè)加寬部分預(yù)制梁之前，先設(shè)置臨時(shí)護(hù)欄，再拆除原橋外側(cè)防撞護(hù)欄，并鑿除原橋外邊梁翼緣70 cm，再對(duì)原橋外側(cè)邊梁進(jìn)行植筋。然后進(jìn)行新橋的架設(shè)，包括加寬部分二片梁的安裝，以及加寬橋縱向濕接縫的澆筑，在加寬橋架設(shè)完畢后將加寬橋進(jìn)行預(yù)壓。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70cm寬的濕接縫，以及每孔7道現(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90 cm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，然后澆筑橋面鋪裝混凝土和防撞護(hù)欄混凝土。最后一次性鋪?zhàn)⒃瓨蚝图訉挊驗(yàn)r青混凝土、安裝伸縮縫。

橋梁拼接工藝流程如下：

施工準(zhǔn)備——新橋部分下部結(jié)構(gòu)施工——老橋護(hù)欄拆除——老橋翼緣板植筋及腹板鉆孔——精軋螺紋鋼筋穿入——新橋T梁架設(shè)——新橋部分橋面系施工——新老橋橫隔板連接施工——新老橋拼接縫施工及橋面鋪裝施工。

3 橋梁拼接施工

3.1 新加寬部分橋梁施工前的準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行新橋樁基和下部結(jié)構(gòu)施工之前，應(yīng)由測(cè)量人員對(duì)老橋進(jìn)行橋位坐標(biāo)和高程復(fù)核，確認(rèn)老橋的各項(xiàng)數(shù)據(jù)與圖紙中提供的數(shù)據(jù)相一致。以保證新老橋梁的高程順接和各墩位的軸線相一致。確認(rèn)數(shù)據(jù)無(wú)誤后，方可進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)的施工，尤其是在進(jìn)行支座墊石施工時(shí)，要逐跨對(duì)老橋的橋面標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，跟據(jù)老橋的橋面標(biāo)高反推新橋的支座墊石標(biāo)高，以保證新老橋面的標(biāo)高順利街接，切不可完全按照?qǐng)D紙中的數(shù)據(jù)進(jìn)行施工，這也是改擴(kuò)建工程的一個(gè)重要特點(diǎn)。

圖1為橋梁拼接橫斷面圖。

（2）橋梁拼寬下部施工前，需拆除橋臺(tái)兩側(cè)錐坡。錐坡開(kāi)挖前，為了保證原高速公路路基穩(wěn)定，需在原橋臺(tái)后填土采用土釘支護(hù)，橋臺(tái)錐坡較矮時(shí)可采用50cm厚漿砌片石防護(hù)，并及時(shí)進(jìn)行放坡開(kāi)挖，邊開(kāi)挖邊進(jìn)行防護(hù)（見(jiàn)圖2、圖3）。

（3）新橋臺(tái)的承臺(tái)或基礎(chǔ)開(kāi)挖時(shí)，做好路基橫向防護(hù)，確保老橋安全。

3.2 新加寬部分橋梁樁基及下部結(jié)構(gòu)的施工

在做好上述工作的基礎(chǔ)上，按正常的施工工藝進(jìn)行新橋下部結(jié)構(gòu)的施工，具備架梁的條件。

3.3 臨時(shí)護(hù)欄的設(shè)置

在進(jìn)行新的拼接中梁架設(shè)之前，為保證新梁的架設(shè)位置，必須將老橋的護(hù)欄拆除，并重新設(shè)置新的臨時(shí)防撞護(hù)欄，以確保高速公路的車輛順利通行。根據(jù)這一工藝要求，經(jīng)過(guò)方案反復(fù)比對(duì)，決定對(duì)老橋的護(hù)欄沿護(hù)欄根部整體進(jìn)行切割，切割沿護(hù)欄根部連同老橋邊梁翼緣一同進(jìn)行，縱向5 m一節(jié)。切割后每5 m一節(jié)用吊車吊至硬路肩與行車道之間的分界線處，底部墊平，每節(jié)之間用鋼筋連接成為整體，背后用砂袋加固，以增加護(hù)欄的防撞效果。

3.4 老橋邊梁植筋與鉆孔

（1）為保證新老橋的拼接效果，原橋加寬側(cè)邊梁在切除護(hù)欄寬度后，將翼板鑿除20cm寬混凝土，保留原翼板鋼筋，將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(guò)和回形閉合箍焊接而相互連接。

植筋施工工藝：準(zhǔn)備→鉆孔→除塵清孔→孔干燥→鋼筋處理→配膠→注膠→插筋→養(yǎng)生（見(jiàn)圖4、圖5）。

植筋參照喜利得HY150粘合劑配合鋼筋的參數(shù)進(jìn)行植筋長(zhǎng)度設(shè)計(jì)，鋼筋植入混凝土深度14 cm。鋼筋植入后其拔出力不應(yīng)小于37.9 kN。

行車道板植入筋施工按照下述施工順序進(jìn)行：

a.鉆孔，鉆孔直徑 16 mm，注意鉆孔位置必須避開(kāi)原結(jié)構(gòu)鋼筋。

b.清孔，用 GA18刷子刷出孔內(nèi)灰塵，再用吹氣泵吹出孔內(nèi)殘余灰塵。

c.用粘合劑從孔底部開(kāi)始向外填孔。

d.植入鋼筋，待1.5 h后且植入筋拔出力滿足要求后方可進(jìn)行下一步施工。

（2）因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，并在拼接部分橫隔板內(nèi)安裝J25預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)精軋螺紋粗鋼筋，故在架設(shè)加寬橋拼接中梁前須為預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋制作孔道，鉆孔采用小型空心鉆機(jī)進(jìn)行,鉆孔直徑4 cm（見(jiàn)圖6）。鉆孔前應(yīng)探測(cè)原橋外邊梁腹板內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼絞線的精確位置，嚴(yán)禁孔道與原橋預(yù)應(yīng)力鋼絞線相干擾。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(cè)儀避開(kāi)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(kāi)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。鉆孔植筋應(yīng)由有專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員來(lái)實(shí)施，保證植筋數(shù)量和錨固長(zhǎng)度，確保植筋質(zhì)量在預(yù)制新橋之前，應(yīng)根據(jù)老橋邊梁的鉆孔位置在新預(yù)制梁中相應(yīng)位置預(yù)留孔道。

3.5 新橋部分的施工

老橋植筋及鉆孔工作完成后，即可按正常工藝進(jìn)行新橋部分的梁板架設(shè)、濕接縫、橋面系的施工。但有以下幾點(diǎn)必須注意：（1）先預(yù)制安裝加寬橋拼接中梁，并將拼接部分橫隔板內(nèi)精軋螺紋鋼筋穿過(guò)原橋外邊梁和加寬橋拼接中梁腹板孔道，再安裝該孔其它 T梁并澆注加寬部分 T梁間橫隔板、縱向濕接縫。否則，梁板架設(shè)完成后無(wú)法再進(jìn)行穿入工作。（2）濕接縫施工時(shí)在拼接中梁新橋一側(cè)的每個(gè)橫隔板處的行車道板上制作預(yù)留孔，利于以后在T梁下部張拉精軋螺紋鋼筋時(shí)人員上下及吊放張拉用千斤頂。加寬橋主梁架設(shè)完成后進(jìn)行均載預(yù)壓，預(yù)壓采用堆載預(yù)壓方式，預(yù)壓值為3.3 kN/m2，在預(yù)壓開(kāi)始后，在每跨墩頂設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，前兩周每天進(jìn)行沉降觀測(cè)，隨后改為每周觀測(cè)一次，如前后兩周沉降差在1 mm之內(nèi)，則可視為沉降穩(wěn)定，可進(jìn)行后續(xù)的橋梁拼接施工。在預(yù)壓放置期對(duì)梁外露鋼筋應(yīng)采取適當(dāng)保護(hù)措施，防止鋼筋銹蝕.

3.6 橋梁拼接施工

（1）待加寬橋各T梁架設(shè)完畢并預(yù)壓穩(wěn)定后，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(guò)程中應(yīng)監(jiān)測(cè)梁體的變形，張拉控制應(yīng)力為0.4f[pk]=0.4×540=216（MPa）。每根 JL25高強(qiáng)螺紋精軋鋼筋錨下控制張拉力為106.0 kN。因在對(duì)精軋螺紋鋼筋張拉時(shí)，人員是在梁底進(jìn)行操作的，并且是在相拼接的兩片梁外側(cè)工作，橋墩較高，人員無(wú)法從地上作業(yè)，為此根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況設(shè)計(jì)了專用的工作平臺(tái)用于張拉操作（見(jiàn)圖7）。

（2）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，綁扎拼接處橫隔板鋼筋，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(shù)脂（見(jiàn)圖8、圖9）。

（3）拼接前鑿除原橋邊梁90 cm范圍內(nèi)橋面鋪裝混凝土，保留原橋橋面鋪裝橫向鋼筋，再鋪裝加寬部分及拼接處的橋面鋪裝鋼筋和橋面連接鋼筋，安裝擺放時(shí)注意平整順直，兩網(wǎng)片間的接頭采用綁扎搭接，搭接長(zhǎng)度滿足橋規(guī)要求（見(jiàn)圖10）。在梁頂設(shè)置網(wǎng)片架立鋼筋，梅花形布置，與鋼筋網(wǎng)片點(diǎn)焊，確保鋼筋網(wǎng)片穩(wěn)定牢固及保護(hù)層厚度滿足有關(guān)要求，然后再鋪筑混凝土。

4 注意事項(xiàng)及質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）對(duì)原橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行切割、鑿除時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按結(jié)構(gòu)不被破壞(不出現(xiàn)裂縫等)、不降低承載能力的原則進(jìn)行，對(duì)混凝土切割面須按施工縫處理，須鑿毛，以保證新老混凝土可靠連接。

（2）為使拼接部分在拼接之前盡量減小沉降量，以及調(diào)整跨中上拱（預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)），采用預(yù)壓方式進(jìn)行調(diào)整，橋面沉降穩(wěn)定后再進(jìn)行拼接連接。

（3）施工圖中所給出的高程、坐標(biāo)，為避免差錯(cuò)，施工放樣前先進(jìn)行復(fù)核。這一點(diǎn)在拼寬橋梁顯得尤為重要，要著重注意。

（4）為控制新建部分與原橋平面對(duì)齊拼接，新拼橋梁樁位放樣時(shí)必須雙控:即按照施工圖設(shè)計(jì)給定的樁位坐標(biāo)放出樁位，然后將老橋墩臺(tái)蓋梁的邊線延長(zhǎng)，邊線延長(zhǎng)后與按施工圖實(shí)放樁位中心擬合，控制誤差范圍為縱向和橫向誤差不大于2 cm。誤差超過(guò)范圍必須調(diào)整新建橋的樁基坐標(biāo)以確保新老橋?qū)R拼接。拼寬部分的橋梁樁基放樣施工時(shí)，若發(fā)現(xiàn)與原橋墩、臺(tái)樁基錯(cuò)位超出誤差范圍時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知設(shè)計(jì)及監(jiān)理。

（5）為控制架設(shè)梁、板后的橋面鋪裝頂面高程與原橋橋面鋪裝頂面高程一致，在拼寬橋梁墩臺(tái)帽梁施工前，應(yīng)復(fù)核高程，核查原橋的建筑高度的各分層厚度，施工依據(jù)各橋具體情況測(cè)量分析后，可通過(guò)調(diào)整帽梁特征點(diǎn)高程或支座墊石的高度來(lái)實(shí)現(xiàn)。尤其注意在澆注支座墊石前必須對(duì)老橋進(jìn)行高程復(fù)查，報(bào)監(jiān)理核查無(wú)誤后才能澆注支座墊石。

（6）原橋與拼接部分間采用現(xiàn)澆濕接縫來(lái)連接。為保證橋梁在施工和運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下結(jié)合面不出現(xiàn)收縮裂縫，需嚴(yán)格控制拼接處植筋及鋼筋焊接施工質(zhì)量，濕接縫、橫隔板澆筑采用 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(yíng)狀態(tài)下結(jié)合面不出現(xiàn)收縮裂縫?；炷翝沧r(shí)，應(yīng)連續(xù)澆筑，避免出現(xiàn)接縫，還必須保證混凝土振搗密實(shí)；還應(yīng)特別加強(qiáng)澆水養(yǎng)護(hù)，7～14 d仍需繼續(xù)保濕養(yǎng)護(hù)，以保證膨脹效能的繼續(xù)增長(zhǎng)。

（7）現(xiàn)澆混凝土橋面板和現(xiàn)澆濕接縫混凝土澆注前，應(yīng)將混凝土結(jié)合面進(jìn)行鑿毛(按照施工縫來(lái)處理)，其粗糙面的凸凹不小于6 mm，再進(jìn)行清洗和保濕處理；還宜在結(jié)合面處均勻涂抹界面膠，然后再澆注混凝土。

（8）植筋施工技術(shù)及施工要求：

抗拔力要求必須保證被植入鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)不被拔出，在施工之前必須實(shí)地實(shí)物做試驗(yàn)，達(dá)到要求后方可全面施工。

植筋時(shí)應(yīng)盡量避免傷及原有鋼筋，其破壞率應(yīng)控制在15%以下，且在裂縫處不宜植筋。

（9）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(shí)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(dòng)對(duì)濕接縫造成不利影響，保證拼接能取得良好的效果。

（10）橋梁拼寬交通組織及安全施工措施:

橋梁兩側(cè)拼接加寬交通組織分三個(gè)階段：

第一階段：拼接橋梁在基礎(chǔ)、下部結(jié)構(gòu)施工期間，護(hù)欄未拆除，不影響高速公路4車道通行。

第二階段：在上部結(jié)構(gòu)施工時(shí)，包括梁體架設(shè)、濕接縫澆筑等。需切除原橋防撞護(hù)欄，設(shè)臨時(shí)護(hù)欄，兩側(cè)同時(shí)預(yù)壓,主線雙向行駛。

第三階段：新舊橋梁拼接：拼接后，考慮到混凝土的強(qiáng)度問(wèn)題，7 d內(nèi)不容許行車、30 d內(nèi)不容許行大車，故要求貨車、重車分流，小車、客車?yán)昧戆敕⒌佬旭?，?jù)此設(shè)置相應(yīng)的限速、疏導(dǎo)及告示等臨時(shí)標(biāo)志和情報(bào)版，橋梁拼接原則上應(yīng)與同幅路面施工的時(shí)段一致。封閉半幅路面時(shí)利用該橋前后的2個(gè)中央分隔帶開(kāi)口進(jìn)行交通導(dǎo)流。

拓寬工程在大交通流量狀況下“邊營(yíng)運(yùn)，邊拓寬”，施工環(huán)境非常特殊，稍有不慎便會(huì)產(chǎn)生堵車并隨時(shí)有發(fā)生交通事故的可能，因此確保行車安全和道路的正常營(yíng)運(yùn)始終是該工程的重點(diǎn)。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，前些年修建的雙向4車道高速公路已無(wú)法滿足現(xiàn)有交通量的需要，服務(wù)水平下降，對(duì)原有高速公路的改擴(kuò)建將大量進(jìn)行。該實(shí)例適用于原有高速公路為T(mén)型梁橋的大部分高速公路的改擴(kuò)建。

2012年4月20日，福建省交通運(yùn)輸廳在福州市組織召開(kāi)了“福泉廈漳高速公路擴(kuò)建工程——特殊橋梁拼寬關(guān)鍵技術(shù)研究”的技術(shù)成果評(píng)審會(huì)。該課題研究創(chuàng)新性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，推廣應(yīng)用前景廣闊，研究成果總體達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。課題研究之一——變寬拓寬的預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋的靜動(dòng)力特性，總結(jié)完善了福建省改擴(kuò)建橋梁拼接縫的設(shè)計(jì)，以大斜交現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力連續(xù)空心板梁橋拓寬為工程背景所進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)定期監(jiān)測(cè)的研究。其研究成果對(duì)同類橋梁拓寬拼接設(shè)計(jì)和施工具有指導(dǎo)意義；編制的福泉廈漳高速公路橋梁拓寬拼寬設(shè)計(jì)指南和施工指南，為今后改擴(kuò)建工程的順利實(shí)施提供了有力的技術(shù)保障。

[1]JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]方益紅.高速公路橋梁拼寬改造關(guān)鍵問(wèn)題分析 [J].福建建筑，2009，（9）：129-131.

[3]馬秀全.橋梁拼寬難點(diǎn)與對(duì)策[J].中國(guó)公路，2008，（7）：74-75.