新舊橋梁有高差梁體拼接施工技術(shù)

王 瑞

(中鐵十七局集團(tuán)第四工程有限公司，重慶 401121)

新舊橋梁有高差梁體拼接施工技術(shù)

王 瑞

(中鐵十七局集團(tuán)第四工程有限公司，重慶 401121)

通過分析四川省內(nèi)江市玉王廟互通立交擴(kuò)建工程的特點(diǎn)，對新舊橋梁翼緣板不在同一平面的拼接施工方案進(jìn)行了探討，提出了采用梯形接頭代替矩形接頭的技術(shù)措施，并闡明了主要的施工工藝，實(shí)踐證明該方法滿足了新舊橋橋面銜接順適的要求。

橋梁，拼接，匝道，翼緣板，植筋

1 工程概況

1.1 工程簡介

四川省內(nèi)江市玉王廟互通立交擴(kuò)建工程為成渝高速公路與內(nèi)遂高速公路交叉處的互通樞紐，通過在原互通樞紐的基礎(chǔ)上增設(shè)匝道以形成與地方道路相連的五枝立交。擴(kuò)建項(xiàng)目新增10條匝道，其中K，I匝道部分橋梁與既有線匝道橋梁進(jìn)行拼接加寬。K匝道特大橋第0號～3號橋墩間為三跨一聯(lián)現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，拼接長度為49.03 m，與A匝道斜交，與已建成E匝道大橋加寬改建橋。I匝道大橋第0號～3號橋墩間為三跨現(xiàn)澆簡支箱梁，拼接長度為62.4 m，與已建成G匝道大橋預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋加寬改建橋，新建橋梁與既有橋梁翼緣板有20 cm高錯臺，如圖1所示。

1.2 工程特點(diǎn)及難點(diǎn)

1)新舊橋梁翼緣板不在同一平面的拼接難度大。新舊橋梁翼緣板不在同一平面，植筋后鋼筋連接產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象,影響整體拼接質(zhì)量。

2)安全管理風(fēng)險極高。既有匝道車流量較大，橋梁拼接時，要求按不中斷或少影響交通的原則進(jìn)行施工，施工時必須著重考慮施工期間的交通組織問題,既要滿足現(xiàn)場施工，又要保證交通的暢行，施工組織難度大，施工安全風(fēng)險較高。

由于拼接工藝復(fù)雜，新舊橋拼接的施工工期較長。鑿除既有匝道防撞護(hù)欄后，會出現(xiàn)長50余米的缺口，且缺口都位于彎道上，為確保既有高速公路行車安全，必須采取交通管制措施。

2 施工技術(shù)方案

新建橋梁完成后，對新建橋梁進(jìn)行工后沉降觀測，期間開通新舊橋梁拼接處作為施工便道，加速新建橋梁工后沉降，等新橋沉降趨于穩(wěn)定后鑿除舊橋翼緣板鋼筋混凝土，舊橋經(jīng)安全評估后，對舊橋翼緣板采用梯形接頭方式進(jìn)行植筋，驗(yàn)收合格后澆筑(特快硬性)鋼纖維補(bǔ)償收縮混凝土并養(yǎng)護(hù)。

3 主要施工工藝

1)新建橋梁沉降監(jiān)控。施工中通過嚴(yán)格控制樁基沉渣厚度、合理安排上部結(jié)構(gòu)的拼接時間等措施，減少沉降。新建橋梁上部結(jié)構(gòu)施工完成后，在橋梁拼接處每10 m設(shè)置一個觀測標(biāo)，進(jìn)行工后沉降觀測，觀測頻率按每周一次，并收集沉降觀測數(shù)據(jù)。

通過采集沉降數(shù)據(jù),為拼接提供合理的施作時間。拼接施工完成后,按照觀測頻次繼續(xù)對拼接處進(jìn)行沉降觀測，并檢查拼接部位有無異常情況,例如出現(xiàn)裂縫等，最后才進(jìn)行橋面鋪裝的施工。

2)鑿除舊橋防撞護(hù)欄。對拼接范圍內(nèi)的舊橋防撞護(hù)欄進(jìn)行測量放樣，確定平面位置及起止里程，并采用鋼筋探測儀探測鋼筋空隙，現(xiàn)場標(biāo)識后，劃定切口位置，一般5 m～10 m為一段，采取分段多點(diǎn)平行作業(yè)組織施工，采用風(fēng)鎬鑿開切口，清除防撞護(hù)欄。同時在施工區(qū)域按照交通管制的要求做好安全防護(hù)，確保通行安全。

3)開通拼接處交通作為施工便道。由于橋梁拼接施工受既有線交通影響較大，現(xiàn)場施工條件復(fù)雜，為加快施工進(jìn)度、方便施工，在新橋完成現(xiàn)澆施工后，鑿除舊橋護(hù)欄，對拼接處進(jìn)行臨時處理，提前開通新舊橋梁拼接處交通作為施工便道，并加強(qiáng)交通監(jiān)管。現(xiàn)場施工車輛行駛在新建橋梁上，一定程度上加快了新建橋梁的工后沉降，有利于后續(xù)的拼接施工。工后沉降量趨于穩(wěn)定，開始拼接準(zhǔn)備工作。

4)鑿除舊橋翼緣板。新建橋梁工后沉降趨于穩(wěn)定后，開始鑿除舊橋翼緣板，具體如下：

a.測量放樣確定鑿除混凝土的位置，沿外緣線1 cm～2 cm切開保護(hù)層；b.為避免破壞梁體橫向鋼筋，采用小錘手工鑿除混凝土；c.施工中嚴(yán)格控制鑿除深度，預(yù)制梁現(xiàn)澆層厚h=10 cm,所鑿深度不大于11 cm，也不宜小于10 cm。注意箱梁無現(xiàn)澆層，無需鑿槽。

5)安全評估。鑿除舊橋翼緣板后，要對鑿除翼緣板的舊橋進(jìn)行安全評估或經(jīng)有關(guān)單位檢測，確保滿足行車安全后，才允許拼接作業(yè)期間舊橋繼續(xù)行車。

可使用無損檢測儀對鑿除翼緣板的橋梁進(jìn)行損傷檢測。檢測時收發(fā)換能器位于兩個相對測試面，超聲測線垂直于測試面，接收波的波前正對接收探頭。發(fā)射、接收探頭位于同一個測試面，此時將兩個探頭的間距進(jìn)行等距離變化測得數(shù)據(jù)，根據(jù)測點(diǎn)間距與聲時的線性關(guān)系變化判斷橋梁是否安全可靠。

6)植筋。

a.準(zhǔn)備。舊橋翼緣板混凝土鑿除后，檢查鑿除面及梁頂面是否有裂縫。若有，進(jìn)行修補(bǔ)、加固。同時，用鋼筋探測儀探測混凝土鋼筋位置，核對、標(biāo)記鋼筋位置，以便鉆孔時避讓鋼筋。然后，按照施工圖紙，用紅油漆標(biāo)出植筋的實(shí)際位置。b.鉆孔。按設(shè)計要求在施工面上劃定鉆孔植筋位置，做好標(biāo)記，利用電錘鉆孔。根據(jù)相關(guān)要求選擇相應(yīng)鉆頭，鉆孔深度按設(shè)計要求確定，經(jīng)檢查滿足要求即可終孔。鉆孔過程中，局部鋼筋太密而無法按設(shè)計位置鉆孔時，可以酌情移位。c.孔洞清除(除塵、干燥)。鉆孔批量完成后，對孔深、孔徑進(jìn)行檢查，利用吹風(fēng)機(jī)和刷子清除孔道內(nèi)的粉塵，避免由于粉塵產(chǎn)生隔離而影響粘結(jié)面，先用吹風(fēng)機(jī)套細(xì)管伸入孔道內(nèi)吹除粉塵，然后用專用試管刷來回清刷孔壁，如此反復(fù)2遍～3遍，直到孔內(nèi)孔壁無浮塵水漬為止。清孔后如不立即植筋，應(yīng)及時堵塞孔口，避免污染。d.植筋處理。檢查植筋是否順直，錨固長度應(yīng)滿足設(shè)計及規(guī)范要求，預(yù)留長度應(yīng)能滿足設(shè)計要求的搭接長度。對錨固鋼筋端部采用鋼絲刷去除銹漬，直至表面基本光亮無任何懸浮物為止。除銹長度大于植入長度，除銹后置于干凈環(huán)境中備用。e.配膠和注膠。根據(jù)植筋膠廠家的使用說明、種類要求進(jìn)行配制，配膠和注膠一次完成。注膠采用專用粘膠灌注器(膠槍)。注膠時，將注膠管插入孔底開始注膠,注入孔內(nèi)約2/3即可。每次扣動膠槍后停頓5 s～6 s，再扣動下一次膠槍，注膠時應(yīng)一邊注膠一邊緩慢拔出膠槍。注膠過程中要佩戴膠手套及護(hù)眼罩,防止化學(xué)粘結(jié)劑接觸皮膚造成過敏,做好安全防護(hù)措施。f.植筋。將被植鋼筋植入端涂抹膠液,慢慢轉(zhuǎn)動插入孔內(nèi),注膠器的長細(xì)注膠嘴跟隨鋼筋邊進(jìn)邊注,到位時注膠嘴邊注邊退出。允許鋼筋有少量尺寸平移,但不允許向外拉。結(jié)構(gòu)膠初凝時間很短，從拌膠到植筋整個過程應(yīng)該在30 min內(nèi)完成，植筋完成24 h可以進(jìn)行下一道工序。結(jié)構(gòu)膠初凝后，不得再用于植筋。g.固化和保護(hù)。植筋膠是一個固化過程，植筋插入到孔底后用手錘輕輕敲擊,使其密實(shí),12 h內(nèi)不能受到擾動。若有較大擾動必須重新進(jìn)行植筋。h.檢測。植筋完成3 d～4 d后進(jìn)行隨進(jìn)檢測，檢驗(yàn)用千斤頂、錨具、反力架組成的系統(tǒng)做抗拔實(shí)驗(yàn)。按照鋼筋強(qiáng)度設(shè)計值確定檢測拉拔力,即：F=fy·As(fy為鋼筋強(qiáng)度設(shè)計值,Ⅱ級螺紋鋼采用標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fyk=335 N/m2；As為鋼筋截面面積)。在做非破壞性試驗(yàn)時，檢測荷載不應(yīng)超過鋼筋屈服強(qiáng)度。

7)調(diào)整拼接處鋼筋并綁扎。新舊橋梁翼緣板不在同一平面，植筋后鋼筋連接處產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象，影響整體拼接質(zhì)量。結(jié)合已有橋梁拼接和加固經(jīng)驗(yàn)，為保證新舊橋梁拼接質(zhì)量可靠、新舊橋橋面銜接順適，決定將原拼接矩形接頭形狀調(diào)整為梯形，調(diào)整拼接處鋼筋構(gòu)造，調(diào)整橋面鋪裝厚度。澆筑接頭時使用C50(特快硬性)鋼纖維補(bǔ)償收縮混凝土，以保證混凝土與新舊橋梁的連接。梯形斷面很好的解決了新舊橋翼緣板存在的錯臺問題。橋梁拼接處增設(shè)縱向通長筋和剪力筋，剪力筋預(yù)留50 cm，與橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)片共同澆筑在C40混凝土橋面鋪裝里，加強(qiáng)新舊橋整體性。將原矩形箍筋調(diào)整為梯形箍筋，以適應(yīng)梯形濕接頭，如圖2所示。

8)澆筑混凝土。a.橋梁拼接澆筑采用(特快硬性)鋼纖維補(bǔ)償收縮混凝土。拌制混凝土?xí)r，嚴(yán)格控制配合比、水灰比，適當(dāng)加入一定量的微膨脹劑；b.橋梁拼接混凝土澆筑時間選擇在車流量較小的晚上，盡量減小行車對混凝土澆筑的影響。但是，必須加強(qiáng)交通管制力量，在各項(xiàng)工作都準(zhǔn)備就緒后方可進(jìn)行混凝土澆筑；c.澆筑混凝土?xí)r，選用經(jīng)驗(yàn)豐富的澆筑工人，務(wù)必保證混凝土振搗充分，澆筑密實(shí)，不得有漏振或者過振。

9)開通交通?；炷翝仓箴B(yǎng)護(hù)7 d，養(yǎng)護(hù)期后方可開放交通。

4 不中斷行車的交通組織管理

1)兩處橋梁拼接同步施工,縮短交通管制時間；2)單幅通行。根據(jù)交通組織的需要,橋梁上部構(gòu)造連接施工需封閉半幅后施工。設(shè)置錐形桶、警示牌、道路引導(dǎo)牌和限速標(biāo)志等引導(dǎo)車輛通行；3)擴(kuò)建時根據(jù)既有匝道的交通組織情況，靈活調(diào)整各路段的施工順序,縮短影響交通的時間；4)臨時工程。兩處現(xiàn)澆梁均采用型鋼門洞支架，在現(xiàn)澆梁施工完成后，拆除門洞支架時，留出位于濕接縫下方施工范圍內(nèi)門洞支架，同時用竹膠板和鋼管搭設(shè)防護(hù)，防止破碎的混凝土掉落至既有匝道，影響行車安全；5)當(dāng)車輛單幅通行時,與當(dāng)?shù)亟煌ü苤撇块T協(xié)調(diào)進(jìn)行交通組織，對橋梁拼接施工段限速通過，匝道限速20 km/h；6)施工過程中，安排專人在現(xiàn)場進(jìn)行交通管制、分流疏導(dǎo)，及時處理現(xiàn)場情況；7)濕接縫混凝土澆筑時間選擇在車流量較小的晚上，盡量減小行車對混凝土澆筑的影響。但是，必須加強(qiáng)交通管制力量，在各項(xiàng)工作都準(zhǔn)備就緒后方可進(jìn)行混凝土澆筑。

5 結(jié)語

該擴(kuò)建項(xiàng)目于2014年1月開始對新橋梁沉降監(jiān)控，2014年7月～2014年9月進(jìn)行拼接作業(yè)，很好地解決了新舊橋梁翼緣板不在同一平面的錯臺影響，拼接質(zhì)量可靠，提前工期一個月，節(jié)省成本約72.5萬元，受到市政府領(lǐng)導(dǎo)及建設(shè)單位高度稱贊，整個擴(kuò)建項(xiàng)目建成通車后，將有效改善內(nèi)江新城交通狀況。同時，該項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)順利通過山西省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳組織的技術(shù)鑒定，為今后類似新舊橋梁拼接施工提供了成功經(jīng)驗(yàn)，具有良好的推廣應(yīng)用前景。

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

The stitching construction technology of new and old bridge with height difference beam

Wang Rui

(FourthEngineeringLimitedCompany,ChinaRailway17thBureauGroup,Chongqing401121,China)

Through the analysis on Sichuan Neijiang Yuwang Temple interchange expansion project characteristics, this paper discussed the stitching construction scheme of new and old bridge flange were not in the same plane, put forward the technology measures using trapezoidal connector instead of giant joint, and elaborated the main construction technology, the practice proved that the method meet the requirements of new and old bridge connection smoothly.

bridge, stitching, ramp, flange, anchorage

2014-11-20

王 瑞(1979- )，女，工程師

1009-6825(2015)04-0171-02

U445

A