分析高速公路橋梁加寬拼接技術

趙 彥 斌

(山西省運城高速公路有限責任公司，山西 運城 044000)

0 引言

近年來，我國社會經濟快速發(fā)展，交通量與日俱增，很多原有的高速公路橋梁已經難以滿足交通量增長的具體需求。因此，高速公路橋梁加寬和拼接技術的應用越來越廣泛，但我國對高速公路橋梁加寬拼接技術的研究還有待進一步深入，使得該技術在具體應用過程中仍然存在一系列問題亟待解決。所以，文章基于工程實例，對高速公路橋梁加寬拼接技術做了如下分析。

1 工程概述

在2017年4月橋梁改造單位對某橋梁進行加寬處理，原橋梁上部結構為50 m連續(xù)鋼結構T型梁，橋梁總長度為521.5 m，截至2017年6月中旬，該橋梁加寬施工已經完成，具體情況如圖1所示。

當運營2個月以后，經過現場勘查發(fā)現新舊橋連接的位置出現了嚴重滲漏問題，在舊橋空心板的接縫位置出現了不同程度的滲漏，而新舊板連接位置的滲漏情況尤為明顯，即使修補以后仍然出現多處破損，通過前動力檢測系統(tǒng)，對新舊橋連接位置進行測試，發(fā)現新舊橋梁各個板塊之間發(fā)生明顯的位移，最大位移達到2.10 mm，需要通過剛度遞變的處理方式，才能保證新舊板連接處實現無縫對接。

2 高速公路橋梁加寬拼接技術應用的原則

2.1 確保交通組織的合理性

大量實例表明，在對原有橋梁進行加寬拼接施工時，會遇到很多因素的影響，所以要在具體施工時必須遵循相應的規(guī)則，才能夠減少橋梁加寬拼接對原有交通的影響。并確保原有舊橋能達到相關規(guī)范標準和承載力的要求[1]。

2.2 必須滿足周圍地質條件的需求

在進行高速公路橋梁加寬拼接時，要切實做好對橋梁周圍環(huán)境和地質條件的勘察工作，并查閱原橋梁施工工藝和設計圖紙，確保高速公路橋梁加寬拼接方案的合理性。

2.3 確定最佳的橋梁結構模式

在橋梁加寬拼接施工中任何一個環(huán)節(jié)沒有控制到位，都會導致新橋和舊橋在運營時發(fā)生變形，甚至產生嚴重的裂縫。為最大限度上避免此類問題的發(fā)生，在加寬拼接施工時要盡量保證新橋和舊橋在結構上保持一致。并充分分析新橋對舊橋產生的影響，避免發(fā)生不良影響。加寬拼接施工完成以后，還要進行科學合理的養(yǎng)護，才能提供加寬拼接后橋梁的使用壽命和安全性。

3 高速公路橋梁加寬拼接的主要方式

高速公路橋梁加寬拼接成功與否的關鍵在于新舊橋梁的上部和下部結構連接方式，因為，連接形式直接決定了橋梁整體結構的安全性和可靠性，以降低后期橋梁施工的難度。就目前我國橋梁加寬拼接技術的發(fā)展現狀而言，高速公路橋梁加寬拼接的主要方式主要有以下三種。

3.1 上部和下部都不連接

橋梁加寬和拼接的部分和原橋梁的上部結構以及下部結構都不連接，在新舊橋梁連接的位置存在的施工縫。此種連接方式的主要優(yōu)點是：橋梁加寬拼接完成以后，新橋梁和舊橋梁相互之間沒有任何影響，都有其各自的受力體系。而且施工的難度比較低，在加寬拼接施工時不會對原橋梁車輛的通行造成任何影響。缺點是：隨著橋梁運營時間的增加，來往車輛的動態(tài)荷載下，新舊橋梁會產生不均勻撓度，再加上新舊橋梁之間存在不均勻沉降問題，就會導致連接部門的瀝青鋪裝層被破壞，從而產生嚴重的縱向裂縫。

3.2 上部和下部都連接

此種連接方式是目前高速公路橋梁加寬拼接應用最多的連接方式，具體連接方法是：先鑿掉橋梁上部結構的部分現澆混凝土，并在新橋和舊橋的連接縫處設置相應的加強鋼筋，然后把新橋和舊橋的橋面混為一體一起澆筑。通過舊橋下部結構的橋墩、橋臺蓋梁等把加寬部分的新橋連為一體。此種連接方式的優(yōu)點為：新橋和舊橋可以形成一個整體，有效降低了各種荷載作用在新橋和舊橋連接處的不均衡變形，提高了加寬拼接橋梁的整體質量。缺點是：新橋和舊橋上部混凝土的形變不同，通常情況下，新橋的基礎沉降遠遠大于舊橋的基礎沉降。在下部的蓋梁和系梁當中容易產生裂縫[2]。

3.3 橋梁上部構造連接，下部構造不連接

此種連接方式的連接方法為：把舊橋梁外側的護欄全部拆除，并鑿除橋梁邊緣約1 m的橋面現澆板，并在新橋和舊橋的連接位置，增設加強筋，然后把新舊橋的橋面澆筑到一起，而下部結構則不進行連接。此種連接方式的優(yōu)點是：可以很大程度上提高橋梁上部結構的受力情況，而下部結構則各自受力，施工方便，很大程度上降低了施工成本，能夠有效控制縱向裂縫的產生。缺點是：由于新舊橋梁的沉降方式不同，所以在上部結合的連接位置處容易裂縫，容易對原橋梁的通行造成影響。

4 高速公路橋梁加寬拼接技術的具體應用

4.1 橋梁樁基和下部結構施工技術

在新橋梁樁基施工中，必須合理控制樁基的沉降，根據具體要求進行施工，嚴格控制灌注樁樁尖的沉降層的厚度，灌注樁施工完成以后，要進行全面細致清孔作業(yè)。在下部結構施工中，凡是靠近舊橋的樁基不能采用沖擊的方式，要采用干擾度比較小的成孔工藝。

4.2 既有橋梁的鑿除技術

在進行架設加寬預制T梁之前，要先設置相應的臨時護欄，然后逐步拆除原橋梁外側防撞防護欄，并鑿除原橋梁邊緣0.5 m的現澆橋梁面。再對原橋梁外側的邊梁進行植筋，同時保留原橋面鋪裝橫向鋼筋[3]。

4.3 鉆孔和植筋

當鋼筋植入以后，要對鋼筋的拔出力進行科學合理測量，確保植入鋼筋的拔出力要在50 kN以上，在行車道板植入鋼筋時施工步驟為：

第一步，鉆孔。為提高橋梁加寬拼接的質量，鉆孔的直徑應當控制在18 mm左右，鉆孔的位置必須避開原結構當中的鋼筋。

第二步，清孔。清孔的質量對加寬拼接橋梁沉降有嚴重影響，因此在清孔時要用刷子對孔洞進行刷洗，并清除孔內的灰塵。

第三步，在具體施工時，要采用粘和劑對孔進行底部向外開始填充。

第四步，在進行鋼筋植入施工時，當鋼筋插入1.5 h以后才能拔出，然后開始下一步施工。

就該高速公路橋梁加寬拼接的植筋而言，鋼筋植入的深度為15 cm，而鉆井直徑為18 mm，主要原因是植筋的深度需要進行科學合理的測量，測量深度對橋梁加寬拼接的質量有很大影響，而就該工程而言，植筋深度15 mm已經可以有效滿足具體需求。

4.4 加寬橋梁主梁施工技術

在新建橋梁和原橋梁的邊緣設置0.4 m～0.5 m寬的接縫，在具體施工時，為最大限度上減少新橋路的變形和沉降系數對原橋梁的影響，當新橋架設完成以后，要對新橋進行120%的荷載預壓2個月以上，具體施工順序為[4]：

第一步，預制安裝加寬拼接橋梁的中梁，然后把拼接部分當中的拼接橫隔板內的精軋螺紋鋼筋穿過原橋梁邊外梁和加寬橋拼接中梁腹板孔道當中后，然后安裝該孔其他T梁，再澆筑加寬部分的T梁間橫隔板。

第二步，焊接連續(xù)梁接頭鋼筋，并布設負彎矩鋼束，然后澆筑鋼結構段的混凝土。

第三步，當現澆混凝土的強度達到設計強度90%以后，就可以開展張拉第一批負彎鋼筋，當負彎鋼筋張拉槽中封槽混凝土的強度達到80%以后才可以進行張拉。

第四步，在具體施工時在鋼筋焊接部分，要盡量選擇相對較好的鋼筋進行施工，以提高鋼筋焊接的質量。

5 結語

本文結合工程實例，深入分析高速公路橋梁加寬拼接技術，提出了橋梁加寬拼接的原則和方式，并分析了提高橋梁拼接技術的具體應用，希望對我國高速公路橋梁加寬拼接技術發(fā)展有實用價值。

[1] 肖 玉.高速公路橋梁施工過程中技術管理與質量控制[J].黑龍江交通科技,2016,39(11):109,111.

[2] 鄭劍鋒.高速公路橋梁加寬拼接技術[J].低碳世界,2016(31):177-178.

[3] 龔 鳴,魏 巍.高速公路改擴建橋梁拼接設計技術分析[J].黑龍江交通科技,2015,38(11):124.

[4] 郎海峰.高速公路橋梁加寬拼接技術的優(yōu)化[J].交通世界,2016(2):74-75.