高速公路橋梁改擴(kuò)建施工技術(shù)應(yīng)用研究

王杰

駐馬店市公路工程開(kāi)發(fā)有限公司 河南駐馬店 463000

近些年，中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，與日俱增的交通量也給當(dāng)前我國(guó)公路運(yùn)輸體系帶來(lái)了較大挑戰(zhàn)。目前，很多在役公路橋梁受設(shè)計(jì)理念滯后、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低及建筑材料老化等因素的影響，不僅其行車舒適性和安全性無(wú)法得到保證，而且橋梁的通行能力不足更是嚴(yán)重制約了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。公路項(xiàng)目改擴(kuò)建施工中，工程重難點(diǎn)是橋梁拓寬，一般是通過(guò)加寬橋面或者新建橋梁的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)加寬原橋面的目的。橋梁拓寬技術(shù)既可保證在施工中舊橋的正常使用，又可節(jié)省工程預(yù)算。但新橋基礎(chǔ)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中由于持續(xù)沉降產(chǎn)生的不均勻沉降差，會(huì)給新建拓寬橋的上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大影響，尤其是對(duì)拓寬連接結(jié)構(gòu)的影響更為明顯。

1 工程難點(diǎn)

橋梁拼接運(yùn)用的是新老行車道梁板剛性銜接的方法，運(yùn)用該方式的施工難點(diǎn)為接縫混凝土現(xiàn)澆施工之后所會(huì)運(yùn)用到的強(qiáng)度過(guò)程，在行車震動(dòng)針對(duì)現(xiàn)澆混凝土有著很大的影響。將老橋外側(cè)護(hù)欄和邊板懸臂予以拆除，在老橋外側(cè)邊板之上銜接鋼筋，所銜接的桿件和新板預(yù)埋鋼筋基本上不實(shí)施焊接，之后新拼橋的橋面來(lái)進(jìn)行鋪裝鋼筋。加寬橋梁架設(shè)梁板4個(gè)月后，預(yù)壓沉降完成，再進(jìn)行濕接縫的連接[1]。

2 高速公路橋梁改擴(kuò)建施工技術(shù)應(yīng)用研究

2.1 應(yīng)根據(jù)承載力檢算不足的程度合理確定既有橋梁利用方案

作用效應(yīng)與抗力效應(yīng)的比值在1．0-1．2時(shí)，應(yīng)根據(jù)荷載試驗(yàn)評(píng)定承載能力。也就是說(shuō)，當(dāng)承載力不足20%時(shí)，可通過(guò)荷載試驗(yàn)進(jìn)一步確定承載能力，若荷載試驗(yàn)確定承載力滿足，可通過(guò)簡(jiǎn)單維修后直接使用。而目前改擴(kuò)建項(xiàng)目在實(shí)際實(shí)施中，多忽視荷載試驗(yàn)的作用，直接對(duì)承載力不足的橋梁進(jìn)行加固處理，似乎加固措施是萬(wàn)能的。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，加固措施對(duì)抗彎承載力的貢獻(xiàn)一般不超過(guò)20%，對(duì)抗剪承載力不足的加固方法還不是很成熟。因此，當(dāng)承載力不足幅度小于20%時(shí)，建議通過(guò)荷載試驗(yàn)進(jìn)一步確定承載力；當(dāng)承載力不足幅度超過(guò)20%或抗剪承載力不足時(shí)，建議拆除重建[2]。

2.2 橫向連接方式

①上下部結(jié)構(gòu)均不連接。如果拓寬橋梁的上下部結(jié)構(gòu)均不與原橋相連，那么新舊橋結(jié)構(gòu)之間就互不影響，從而避免了因地基不均勻沉降產(chǎn)生的對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響，拼接部位的施工難度也大大降低。②上下部結(jié)構(gòu)均連接。如果橋梁上下部結(jié)構(gòu)均連接，由于基礎(chǔ)沉降對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響均較大，橋梁拓寬工程對(duì)地基技術(shù)參數(shù)要求較高。同時(shí)，采用該連接方式時(shí)，對(duì)下部結(jié)構(gòu)的拼接需要使用植筋技術(shù)，工藝較為復(fù)雜且施工難度高。③下部構(gòu)造不連接、上部構(gòu)造連接。綜合考慮以上兩種連接方式的利弊，第三種連接方式在實(shí)際施工中被廣泛采用，即下部構(gòu)造不連接、上部構(gòu)造連接。這種連接方式是將上部結(jié)構(gòu)通過(guò)橫隔梁或混凝土鉸等構(gòu)件連接，而新舊橋的下部基礎(chǔ)互相獨(dú)立，不做連接。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是下部構(gòu)造相互獨(dú)立，互不影響，所以兩橋基礎(chǔ)之間互不產(chǎn)生應(yīng)力，且新橋基礎(chǔ)不會(huì)對(duì)舊橋基礎(chǔ)有作用力，而上部結(jié)構(gòu)之間自身的相互應(yīng)力很小。缺點(diǎn)是新舊橋各自產(chǎn)生沉降，形成沉降差，也會(huì)帶動(dòng)連接部的附加內(nèi)力增大。橋梁拼寬問(wèn)題的主要原因之一是基礎(chǔ)的不均勻沉降，所以橋梁在建設(shè)過(guò)程中應(yīng)盡量減小基礎(chǔ)的沉降量，盡可能地采用樁基礎(chǔ)且增加樁長(zhǎng)和樁徑，若有必要，在進(jìn)行地基處理時(shí)考慮強(qiáng)夯法等措施。如果原有橋梁采用的是擴(kuò)大基礎(chǔ)，新橋在建設(shè)過(guò)程中應(yīng)注意不能擾動(dòng)原有橋梁的基礎(chǔ)，必要時(shí)對(duì)原有基礎(chǔ)進(jìn)行加固。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)自身產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力時(shí)，可以通過(guò)增加橫向連接結(jié)構(gòu)的鋼筋數(shù)來(lái)改善。

2.3 繩鋸切割流程

在該橋梁工程的拆除過(guò)程中，要保障拆除的安全與高效，在橋梁的切割上，使用金剛繩繩鋸切割拆除的方式，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，主要是在液壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)作用下來(lái)實(shí)現(xiàn)切割體的高速運(yùn)動(dòng)研磨，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)繞切割面的目的。在切割過(guò)程中，金剛石單晶作為一種研磨材料，其本身在一些堅(jiān)硬物質(zhì)的切割上具有優(yōu)勢(shì)，可以有效保障切割處理的效果，并且在切割過(guò)程中具有操作便捷、噪聲小等特點(diǎn)。由于該橋梁本身為梁板受力結(jié)構(gòu)，其在拆除過(guò)程中為保障拆除的整體效果，需要先撤掉梁板，隨后將梁一一拆除[3]。

2.4 橋臺(tái)施工

①灌注樁頂面伸入承臺(tái)底面以內(nèi)10cm，施工時(shí)應(yīng)注意標(biāo)高控制。在承臺(tái)上澆筑墩（臺(tái)）身時(shí)，應(yīng)首先鑿除承臺(tái)頂面的浮漿并充分打毛，然后方可澆筑墩（臺(tái)）身混凝土。承臺(tái)澆筑時(shí)應(yīng)注意控制兩者齡期差，并采取摻加高效減水劑、降低水灰比，在承臺(tái)內(nèi)安裝冷卻管來(lái)予以降溫減熱對(duì)策，預(yù)防發(fā)生大體積混凝土澆筑的時(shí)候由于溫度應(yīng)力出現(xiàn)裂縫。②肋板式橋臺(tái)施工，在地基處理滿足要求后先施工樁基礎(chǔ)、承臺(tái)，但是后澆筑肋板，肋板澆筑完成之后實(shí)施填土。在填土的時(shí)候，在臺(tái)前后要均衡填筑壓實(shí)，在臺(tái)前填土要大于寬50-100cm來(lái)實(shí)施填筑，最后削坡做錐坡，填土速率依據(jù)沉降控制?；靥钔猎谶_(dá)到臺(tái)帽底標(biāo)高的時(shí)候，再實(shí)施臺(tái)帽施工。③薄壁橋臺(tái)、扶壁橋臺(tái)臺(tái)后和錐坡填土要在橋梁上部結(jié)構(gòu)架設(shè)完成之后，錨栓孔內(nèi)、鋼套筒內(nèi)、鉸縫和全部橋面連續(xù)部位的混凝土強(qiáng)度而與設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%之上的標(biāo)準(zhǔn)基本保持一致才可以實(shí)施，要在兩臺(tái)對(duì)稱分成填土夯實(shí)的理念來(lái)予以壓實(shí)，其壓實(shí)度與路基相同，施工時(shí)要嚴(yán)加控制，以免通車后出現(xiàn)沉陷。④在扶壁橋臺(tái)、薄壁橋臺(tái)施工的時(shí)候，要沿著寬度方向在4m-5m部位的間隔墻身前后表面來(lái)設(shè)置一道假縫，防止臺(tái)身混凝土收縮徐變產(chǎn)生裂縫。假縫寬深都得要達(dá)到0．5cm，高度和臺(tái)身前墻同高，等到模板拆除之后的1天左右來(lái)運(yùn)用瀝青予以封堵。⑤施工時(shí)做好活動(dòng)支座的防塵措施，施工完成后活動(dòng)支座應(yīng)設(shè)置防塵罩。⑥在進(jìn)行墩臺(tái)帽施工的時(shí)要注重搭板、牛腿預(yù)埋鋼筋的設(shè)置，另外還得要依據(jù)橋梁所運(yùn)用伸縮縫的情況來(lái)預(yù)留槽口并設(shè)置伸縮縫錨固鋼筋。⑦對(duì)處于縱坡上的橋梁，在縱面較高一端的橋臺(tái)后路槽底應(yīng)采取臨時(shí)排水措施，以排施工期間的積水。

2.5 路面拆除施工

橋梁拆除技術(shù)的應(yīng)用中，橋梁路面拆除是其中的重要內(nèi)容。如果橋梁路面是瀝青鋪裝層，那在拆除過(guò)程中，應(yīng)該借助于鑿除機(jī)對(duì)該路面加以鑿除處理，隨后，將鑿除的部分運(yùn)輸至指定的地點(diǎn)。在瀝青路面的拆除過(guò)程中，遵循跨中到兩邊跨的拆除順序。橋面是混凝土現(xiàn)澆層的拆除，往往采用的是機(jī)械切割與人工切割結(jié)合的方式，應(yīng)用切割機(jī)將路面切成一定比例的矩形，隨后再應(yīng)用專業(yè)的設(shè)備進(jìn)行拆除。切割機(jī)切割的過(guò)程中，必須首先將現(xiàn)澆層的鋼筋切斷，隨后在現(xiàn)澆層、箱梁頂面位置處設(shè)置銅楔子，使得現(xiàn)澆層能夠在其作用下加以張開(kāi)，為現(xiàn)澆層的拆除等提供便捷。這種拆除方式更為高效，對(duì)于原有工程結(jié)構(gòu)的破壞力也較小。

2.6 測(cè)量放樣

橋梁拼寬應(yīng)保證新原橋梁精準(zhǔn)化的予以拼接，在施工之前要復(fù)測(cè)原橋的坐標(biāo)、高程與設(shè)計(jì)圖紙對(duì)比分析。在新拼接橋梁樁位放樣的時(shí)候來(lái)進(jìn)行雙控：也就是依照施工圖設(shè)計(jì)樁位坐標(biāo)放出樁位，之后將原先橋墩臺(tái)背墻前緣線予以延長(zhǎng)，背墻前緣線在延長(zhǎng)之后和依照施工圖實(shí)放樁位中心實(shí)施橫向擬合，另外依照設(shè)計(jì)角度運(yùn)用鋼尺所放樁位之間距離在順橋向?qū)嵤┬：耍袛嗥涫欠駮?huì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)梁長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，和圖紙拖提供的數(shù)據(jù)實(shí)施對(duì)比分析，若是誤差大于范圍，務(wù)必要及時(shí)的調(diào)整坐標(biāo)來(lái)保障樁位的精準(zhǔn)性。另外橋梁的高程實(shí)施細(xì)致化的復(fù)測(cè)，設(shè)計(jì)文件之中的橋型布置之中橋面高程、墩臺(tái)一般構(gòu)造中墩臺(tái)頂標(biāo)高為既有橋梁實(shí)測(cè)標(biāo)高計(jì)算值，施工時(shí)須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)高程進(jìn)行校核，結(jié)果無(wú)誤后方可施工。在施工的時(shí)候要嚴(yán)格控制各個(gè)特征點(diǎn)的標(biāo)高，所運(yùn)用的水準(zhǔn)點(diǎn)適宜運(yùn)用彼此臨近路基施工控制高程所運(yùn)用的水準(zhǔn)點(diǎn)，或者是和路基施工所運(yùn)用的水準(zhǔn)點(diǎn)實(shí)施聯(lián)測(cè)或者是相互校核，預(yù)防發(fā)生橋、路高程發(fā)生錯(cuò)位的情況。

2.7 體外預(yù)應(yīng)力束的解除

在橋梁工程項(xiàng)目施工中，為保障橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與安全性，往往會(huì)應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)橋梁進(jìn)行加固處理，對(duì)此，在對(duì)該橋梁工程進(jìn)行拆除的過(guò)程中，也需要解除預(yù)應(yīng)力。在主梁拆除之前，首先解除體外預(yù)應(yīng)力，應(yīng)用氧割法割除體外預(yù)應(yīng)力的鋼絞線，其具體實(shí)施步驟是：①根據(jù)工程的實(shí)際情況，確定預(yù)應(yīng)力切割點(diǎn)，在切割點(diǎn)的確定過(guò)程中，為保證施工人員的安全性，進(jìn)行切割作業(yè)的施工人員需位于轉(zhuǎn)向塊的側(cè)面位置；②安裝防蹦鋼箍，主要是為了避免在操作過(guò)程中鋼絞線的反彈現(xiàn)象，以保證鋼絞線切斷的安全性；③鋼絞線的切割過(guò)程中，如果是體外預(yù)應(yīng)力，其切割順序往往要與張拉順序相反。

3 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，隨著高速公路改擴(kuò)建工程的增多，橋梁拆除技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，為改擴(kuò)建工程的順利開(kāi)展提供了有力的保障，并取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。要求工作人員應(yīng)合理安排施工組織計(jì)劃、施工進(jìn)度、施工質(zhì)量等，應(yīng)系統(tǒng)有序地進(jìn)行施工，并在施工之前明確工作重點(diǎn)，做好各個(gè)結(jié)構(gòu)部的計(jì)算，后期定期觀察和檢測(cè)主要部位的裂縫變化。