高速公路桥梁拼接加宽设计及施工要点分析

高速公路桥梁拼接加宽设计及施工要点分析

董长红

董长红

身份证号码：37080219760710xxxx

摘要：我国目前很多的高速公路都逐渐走向了老旧的应用状况中，这对于我国交通事业发展是非常不利的，需要结合工程的需要来适当的实施改扩建施工，以提升通行能力。这就要求相关单位经过多方面资料的搜集，在掌握改扩建应用原则的基础上，对桥梁连接方式、具体施工技术进行深入研究，从而保质保量进行扩建工程桥梁拼接施工。

关键词：高速公路桥梁；拼接加宽；设计；施工

1桥梁拼接加宽设计的应用原则

1.1桥梁拼接设计

首先，技术应用时，不可对高速公路交通造成严重拥堵。因此，要求扩建时施工单位需要交通管理部门进行积极沟通与交流，在发生拥堵之后可以及时疏导交通。

其次，做好施工现场实地调查工作。施工开始前，工程设计人员需要深入到施工现场，对旧桥设置位置、宽度和高度等参数进行充分了解，并对扩建施工中的新桥建设坐标、位置等数据进行详细勘测，以此设计施工方案、绘制施工图纸，保证公路扩建后的新旧桥可以实现拼接桥面协调一致。

再次，通过对旧桥梁的分析，选择可以全面提升桥梁承载性能的建设施工方案；并且改造加宽施工方案完成后，要从方案的可行性角度出发，保证改造桥梁具备较强的承载性和耐久性；

1.2桥梁加宽

桥梁加宽设计与施工需要在最大限度内应用原基础结构；为了保证新旧桥梁之间的性能一致，需要保证加宽后的桥梁上下结构完全相同；其次，必须对桥梁的基础和地基进行有效处理后，才能对桥梁实施扩大基础建设；并且，应该使用分离式拼接方式新建桥梁结构部分，不能采用横向拼接的方式。

2工程概况

某高速公路改扩建施工的桥梁总长度为150km，该工程项目中总共包含有新建和加宽施工的桥梁67座。其中的一座桥梁可以认定为大型桥梁项目，在进行改扩建施工中，设计人员按照国家标准和行业规范来进行设计，设计桥面部分为双向8车道，最高设计时速为120km/h，横断面尺寸设计为40m、路基宽度42m。

3新旧桥梁加宽连接设计

加宽桥与原桥之间横向连接方式是桥梁加宽成败的主要因素，桥梁扩建的横向连接有三种方式：上部构造与下部构造均不连接，上部构造与下部构造均连接，上部构造连接而下部构造不连接。

3.1上部构造与下部构造均不连接

新建桥梁与原有桥梁之间受力承载都是独立的，不会相互干扰，因此简化了施工程序，消除了连接的技术问题。如果上部沥青铺装也不连接，则这种扩建方法就是完全的新建，如果上部沥青路面是连接的，那么在荷载作用下会使得梁体产生不均衡挠度，且在加宽后新建桥梁的沉降要大于原有桥梁，这使得两桥在连接位置的沥青会发生错位破坏，从而使得沥青路面层产生裂缝影响行车安全，这会增加桥梁后期养护和维修的系列工作。广佛高速公路扩建多数桥梁采取了这种扩建方式且沥青路面连接，运营结果表明桥面铺装层极易破坏。

3.2上部构造与下部构造均连接

这一连接方式的优点是拼接的桥梁与原有桥梁可以形成统一的整体，这样可以减少因为荷载作用引起的连接处的不一致变形，具有很好的整体性。存在的问题是，拼接的桥梁其基础的沉降变形会显著大于原有桥梁，因此会导致新老桥梁之间形成沉降差，这种沉降差会在连接位置产生次内力而开裂，使得下部结构连接处的帽梁、系梁和桥台等处出现裂缝，导致使用功能降低，维修管养成本较高。

3.3上部构造连接而下部构造不连接

这种方案要将桥梁外侧的护栏完全拆卸掉，将两侧边缘1m范围内的面板部分直接去除，然后在新旧桥梁连接位置上安装强度达标的钢筋材料，新旧桥梁施工中一起浇筑，但是桥梁的下部构造是分离的。这种方式的优点在于上下结构部分分开连接可以使得上下部分各自受力，二者不存在直接的关联，施工非常方便快捷，工程造价比较低，可以有效防止出现纵向裂缝。缺点在于新旧桥梁如果存在严重的不均匀沉降，就会导致产生严重裂缝和交通无法正常通行。由于存在现浇混凝土接缝，在今后的运营中需要对改造桥梁加强养护，避免出现严重的变形与裂缝。

目前“上部构造相互连接、下部构造不连接”的扩建方式得到国内专家、同行的肯定，本项目桥梁扩建推荐采用此种方式。

4高速公路桥梁加宽拼接技术的具体应用

4.1桥梁桩基和下部结构施工技术

在新桥梁桩基施工中，必须合理控制桩基的沉降，根据具体要求进行施工，严格控制灌注桩桩尖的沉降层的厚度，灌注桩施工完成以后，要进行全面细致清孔作业。在下部结构施工中，凡是靠近旧桥的桩基不能采用冲击的方式，要采用干扰度比较小的成孔工艺。

4.2既有桥梁的凿除技术

在进行架设加宽预制T梁之前，要先设置相应的临时护栏，然后逐步拆除原桥梁外侧防撞防护栏，并凿除原桥梁边缘0.5m的现浇桥梁面。再对原桥梁外侧的边梁进行植筋，同时保留原桥面铺装横向钢筋。

4.3钻孔和植筋

①检查被植筋的混凝土面是否完好，用钢筋探测仪测出植筋处混凝土内的钢筋位置，核对、标记植筋部位，以便钻孔时避让钢筋。②按设计要求在施工面上划定钻孔植筋位置，放好样，利用电锤钻孔（严禁使用汽锤钻孔，防止出现混凝土局部疏松、开裂），孔径要求比所要植筋的钢筋打一个型号，孔深必须大于、等于钢筋直径的10倍。③钻孔成孔后，逐个清除孔内的灰尘，利用压缩空气清孔，用毛刷刷三遍，吹四遍，确保孔壁无尘。④检查钢筋是否顺直，用钢丝刷除去锈渍，用乙醇或丙酮清洗干净，凉干使用。无锈蚀钢筋可不进行除锈工序。⑤根据植筋胶生产厂商的使用说明、种类要求配置，注胶要一次完成。首先将植筋胶直接放入植筋抢中，将搅拌头旋转到胶的头部，扣动胶枪直到，胶流出为止，第一次打出的胶不用，待胶流出成均匀灰色方可使用。注胶时，将搅拌头插入孔底部开始注胶，注入孔内约2/3即可。每次扣动胶枪后，停顿5～6s，再扣动一次胶枪。注射下一个孔时，按下胶枪后面的舌头，因为胶枪为自动加压，避免胶继续流出，造成浪费。⑥植筋应在胶注好后立即进行。植筋时应旋转着缓缓插入孔底，使胶与钢筋全面粘结，并防止孔内外溢。按照植筋规定的时间进行操作，使得植筋胶均匀的附着在钢筋表面及缝隙中，插好固定的钢筋不可再扰动，待植筋胶养生期结束后再进行钢筋焊接、绑扎及其他各项工作。⑦在室外温度下自然养护，养生时间一般在24h以上。⑧养生结束后，在同规格的钢筋每100根随机抽查一组，每组3根，进行试拉，如达到安全拉力钢筋不被拉出，说明植筋施工质量合格。

4.4加宽桥梁主梁施工技术

在新建桥梁和原桥梁的边缘设置0.4m～0.5m宽的接缝，在具体施工时，为最大限度上减少新桥路的变形和沉降系数对原桥梁的影响，当新桥架设完成以后，要对新桥进行120%的荷载预压2个月以上，具体施工顺序为：

第一步，预制安装加宽拼接桥梁的中梁，然后把拼接部分当中的拼接横隔板内的精轧螺纹钢筋穿过原桥梁边外梁和加宽桥拼接中梁腹板孔道当中后，然后安装该孔其他T梁，再浇筑加宽部分的T梁间横隔板。第二步，焊接连续梁接头钢筋，并布设负弯矩钢束，然后浇筑钢结构段的混凝土。第三步，当现浇混凝土的强度达到设计强度90%以后，就可以开展张拉第一批负弯钢筋，当负弯钢筋张拉槽中封槽混凝土的强度达到80%以后才可以进行张拉。第四步，在具体施工时在钢筋焊接部分，要尽量选择相对较好的钢筋进行施工，以提高钢筋焊接的质量。

结语：综上所述，高速公路扩建项目中，桥梁拼接加宽设计与施工是一种常见的施工技术。相关单位在具体实践中需要进行深入调查，通过先进的科学技术改造原有落后的桥梁工程，从而提升改扩建后的桥梁工程的综合性能，使高速公路经济效益、社会效益能够得到显著提高。

参考文献

[1]李鸿斌.高速公路拓宽工程路基拼接施工技术研究[J].山西建筑，2018，44（08）：123-125.

[2]张彦飞.青银高速改扩建工程桥梁拼接设计与分析[J].公路交通科技（应用技术版），2018，14（01）：46-48.