論橋梁改建施工技術(shù)在工程中的應(yīng)用

賈紅飛

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司，山西 太原 030006)

影響橋梁改擴(kuò)建的制約因素很多，從整體上看，橋梁拼接要求和受制約的條件較多，主要有橋梁擴(kuò)建期間不允許因橋梁施工而中斷交通，保證半幅橋梁車輛通行。橋梁加寬改建后，使原有橋梁和新加寬橋梁形成一個整體，保證運(yùn)營使用后受力均勻、協(xié)調(diào)，同時與其他主體工程施工同步進(jìn)行，同步完成。根據(jù)本人實(shí)際施工的改建橋梁，介紹橋梁改建的設(shè)計(jì)施工要求及改建技術(shù)方案在工程中的應(yīng)用。

1 設(shè)計(jì)及施工要求

1)橋梁改建時要充分考慮原橋的技術(shù)狀況、沿線的地質(zhì)條件、合理的橫向連接方式、新舊橋梁結(jié)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)、新舊結(jié)構(gòu)合理的控制拼接時間以及在不中斷原橋交通的條件下確定合理的施工方法。2)采用改擴(kuò)建的荷載標(biāo)準(zhǔn)對原有橋梁、涵洞進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算的主要結(jié)論;新建橋梁涵與原有橋梁涵連接方案的比選與論證;原有橋梁涵維修加固方案的比選與論證。3)為了使加寬橋與舊橋更好的拼接，設(shè)計(jì)加寬擴(kuò)建橋梁與舊橋的跨徑與跨數(shù)要基本相符。但由于其他特殊條件如橋下凈空的限制，應(yīng)對加寬橋梁的跨徑進(jìn)行特殊詳細(xì)研究制定方案。4)為不影響公路擴(kuò)建后加寬改建橋梁的橋下凈空高度，使原有等級的航道或道路凈空高度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。應(yīng)采取降低加寬部分上部結(jié)構(gòu)(T梁或箱梁)通行孔結(jié)構(gòu)部分的橋梁建筑高度的方案。對于其他上部結(jié)構(gòu)(板梁)應(yīng)降低下方地方道路的標(biāo)高，以保證橋下凈空高度。5)對于反復(fù)加固后，可利用不易做橫向拼接的特大橋，由于拼接技術(shù)難度較大，可采用分離式另建新橋的方案。6)加寬橋梁一般與舊橋采用相同的上部結(jié)構(gòu)形式，這樣可以保持上部結(jié)構(gòu)受力的一致性;保證新舊橋梁上部結(jié)構(gòu)的受力和溫度作用變形協(xié)調(diào)。7)下部結(jié)構(gòu)形式也應(yīng)與舊橋下部形式協(xié)調(diào)一致，一般采用樁柱式橋墩;新舊橋臺也采用匹配一致的橋臺形式。

2 橋梁的改建方案

目前公路橋梁改建加寬按位置可分為單側(cè)加寬和雙側(cè)加寬兩種方案，本文主要討論按上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的連接處理的三種方案。

2.1 新、舊橋梁的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)互不連接方式

橋梁加寬部分與原橋的上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)互不連接，新舊橋梁之間留工作縫，橋面瀝青混凝土鋪裝層采用連續(xù)鋪裝。由于舊橋混凝土收縮和徐變均已絕大部分完成，橋梁基礎(chǔ)的沉降也大部分完成或處于穩(wěn)定狀態(tài)，而新橋混凝土收縮、徐變及基礎(chǔ)沉降都處于發(fā)展期，采用這種上下結(jié)構(gòu)互不連接方式實(shí)際上使新、舊橋梁各自受力、互不影響。在具體施工中，主要采用兩種處理形式:一種是用縱向伸縮裝置連接;另一種形式是在新舊結(jié)構(gòu)間留有一條縱縫，或用鋼板包邊，需要采用剛性路面，可以解決啃邊問題，但不能解決新舊橋撓度差的問題，且高速行車時容易打滑，降低了行車安全性。這種上下結(jié)構(gòu)互不相連接的橋梁加寬方式的優(yōu)點(diǎn)是加寬橋與原橋各自受力，互不影響，簡化了施工程序，消除了施工連接技術(shù)問題。但在汽車荷載作用下兩橋主梁產(chǎn)生不均勻撓度以及加寬橋大于原橋的后期沉降，可能會造成連接部位橋面鋪裝破壞而形成縱向裂縫和橫向錯臺，影響行車舒適性、安全性和橋面外觀，增加后期的養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。

2.2 新、舊橋梁的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)相互連接方式

這種方案是上部構(gòu)造先鑿去部分現(xiàn)澆橋面，在新舊橋接縫處設(shè)置加強(qiáng)鋼筋，再和新橋的橋面現(xiàn)澆層一起澆筑;原有橋梁的系梁、墩臺、蓋梁等下部構(gòu)造采用專業(yè)植入鋼筋的技術(shù)與拓寬橋的下部對應(yīng)部位鋼筋進(jìn)行焊接，支模后澆筑混凝土，使新舊橋梁連接成一個整體。其缺點(diǎn)是原有橋梁的基礎(chǔ)已穩(wěn)定，而新橋的基礎(chǔ)有沉降，產(chǎn)生沉降差，增加了橋梁連接部的附加內(nèi)力，使在新舊橋的結(jié)合處產(chǎn)生變形裂縫，影響外觀，增加維修難度，使用功能下降。其優(yōu)點(diǎn)是新舊橋形成一個完整的整體。在各種荷載作用下能減少連續(xù)處的均衡變形，拼接后新舊橋梁的整體性好。

2.3 新橋與舊橋相互連接技術(shù)措施

1)重點(diǎn)控制加寬橋的基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制，最大程度減少新舊橋梁基礎(chǔ)的均勻沉降。2)為盡量減少新、舊橋梁的基礎(chǔ)沉降差及盡量縮短施工工期，控制新拓寬橋梁預(yù)制梁板的安裝齡期，先施工拓寬部分橋梁的基礎(chǔ)，墩臺身及臺帽蓋梁并安裝部分預(yù)制梁板，在封閉高速公路的交通后再進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)拼接。3)新拓寬橋梁的梁板安裝至橋上后放置一段時間，再與舊橋上部結(jié)構(gòu)拼接。

2.4 新、舊橋梁的上部結(jié)構(gòu)連接而下部結(jié)構(gòu)分離方式

在橋梁改建施工中，經(jīng)常采用另外一種改建加寬形式，即采用加寬橋與原有橋的下部結(jié)構(gòu)不連接，而上部結(jié)構(gòu)相互連接的方式。這種改建連接方式可以滿足橋面鋪裝整體化施工，而且新舊橋梁上部結(jié)構(gòu)受力相互協(xié)助工作，結(jié)構(gòu)上沒有相互影響。上部結(jié)構(gòu)連接對下部結(jié)構(gòu)造成的作用內(nèi)力小。與其他連接方式相比可以提高公路橋梁的適用性及耐久性。但這種連接方式對新建橋梁的基礎(chǔ)沉降要求較高，由于下部結(jié)構(gòu)互不連接，加寬新建橋的基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，以減少沉降產(chǎn)生的附加內(nèi)力對上部結(jié)構(gòu)的影響。

3 加寬橋與舊橋改建連接的構(gòu)造要求

一般在工程實(shí)際中加寬橋與舊橋的上部結(jié)構(gòu)采用剛接和鉸接兩種方式進(jìn)行連接，上部結(jié)構(gòu)采用哪一種連接方式，最重要的問題是在全部作用效應(yīng)組合下，連接部位混凝土不得開裂。根據(jù)橋梁上部結(jié)構(gòu)不同類型一般采用以下的拼接連接方式:

1)鋼筋混凝土實(shí)心板和預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋，新舊橋梁拼接之間宜采用鉸接或近似于鉸接連接。2)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁或組合T梁橋，新舊T梁之間拼接宜采用剛性連接。3)連續(xù)箱梁橋，新舊橋梁之間拼接宜采用鉸接連接。

4 結(jié)語

橋梁改建施工技術(shù)在實(shí)際工程施工中非常關(guān)鍵，正確選擇橋梁改建方案對改建質(zhì)量尤為重要，在施工中注重加寬橋基礎(chǔ)的沉降量、灌注樁施工質(zhì)量以及推遲濕接縫混凝土澆筑時間等關(guān)鍵環(huán)節(jié)質(zhì)量控制，采用合理的改建方案，以提高改建后新舊橋梁的整體質(zhì)量及耐久性。