橋梁拼接施工技術控制

■王 強 ■徐州市交通規劃設計研究院，江蘇 徐州 221000

1 工程概況及拼接橋梁的基本情況

南京機場高速公路1997年建成通車，為雙向四車道高速公路，路基寬度26米，設計速度120公里/小時。經過17年的運營已經不能滿足日益增長的交通量。現起自翠屏山互通，至祿口國際機場，路線全長約24公里擬按雙向八車道高速公路，路基寬度42米，設計速度120公里/小時的設計標準進行改擴建。在擴建過程中不中斷交通，邊通車邊施工。

擴建中涉及16座主線橋梁進行拓寬拼接，拓寬拼接橋梁結構形式包括:板梁拼接、T梁拼接、現澆段拼接。

2 橋梁拓寬拼接設計方案及拼接過程中控制要點

南京機場高速公路擴建橋梁的拼接設計方案采用兩側加寬，按照同結構、同類型、同跨徑、上部構造連接，下部構造不連的方法進行拼接。即“上連下不連”拼接模式，這種拼接模式對橋梁結構受力、橋梁使用耐久性，較其他“下連上不連”、“上連下連”連接模式相比更為科學，同時施工技術難度降低、經濟技術指標也更為優越。橋梁拼接施工技術中不論采用何種連接模式，都會由于今后新老橋的不均勻沉降、新老橋橫向連接植筋技術、拼接混凝土等施工質量及技術指標控制不到位造成拼接不成功或運營不久進行大面積維修。因此在橋梁拼接施工過程中控制重點為:不均勻沉降、植筋質量、拼接混凝土質量的控制。

3 不均勻沉降控制

3.1 樁基施工沉淀層控制

不論摩擦樁還是端承樁都必須嚴格控制沉淀層厚度小于5CM。因為靠樁身摩擦承載力值遠小于樁端承載力，沉淀層越小沉降相應也跟著減少。在樁基施工過程中通過控制一清、二清持續時間、泥漿比重、粘度以及含沙量，使雜質處于懸浮狀態。同時控制導管距樁底距離及首罐方量確保混凝土有足夠的沖擊力，使得樁底沉渣順利沖出樁尖。

3.2 堆載預壓延長拼接周期

通過新建橋梁頂板上堆載預壓方法加速沉降。同時延長拼接時間使得新建橋梁混凝土充分收縮徐變，從而減少沉降、收縮等對連接部分混凝土的影響。

4 植筋過程技術控制

4.1 老橋護欄、翼緣板切割

新老橋拼接在植筋前必須對老橋護欄、翼緣板進行切除，護欄切割采用鉆石鋼線切割法，先豎后橫切的方式，將護欄分成若干段。對老橋防撞護欄，先進行打吊裝孔，吊裝孔完畢后安裝金剛石繩鋸機導向輪，穿繩，連接系統后先進行豎向切割，然后進行水平切割。護欄切割過程效果圖如下:

由于南京機場高速擴建過程中無法中斷交通，切割完成后的護欄通過吊裝孔用鐵鏈進行連接，擺放在原護欄內側進行臨時安全防護即安全又經濟，效果非常好。

對于翼緣板切割采用圓盤鋸，切割方法先橫向切割，完成后吊機就位，然后將吊機鋼絲繩穿入吊裝孔中固定，另一端掛在吊鉤上，讓吊機起吊，使吊機鋼絲繩不緊繃不松馳，保持在此種狀態下進行翼緣板的縱向切割分離。

縱向分離切割時，混凝土被研磨，鋼筋被逐根切斷。切斷鋼筋逐根退出受力，被分離混凝土塊的自重逐步由吊車來承受，吊車預給吊力小于混凝土塊的自重，會出現卡繩現象;吊車預給吊力大于混凝土塊的自重，切斷瞬間會出現混凝土塊反彈現象。這時需要切割操作手、信號工和吊車司機密切配合，需特別注意。

4.2 植筋施工

植筋在老橋的翼緣板位置進行植筋。根據圖紙要求在新老橋之間留有植筋施工所需要的作業空間。植筋前施工人員將安全帶掛在梁板預埋鋼筋上。

(1)切面檢查及放樣。檢查老橋切面的質量狀態，是否有裂縫，混凝土是否有松散現象，利用目測或澆水的方式來檢查。合格后進行位置測量，根據設計的要求，放出鉆孔的位置，并在切面上做好明顯的記號。

(2)鉆孔。選擇非沖擊型電鉆鉆孔，防止出現混凝土局部疏散、開裂。鉆孔角度應水平且垂直于植筋面，板梁段鉆頭采用16mm直徑的鉆頭，T梁、現澆段采用25mm植筋的鉆頭。初鉆時由于鉆頭抖動，需緩慢鉆進，待鉆頭穩定時再加速鉆進。鉆孔過程中，如遇鋼筋，則應調整孔位避開，調整位置為記號筆標記位置向上不超過3cm。廢棄的孔也需要清理干凈，用植筋膠填實。

鉆完后，用長度大于30cm的游標卡尺檢查孔深和孔徑，板梁段孔深需≥20cm，孔徑≥15mm;T梁、現澆段孔深需≥30cm，孔徑≥25mm。

序號 鋼筋直徑d(mm)孔徑D(mm)最小鉆孔深度(mm)安全拉力F(T)設計拉力要求(kN)1 Φ12 15 200 3.84 2 Φ20 25 300 10.6887.96 31.65

(3)清孔。初清:采用硬毛刷，五進五出，進時要盡可能插入到孔底，出時速度要快，盡可能帶出更多的灰塵。

復清:采用風機，將風機吸塵管插入孔中，吸塵20～30秒，然后緩慢拔出，再將吹風管插入孔中，吹風10～20秒后，緩慢拔出。

終清:采用軟毛刷，毛刷插入孔中，快速拔出，檢查有無粉塵帶出。若有，利用風機重新清孔后再檢查。

(4)注膠。本工程植筋膠水采用“喜利得”品牌，用量采用雙控即:鉆孔深度和2/3飽和度。依據圖紙通過計算，空心板梁:不小于24ml，膠槍推進1.2cm，T梁、現澆箱梁:不小于98ml，膠槍推進4.9cm注膠前將注膠管盡可能插入孔底，扣動膠槍3～4秒后，緩慢向外移動，移動過程中，要扣動膠槍3～4次，保證注膠量。觀察罐體上膠槍頂塞移動距離，滿足注膠量的控制。插筋后鋼筋四周均勻溢出膠體為準，不得人工涂抹。

(5)植筋。植入的鋼筋先調直，不得有銹。鋼筋采用鋼筋切斷機下料，會有毛刺，在使用前要用砂輪機進行打磨，使其不影響插筋施工。板梁段植筋采用12mm植筋的HRB335鋼筋，植入深度≥20cm;T梁、現澆段植筋采用20mm直徑的HRB335鋼筋，植入深度≥30cm。鋼筋植入時，應緩慢順時針旋轉著對中插入孔內，伸至孔底時間約15s，“喜利得”植筋膠凝膠時間為20分鐘，因此植筋應在注膠完成后的20分鐘內完成。

由于植筋后，植筋位置不能受振動荷載影響，故植筋前需進行交通轉換，將車輛改到對面半幅上行駛。待植筋膠養生期結束后再進行鋼筋焊接、綁扎及其它后續施工。

(6)檢測。植筋的質量驗收:試驗所采用的千斤頂應進行標定，現場抗拉拔試驗(施工后的驗收試驗):為非破壞性抗拔試驗(即達到鋼筋抗拉強度)，同規格的鋼筋每100根隨機抽樣一組，每組為3根，進行試拉，板梁段植筋拉拔力需達到31.65KN，現澆段植筋拉拔力需達到87.96KN。如達到安全拉力鋼筋不被拉出，說明植筋施工質量合格。

5 拼接施工技術控制

5.1 切面處理

混凝土施工前切割面必須進行處理:由于切割面是平面，不利于新老混凝土的連接。對切割面的處理采用人工小電錘鑿毛的方式進行。切割面要處理全面仔細，鑿毛表面要求凸凹不平，保證混凝土連接良好，鑿毛完成后，利用森林滅火機將鑿毛面清理干凈。

5.2 新老橋鋼筋連接

老橋植入鋼筋與新橋預埋鋼筋采取焊接的方式連接。為減少焊接產生的高溫對植筋膠的影響，在植入老橋的鋼筋的根部設置濕毛巾，用與降溫處理。焊接過程中，在滿足焊接的要求下，將焊機的電流調整到最小值，在焊縫范圍內采用跳焊的方式進行，先兩頭后中間的方式，但要保證焊縫的長度和飽滿度。

5.3 模板的安裝

新老橋連接模板僅需要底模板，采用厚1.8cm竹膠板制作而成。底部每隔50cm設置一道木方加強，同時作為懸吊的底托。為了防止澆筑過程中漏漿，在模板與梁板之間注入泡沫膠。螺桿穿過PVC管與梁板頂面的平放的雙拼鋼管采用蝴蝶夾相連后加固模板。

濕接縫施工示意圖

5.4 混凝土澆筑

(1)澆筑前準備。現場準備:轉換交通，將交通改到對面車道上行駛。模板安裝完成后，利用森林滅火機將模板內的雜物吹凈，然后灑水使模板、混凝土接觸面充分濕潤。

(2)鋼釬維混凝土準備。確定鋼釬維的用量。根據圖紙設計要求、專家意見及試配的效果，確定每立方米混凝土鋼纖維用量為40kg。

拌合過程:骨料——水泥——鋼纖維—(干拌60s)—水—(濕拌120s)—出料

運輸:利用混凝土運輸車運輸，每一車運輸3～4立方米，30min內到達現場，到達現場后要強制攪拌1min后出料，20min內完成澆筑。

(3)鋼纖維混凝土振搗與整平。由于新老橋連接縫成帶狀分布，單位面積內澆筑混凝土量不大，加上鋼纖維混凝土的自身的特性，坍落度損失比較快，故采用多點放料，多臺振搗棒同時作業的方式，在短時間內完成施工。

混凝土收面時，會有鋼纖維豎立著超出混凝土澆筑面，利用鐵板收面將鋼纖維壓入到混凝土內，并采用硬毛刷仔細拉毛。在現場設置同等條件養護試塊，利用其確定恢復交通的時間。

(4)養護。澆筑完成后采用土工布覆蓋進行養護，杜絕灑水車靠近混凝土連接處，可使灑水車在老橋上直接灑水，利用橋面橫坡將水漫流進行養護。養護不少于7天時間，在對現場同等養護的試塊進行試驗，確定混凝土強度滿足設計后，方可開放交通。

6 結束語

南京機場高速公路擴建工程，由于橋梁拼接施工前所有參建單位高度重視，借鑒了滬寧高速、濟徐高速拼接施工的成功經驗，對各種施工細節進行了充分分析論證并制定了相應指導手冊，使得全線16座橋梁在拼接施工過程整體受控，各方檢測均滿足要求并獲得一致好評。

［1］《公路橋涵施工技術規范》(JTG/T F50-2011).

［2］《混凝土結構加固設計規范》(GB 50367-2005).

［3］機場高速拼接施工指導手冊.