省道石陽線滴水涯橋改建設計與施工

李樹紅

(山西陽泉公路分局，山西陽泉 045000)

雙曲拱橋是20世紀60年代發(fā)展起來的，由于其采用小型預制構(gòu)件裝配而成，且使用鋼材少，使用機械少，使用勞動力多，符合當時的國情國力，在其后30多年中廣泛推廣修建的橋型。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，交通量的快速增長，汽車軸載的增加，特別是大型載重汽車的急劇增加，雙曲拱橋由于其斷面抗彎性能較弱，整體強度低等缺點，使國道、省道上的雙曲拱橋出現(xiàn)了較為嚴重的病害，已嚴重影響行車安全，已不適應現(xiàn)代交通運輸發(fā)展的要求，對原有雙曲拱橋的改建升級也是公路橋梁發(fā)展的一個重要方向。現(xiàn)對省道石陽線滴水涯橋改建設計與施工做一簡單介紹。

1 舊橋概況

滴水崖橋位于陽泉市盂縣境內(nèi)，在省道石陽線K130+435處，為2-20 m雙曲拱橋，矢跨比1/4，橋梁全長70.3 m，下部結(jié)構(gòu)為重力式墩，U形橋臺，擴大基礎，橋下凈高14 m，橋面凈寬為:(凈9+2×0.5)m，設計荷載為汽—20、掛—100，建于1993年。該橋位于石陽線的大交通量路段上，根據(jù)附近葦泊交通量觀測站提供的統(tǒng)計資料，2011年滴水崖橋所在路段年平均日交通量達到20 432車次，其中特、重車達到4 278車次。運營多年來由于長期受重載車輛的作用，橋梁主要結(jié)構(gòu)損害嚴重，已鑒定為四類危橋，因此，該橋的安危直接影響石陽線交通運輸?shù)臅惩ê彤數(shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。

2 舊橋存在的病害

孔跨和墩臺編號以路線方向依次為第1孔、第2孔，0號臺、1號墩、2號臺;拱肋編號從右到左的順序為1～2，也就是第1孔右數(shù)第2條拱肋。

1)橋面鋪裝網(wǎng)裂嚴重，并有塊裂及坑槽。橋面鋪裝層30%以上表面有網(wǎng)裂及坑槽，重車道尤為嚴重，部分地方有推移壅包現(xiàn)象，橋面滲水嚴重。

2)拱上側(cè)墻位移，腹拱與腹孔墩裂開。第1跨右側(cè)拱上側(cè)墻向外位移3 cm;0號臺上右側(cè)腹拱與腹孔墩裂開，腹拱墩順砌縫縱向開裂，縫長2.5 m，縫寬4 mm。

3)拱波縱向裂縫，拱肋表面混凝土剝落。第2跨靠近2號臺臺帽頂上，右側(cè)第1肋，第2肋之間第1塊～第5塊拱波出現(xiàn)縱向裂縫，縫長1.5 m，縫寬0.6 mm。

4)橋臺箍套裂縫。2號臺混凝土箍套出現(xiàn)一條豎向貫通縫，縫寬0.5 mm。

5)防撞護欄向外位移，混凝土剝落。1998年對橋墩、錐坡進行了加固，2004年又主要針對橋臺裂縫進行了加固，現(xiàn)橋梁又出現(xiàn)了新的病害，嚴重影響到使用的安全性，急需進行改建。

3 舊橋的改建方案

將原橋梁上部和中墩全部拆除，部分橋臺利用，在原址上新建一座2 m～30 m的箱梁橋，上部結(jié)構(gòu)為預應力箱梁，下部結(jié)構(gòu)為樁柱式墩臺，橋梁設計荷載:公路—Ⅰ級，全橋長67.2 m，寬12 m。為了不中斷交通，施工期間在原橋右側(cè)修一條便道，便道長500 m，寬10 m，保證交通的暢通。

4 新橋設計要點

4.1 路線設計

橋梁所在路段路線縱坡盂縣方向為 －6.0%，陽泉方向為+3.68%，橋面為平坡，且橋兩頭沒有過渡段，兩側(cè)縱坡大，橋梁處于縱坡底，全橋平面位于直線段，陽泉方向橋臺位于Ls=35 m(右轉(zhuǎn))、R=100(右轉(zhuǎn))的緩和曲線上，由于受到原有道路平面及縱斷面的限制，從經(jīng)濟方面考慮，確定了新橋線性和標高同舊橋一致進行設計。

4.2 橋梁結(jié)構(gòu)設計

將原有橋梁部分拆除在原址新建2-30 m箱梁，橋梁全長66 m，前右角90°，上部為2×30 m先簡支后連續(xù)預應力裝配式A類混凝土箱梁，梁高1.6 m，采用多箱單獨預制，簡支安裝，現(xiàn)澆連續(xù)接頭的先簡支后連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系。支座除橋臺及分聯(lián)墩處設滑板支座外，其他墩上均設固定板式支座。下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩、柱式臺，基礎采用鉆(挖)孔灌注樁基礎。

4.3 舊橋利用部分設計

由于原2-20 m雙曲拱橋U形橋臺結(jié)構(gòu)基本完好，只是2號臺上部出現(xiàn)一條豎向貫通縫，因此在工可階段就考慮利用部分下部橋臺，而舊橋錐坡完全可以利用，只是進行局部勾縫整修即可。這樣就可基本利用舊橋橋臺，節(jié)約建設資金。

4.4 新橋兩側(cè)和路基銜接設計

本橋平面位于直線上，上部構(gòu)造采用直線布置，由于新橋比舊橋?qū)? m，原2-20 m雙曲拱橋U形橋橋臺至舊臺尾部還有2 m距離，且寬度不足12 m，故新橋橋頭引道采用加設路肩墻加寬路基方式形成，使之與路線線形吻合。

5 便道及舊橋拆除施工

5.1 便道施工

橋梁所在路段是晉煤外運的主要通道，不僅交通量大，而且大多數(shù)是大噸位運煤車輛，附近無可以利用的便道，為了不中斷交通，施工期間在原橋右側(cè)修一條便道，便道長500 m，寬10 m。路面為3 cm瀝青混凝土，保證了施工期間道路不揚塵及車輛安全行車要求。

5.2 舊橋拆除施工

在施工便道完成后，馬上進行舊橋拆除施工。在施工前要求施工單位拿出舊橋拆除方案，主要要求為拆除進度要求、安全要求及舊橋利用部分結(jié)構(gòu)不能破壞要求。

5.2.1 拆除舊橋橋面及兩側(cè)護欄

護欄拆除由橋梁兩側(cè)向中間拆除，采用挖掘機進行拆除，并將廢渣裝車運至棄渣場。橋面拆除從橋梁中間向兩側(cè)拆除，采用挖掘機挖除，將廢渣運至棄渣場。

5.2.2 拆除舊橋拱上建筑

拱上建筑主要有腹拱、腹拱墩、側(cè)墻組成。拆除由橋梁中墩向兩側(cè)拆除，拆除時應按照對稱拆除的原則，采用挖掘機、破碎錘進行拆除，將廢渣運至棄渣場。裝車困難時，將廢渣棄至橋下，最后一起清理。

5.2.3 拆除舊橋墩

本橋只有一個橋墩，拆除時將挖掘機布置在橋墩的一側(cè)，從上往下逐層進行拆除，拆除至河灘流水面，橋墩基礎部分不拆除。

5.2.4 拆除舊橋臺

由于利用下部部分橋臺，只需拆除上部部分橋臺。根據(jù)橋臺底設計高程，在舊橋臺上劃線標明拆除位置，采用挖掘機、破碎錘進行拆除至設計位置。

6 新橋施工

由于本橋位于省道石陽線大交通運煤通道上，施工工期要求短，在2013年7月已經(jīng)按照設計要求開始進行箱梁預制工作。在2013年8月才進行便道及舊橋拆除施工，在8月中旬完成。

6.1 基礎施工

本橋基礎設計為C30灌注樁基礎，樁基按端承樁設計，保證端樁基至少嵌入中風化基巖4.5 m以上，承載力大于8 MPa。橋墩基礎為2根直徑180 cm灌注樁組成，橋臺基礎為各2根直徑150 cm灌注樁組成。由于本橋橋臺部分利用，橋墩基礎未拆除，不宜采用鉆孔施工，挖基采用人工挖孔進行，根據(jù)工期要求，在橋臺和橋墩處同時進行基礎開挖。開挖用風鎬及電動絞車進行作業(yè)，每天下挖2 m左右，護壁混凝土采用C20進行護壁。

6.2 下部結(jié)構(gòu)施工

本橋下部結(jié)構(gòu)設計采用柱式墩、柱式臺。蓋梁、墩身、墩身系梁設計為C35混凝土。橋墩柱為2根直徑160 cm圓柱，墩身設一道系梁，高150 cm、寬120 cm;墩蓋梁高160 cm、寬170 cm;臺蓋梁高130 cm、寬160 cm。下部結(jié)構(gòu)根據(jù)工期要求，在樁基檢驗合格后進行，墩柱先進行系梁以下部分施工，然后進行系梁施工，系梁以上部分施工及蓋梁施工。臺蓋梁在舊橋臺上施工，在橋臺上抹一層水泥砂漿作為底模，節(jié)省搭支架工作，因此進度較快。

6.3 上部結(jié)構(gòu)施工

本橋上部結(jié)構(gòu)設計2×30 m先簡支后連續(xù)預應力裝配式混凝土箱梁，全橋8片箱梁，橋面為10 cm C50混凝土及(6+4)cm瀝青混凝土，橋兩側(cè)設SAm級F形防撞護欄。全橋施工重點是箱梁的預制，這項工作在拆舊橋以前就按照設計及規(guī)范要求開始進行，橋梁下部工程及箱梁的預制在2012年9月底完成，在2012年10月上旬開始進行箱梁的安裝及剩余上部工程。

6.4 附屬工程施工

本橋橋臺錐坡為利用原錐坡，只是進行局部維修即可，橋臺兩側(cè)臺背回填量較少，幾天就完成了。全橋在2012年11底完成驗收并通車，全橋斷路施工期為4個月，圓滿完成滴水涯橋危橋改建工作，保證省道石陽線的安全暢通。

7 結(jié)語

舊橋改建工程和新建橋梁在設計、施工等方面都有所不同，在滿足技術(shù)規(guī)范要求的前提下，合理利用原有結(jié)構(gòu)，這樣既可節(jié)約投資，又可加快施工進度。