改擴建項目中拼寬橋梁的橫坡處置

張滄海 張小剛 惠 丕

(1.中交第一公路勘察設計研究院有限公司,陜西 西安 710075； 2.中交瑞通路橋養(yǎng)護科技有限公司，陜西 西安 710000)

1 概述

某橋為某改擴建項目中一座拼寬橋梁，原橋跨徑組合為6×20 m預應力混凝土簡支空心板梁，原橋上部結構采用先張法預應力混凝土簡支板梁，橋面連續(xù)，下部結構采用圓柱式橋墩，肋板臺，墩臺基礎采用鉆孔灌注樁。整體拼寬方案為在原橋兩側拼寬8.25 m，拼寬上部采用后張法預應力混凝土簡支板梁，橋面連續(xù)；下部結構采用圓柱墩、肋板臺。原橋橫坡采用雙幅雙向坡設計，改擴建后路線在此處設計為超高段，拼寬后橫坡采用單向坡設計。拼寬部分橋梁按照新路線標高設計并施工，由于施工時未考慮原橋處雙向橫坡影響，導致其中半幅橋施工后與原橋梁銜接處最大高差達40 cm之多。

2 處置措施

原有橋面與拼寬橋面最大高差達40 cm，若通過調平層來調整高差，則原橋二期恒載增加較多，原有結構受力無法滿足結構計算要求。從受力角度考慮，應采取在封閉半幅交通的情況下，整體抬升原有橋梁空心板的方法來消除高差。整體抬升原有橋梁空心板的方案有兩種：

方案一：拆除原橋橋面系、解除空心板鉸縫，將梁體吊離橋墩臺(或頂升梁體)，加高墩臺墊石，梁體歸位，重新澆筑鉸縫，恢復橋面系。其中頂升梁體須預留足夠的施工空間，安全風險較大。

方案二：拆除原橋橋面系、舊空心板、橋墩蓋梁和橋臺臺帽，重新澆筑蓋梁和臺帽，安裝新空心板，恢復橋面系。拆除舊空心板的同時按照新標準預制新空心板，以縮短施工工期。

方案對比見表1。

表1 方案對比表

綜上可知，以上兩套施工方案各有優(yōu)缺點，方案一較方案二更經濟、相對綠色環(huán)保；方案二較方案一施工簡單，安全風險較小。

3 施工階段承載能力驗算

方案一需要先銑刨橋面鋪裝，然后解除原空心板鉸縫及負彎矩鋼筋，再整片梁吊離蓋梁(整體頂升方案施工風險稍大，在條件受限制情況下采用)。因此需要對空心板在吊裝和運營階段分別進行驗算。吊裝施工、運營階段均采用單梁模型計算，采用空間有限元程序對空心板單梁進行建模計算分析，主梁采用梁單元，模型示意圖如圖1所示。

施工順序為：銑刨原橋瀝青鋪裝層→切割空心板鉸縫并鑿除橋面現(xiàn)澆層→吊離原梁另外場地存放→鑿除原有墊石，重新澆筑→ 吊回原梁就位并澆筑鉸縫混凝土→重新澆筑橋面現(xiàn)澆層及瀝青鋪裝層。

按照施工順序建模，按照2015年版通規(guī)分施工階段和運營階段驗算主梁承載能力，其中施工階段原梁考慮1.2倍吊裝動載系數，吊索(吊點)根數取2，結果如表2所示。

表2 空心板抗彎承載力計算

從上述計算結果可以看出，原橋邊板、中板在施工中吊裝階段和成橋階段抗彎承載能力均滿足JTG D62—2004公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范的要求，且截面承載能力均有較大安全儲備。

方案二采用新建標準設計，具體計算可參考最新版部頒通用圖集及相關計算文件。

4 施工影響因素

1)墊石和混凝土三角墊層施工時，需要有一定的施工空間，在可以選擇吊離主梁和頂升主梁兩種方案進行時，優(yōu)先選擇吊離主梁施工，以減少施工安全風險。

2)施工前應對抗震錨栓和主梁是否澆筑在一起進行調查。若澆筑在一起，采用繩鋸將錨栓逐根切斷，然后再進行梁體吊離施工。墊石施工完成后，在原蓋梁或者臺帽錨栓旁重新打孔安裝抗震錨栓，重新吊裝空心板時要精準定位抗震錨栓。

3)采用吊離主梁方案進行施工時，在橋梁周圍應建設存梁場地，且存梁場地必須進行硬化處理，防止梁體在存放過程中變形。梁體存放時間建議不超過60 d。

4)若采用頂升梁體的方法澆筑墊石等構件，施工空間小時可以在蓋梁或臺帽上架設鋼結構牛腿，然后在牛腿上放置千斤頂，頂升梁體。以上施工過程必須進行施工監(jiān)控，以確保頂升梁體的穩(wěn)定性。

5)在吊裝原橋空心板前，應對主梁進行編號以便于重新安裝；同時應準確按照設計標高定位放樣，若存在偏差應及時通知設計單位，確認無誤后方可進行下一步施工。

6)原橋空心板解除鉸縫過程中，可先采用盤鋸切割，再人工或使用小型機械將原鉸縫混凝土徹底鑿除，避免動用大型機械進行破拆而造成原橋梁板損傷。

5 結語

橋梁改擴建設計較新建橋梁設計更為復雜，實際橋梁在改擴建時很可能已經維修加固過，或者橋面加鋪過；收集到的竣工圖與實際橋梁在幾何尺寸、縱橫坡、標高上會存在一定的偏差，改擴建設計時一定要加強以上問題的復核。改擴建項目中拼寬橋梁的橫坡調整問題比較常見，本文中提供了兩種方案在調整橋梁橫坡時均可達到預期效果，施工中選取哪種方案應結合現(xiàn)場實際情況及施工影響因素等擇優(yōu)選擇，制定出符合實際的施工方案。

參考文獻：

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