高速公路改扩建桥梁关键技术研究

发表时间:2020/12/23   来源:《城镇建设》2020年28期   作者:吴杰
[导读] 高速公路中的桥梁拼宽施工难度大,施工技术要求高。
        吴杰
        海南省交通规划勘察设计研究院 海南  570206
        摘要:高速公路中的桥梁拼宽施工难度大,施工技术要求高。要求工作人员应合理安排施工组织计划、施工进度、施工质量等,应系统有序地进行施工,并在施工之前明确工作重点,做好各个结构部的计算,后期定期观察和检测主要部位的裂缝变化。基于此,本文主要分析了高速公路改扩建桥梁关键技术。
        关键词:岩溶地质;改扩建;桥梁;施工技术
中图分类号:U445 文献标识码:    A 
引言
        桥梁重建或者维修施工过程中,施工单位一定要按设计、按程序、安全施工,管理单位要跟进控制管理,受益村社群众自觉参与监督管理,力争高质量、高标准完成农桥改造任务,确保改造工程达到应有的效益。
1旧桥改造原则
        首先,项目总体原则是“充分利用旧路”,将旧路路面再生利用,并非凿除丢掉;对旧桥进行加固使用,并非采取更换主梁等方案。其次,为充分利用旧路,减少施工难度,缩短施工工期,减少工程规模,减少投资,路面设计的总体原则是“宁填不挖”。最后,大桥的设计原则是“旧桥不动,原地拼宽”,考虑到中小桥道路纵坡平顺,可采用桥梁顶升的设计,接顺道路纵坡。
2桥梁检查的内容
        2.1检查桥面的宽度
        随着交通业的发展,道路加宽,出现“宽路窄桥”的现象,使交通出现“瓶颈”,极易给车辆的正常行驶造成拥堵。这是桥梁不配套问题之一,必须予以解决。
        2.2检查桥梁护栏情况
        由于乡下机动车、非机动车数量增多,车型加大,挂、撞、挤、靠栏杆的现象时有发生,致使桥护栏、挡土墙普遍毁坏。
        2.3检查钢筋混凝土桥板裂缝、风化、脱落、漏筋和锈蚀等情况
        产生的原因:一是随着经济快速发展,交通车辆随之增多,大型载重车辆的出现,桥梁超负荷运行;二是桥梁运行时间长,加之盐碱腐蚀严重,导致钢筋锈蚀、混凝土破坏严重。
        2.4桥墩基础的混凝土腐酥脱落,耐久性差
        可用回弹仪等测出桥墩基础的强度,并计算出可承受荷载。
        2.5对该路段运行车辆进行试算
        进一步了解该路段运行车辆,试算桥梁能否满足荷载需求。
        2.6查看桥墩与渠道连接段是否完好
        看桥墩是否变形,连接段是否开裂。通过技术小组利用测、敲、看、问的手段,对各桥梁进行“问诊”,并且做好各项记录,客观、准确的评价桥梁状况。确定出拆除重建、紧急维修、等待维修、不需维修农桥的数量。力求做到全面部署,整体规划,先急后缓,逐步报上一级主管部门立项解决。给农村的经济腾飞铺好基础轨道,也给群众的出行带来安全感[1]。
3高速公路改扩建桥梁关键技术
        3.1桥梁拼接施工技术
        (1)桥梁拼宽施工方案
        1)上部构造与下部构造均不连接
        这种连接方式使两桥各自独立,拼宽桥和旧桥各自受力,互不制约且施工难度小。新旧桥梁连接部位留有工作缝,桥梁上部结构铺装层等厚度连续摊铺沥青混凝土。这种拼接方式的优点是施工工序简单,不用考虑拼接技术遇到的问题。缺点是后期新桥的沉降速度会大于旧桥的沉降速度,形成高低桥。桥面连接部位的铺装层产生纵向裂缝,影响桥梁的使用,增加后期维修费用。
        2)上部构造与下部构造均连接
        因为地基基础产生的不均匀沉降对桥梁的使用会造成很大影响,所以一些桥梁的拼宽技术采用了上部构造与下部构造均连接的方式。通过植筋、浇筑湿接缝的方式将原有桥梁和新建桥梁的上部结构连接起来。

原桥下部构造的桥墩、桥台等也要通过植筋技术连接,最后浇筑混凝土,使两座桥连成整体。该方案的优点是拼宽桥和原桥通过钢筋混凝土连接形成的整体结构,尽可能地减小了不均匀沉降以及铺装层裂缝的产生。缺点是由于新旧桥之间本身存在的沉降会产生附加应力。
        3)下部构造不连接、上部构造连接
        综合考虑以上两种连接方式的利弊,第三种连接方式在实际施工中被广泛采用,即下部构造不连接、上部构造连接。这种连接方式是将上部结构通过横隔梁或混凝土铰等构件连接,而新旧桥的下部基础互相独立,不做连接。这种方式的优点是下部构造相互独立,互不影响,所以两桥基础之间互不产生应力,且新桥基础不会对旧桥基础有作用力,而上部结构之间自身的相互应力很小。缺点是新旧桥各自产生沉降,形成沉降差,也会带动连接部的附加内力增大[5]。桥梁拼宽问题的主要原因之一是基础的不均匀沉降,所以桥梁在建设过程中应尽量减小基础的沉降量,尽可能地采用桩基础且增加桩长和桩径,若有必要,在进行地基处理时考虑强夯法等措施。
        (2)具体技术措施
        1)通车状态下的新老桥梁拼接技术
        桥梁施工方案为在保通的情况下进行桥梁的拼接施工,在新老桥拼接位置采用施工夹具形成体外刚性连接,拼宽梁板与老桥能共同受力,保证拼接混凝土的实施。施工夹具采用2.4m长的工字钢,在接缝处通过20mm螺进行连接。
        还采取了以下措施保证桥梁拼接部位的施工质量:第一,为减小车辆振动引起的影响,选择在车流量小的时间段施工;第二,为减小新老结构的沉降差影响,做好施工组织方案,将梁板架设完成半年后再进行拼接施工;第三,对拼接部位混凝土配合比进行优化,采用低收缩、早强的高性能混凝土,施工时控制好混凝土坍落度;第四,对老桥支座脱空、脚缝破损等病害进行加固,减小对拼接缝的影响。
        2)桥墩桩位坐标及标高调整
        在桥梁拼宽实施过程中,出现桥梁墩台桩位坐标及标高因与设计不符而大量调整的情况,分析其原因为:第一,老桥桥面沥青层厚度不一,在7~13cm的范围内波动,而图纸是以老桥标准桥面厚度10cm计算的,因此标高误差达到5cm;第二,老桥竣工资料精准度不高;第一,施工前测量调查不够详细。对此,施工中采取了以下措施:第一,加强桥涵勘测与调查,重点调查桥梁每个墩台顶护栏内侧位置的坐标(确定桥梁平面位置)及标高、相对应位置的沥青层厚度及梁底标高;第二,老桥的伸缩缝情况、梁板长度、梁板的纵向连接方式、墩台形式及护栏边缘的位置关系等,提供准确的数据;第三,以实际桥面标高为控制面,进行横向拼接[3]。
        3)桥台拼宽防护
        桥台拼宽施工时需挖除老桥全部锥坡,会造成老桥搭板下部塌方,老桥搭板、耳墙开裂等影响高速公路运营安全。桥台拼宽施工时,对桥面硬路肩封道,在桥下锥坡位置设支撑防护,有浆砌防护、钢支撑防护、沙袋防护等。
        4)老桥动态加固
        施工图设计时检测到的病害在桥梁拼宽结束时出现病害加剧现象,在桥梁拼宽完成以后需重新检测老桥,实施动态处理老桥加固问题。后期桥梁加固施工前,均对原设计的桥梁缺陷进行了调查,并根据原加固原则调整加固方案。
        3.2新旧涵洞衔接施工技术
        首先,在衔接施工技术应用前,施工准备工作人员要认真审核设计施工图,以提高结构面的清洁程度。其次,当钻孔清孔完毕后,施工技术人员要采用毛刷、气泵将孔周围半径0.5m范围内的灰尘清理干净。最后,在埋植钢筋过程中,施工技术人员要采用特殊配制的锚固胶从钢筋端头处深入到孔口位置。此过程,施工人员要朝向同一方向进行旋转埋植,直至到孔洞底部为止[4]。
结束语
        随着我国经济的不断发展和城镇化程度逐年提高,市区范围在迅速扩大。在桥梁工程中,越来越多地出现了将原有城市郊区道路宽度为10~20m的高速路、一级路改造为道路宽度为40m、50m甚至60m的城市主干路的项目。现状高速路、一级路上的桥梁大多处于正常使用年限内,全部拆除重建费用巨大,浪费严重,并且现状旧桥基本都位于城市周边交通繁忙路段,不能长时间中断交通或者半幅双向通行。因此,在桥梁检测合格的前提下,需要对现状旧桥加以改造利用。
参考文献:
[1]赵素洁.高速公路改扩建工程桥梁的拼接设计探讨[J].交通运输研究,2013(8):29-31.
[2]凤晔.高速公路改扩建桥梁设计要点分析[J].工程技术研究,2018,4(9):203-204.
[3]郭斌.植筋技术在桥梁拼接加宽施工中的应用[J].科学技术创新,2012(13):237-238.
[4]班东建.浅谈高速公路桥梁加宽设计及施工要点[J].中国外资,2012(15):216-217.
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