吕瑞婧
内蒙古元发建设工程有限公司,内蒙古自治区 兴安盟科 137400
摘要:桥梁拼宽施工的一项重要的内容就是拼宽质量控制,桥梁拼宽质量控制的好坏直接影响了通车后的安全性、舒适性和公路路基路面的耐久性。对于拼宽施工工艺的研究,有助于分析各施工工序中的质量影响关键因素,从而保证施工质量的有效控制。
关键词:桥梁拼宽;改扩建工程;公路养护;大中修工程
1路基的拆除与台阶开挖
2.1路肩拆除及清理
将图纸红线范围内的原路基中硬路肩、路基边坡坡面植被、腐殖土等杂物进行清除。对清除的草皮、表土集中堆放,以作土地复垦和中央分隔带绿化用。将原路基的边坡进行拆除以后,应及时采用塑料布、油毡等防水材料进行有效防护,以防止原来路基的边坡受到水损坏。把新路基范围内所有的淤泥质黏土、河塘、边沟等清理干净。然后用轻型压路机进行压实,在一般情况下,其压实度应大于等于90%;低洼、水田含水量较大的路段不应小于85%,然后回填至原地面。如果路基的基地土质较差,天然含水量无法保证在表土清除以后保证压路机压实。那么,我们可以采取一定的措施,进行机械翻晒、翻挖、打堆、加石灰等方法处理,也可以用不少于300cm厚的砂砾进行处理。
2.2台阶开挖
为了能保证原路基在开挖台阶后线形美观顺适,台阶开挖的位置相对无误,必须在正式施工前,根据施工组织技术方案和现场情况,对每一层台阶放出开挖线,并用细线拉直拉顺,不得采用撒石灰的方法划线。台阶开挖的顺序很重要,工程中常见有施工单位开挖台阶从路基最顶端开始,实际上这是要绝对禁止的,台阶开挖必须先挖下部逐渐向上。台阶的每一级的开挖宽度应特别注意,不应小于100cm,并应设置内向坡度,坡度约为1%。台阶的高度应小于100cm,但是当台阶开挖到上部路床附近时,其高度应适当做调整,否则施工会产生路基整体性的问题。在路基开挖宽度的确定时,应根据施工作业面情况、路基底部的土体稳定性和强度情况以及绿化等现状,在第一个台阶开挖时,应适当加大其宽度。在进行原有路基台阶开挖的方式选择上,我们可以根据原填土性质、材料强度和稳定性情况及差异做相应调整。如果原路基土呈较强的粘性,则可以采用台阶垂直开挖的方式,这样的方法施工较为便利。如果原路基为粘度较差的材料,如粉砂类、卵石类、纯沙土等,则在开挖台阶时,应竖向倾斜,以免边坡滑塌。
3工程概况
某市外环线调线1标,位于某外环线和津汉路交会处,是外环线东北部调线的起点。S匝道和新建外环主线1号桥右幅利用既有的外环桥进行拼宽,梁部为现浇箱梁,箱梁标高与老桥相同,梁宽5m,花瓶式墩身,钻孔灌注桩。梁部翼板连接采用上联下不联的结构型式,即设置后浇带进行连续,加宽部分与旧桥跨径相同、梁高一致,桩基采用孔底后注浆型式。
新建桥梁与旧桥拼接过程中,为减少新旧桥梁连接处的附加应力,可在新旧桥梁的沉降差、混凝土龄期以及预应力徐变影响等方面采取措施。
3.1拼宽桥施工工艺
3.1.1桩基后注浆
后注浆技术是指在已经施工完成的钻孔灌注桩的桩尖进行压浆施工,其优势在于能够提升桩底土体强度、消除桩底软弱垫层(沉渣)、提高桩基承载力、降低工程造价、缩短施工工期。本项目拼宽桥部位桩基均采取后注浆施工,施工时应注意以下事项:
1.依照本工程设计图纸的要求,控制桩基后注浆施工的注浆量(水泥用量)。
2.注浆水泥一般选择普通硅酸盐水泥,标号为P.O.42.5。水灰比为0.45~0.6,细粒土水灰比选取较大值;粗粒土则选取较小值;当密实度较大时,取较大值。
3.为避免停止注浆时,下端注浆部位的浆液出现回流现象,应在压浆机顶端设置单向阀;在成桩后8~10小时内进行清水霹裂施工,当施工过程中压力表突然出现明显下降,表示已成功贯通注浆管底部的混凝土,此时可停止注水,同时关闭单向阀;在成桩7天后注入水泥浆,流量应控制在50L/min以下,以便水泥浆液能够自然地渗入土层中;每根桩的每个注浆断面都必须保证一次性注浆完成,如因机械故障等其他原因无法实现一次性注浆的,应严格把控注浆的间隔时间,最多不得超过12小时。桩基后注浆施工应当分两次进行,第一次注浆量为额定值的80%,2小时后再注入剩余的20%。
4.为了避免浆液逆流,应在压浆管底部安装注浆阀,并用橡胶皮包扎,避免水泥浆进入管内造成管道堵塞,上端应采用堵头进行临时封口。
5.提高注浆有效性和均匀度;浆液的水灰比不宜过大,注浆的流量宜小不宜大,注浆的压力宜低不宜高,注浆的速度宜慢不宜快;对大面积桩群进行施工时,应先灌注外部桩基,再灌注内部桩基。
3.1.2旧桥护栏切割及翼缘板破除
1.施工准备
确保施工现场通水、通电,提前对切割设备进行降温处理,避免施工过程中出现扬尘;采用冷水进行切割与破除;为防止施工用水污染周围环境,务必在切割和破除的区域周围有序组织排水。
2.切割分块放线
在切割实体分块前,依照设计图纸的要求以及现场实体勘测情况,对将要切除的混凝土实体进行设计排版,排版之前需要计算切割块重量;排版时,还应充分考虑吊装设备的起重能力,确保起重设备荷载能力满足要求,排版分块科学合理。旧桥切割时,将护栏从桥面顶切除,护栏及翼缘板以5m为单位分块,单块重约5t。
3.钻穿绳孔和钻吊装孔
钻穿绳孔:采用金刚石薄壁钻在每条切割块上钻两个孔,如果原桥已有泄水孔,可利用原泄水孔进行穿绳。钻吊装孔:采用金刚石薄壁钻将护栏穿透成孔。4.安装绳锯固定绳锯机及导向轮:采用型号为M16的螺栓固定绳锯主脚架和辅助脚架,安装固定时,必须确保导向轮的稳定性,保证轮的边缘和穿绳孔中心线对准。安装绳索:先确定切割形式,然后将金刚石绳索按照此形式有顺序地缠绕在主动轮和辅助轮上。
5.混凝土护栏切割
启动液压马达,由主动轮带动金刚石绳索,从而实现混凝土切割施工。在切割过程中,应密切观测绳子的紧绷度以及机座的稳定性。
6.翼缘板凿除
使用风镐进行人工凿除,旧桥的翼缘板悬臂长度为2m,凿除的宽度为1m,保留0.5m的旧桥悬臂板钢筋,用于连接新桥悬臂板钢筋。
3.2拼宽施工
拼宽施工流程为:测量放样→清理桥面→安装钢筋→安装模板→浇筑混凝土。新旧箱梁悬臂采用刚性连接,旧桥悬臂混凝土凿除1m,保留旧桥悬臂板钢筋与新桥悬臂板钢筋连接,新、旧箱梁悬臂板钢筋现浇段宽度0.5m,在新桥箱梁施工完成后进行现浇段施工。
3.3沉降观测
3.3.1观测原则
对拼宽处老桥桥墩及新旧桥接缝处进行观测,新旧拼缝处每5m设置一处观测点。(1)观测点埋设:桥梁观测点统一埋设于墩柱右侧(面向大里程),且高于原地面0.5m的位置,将φ14mm的不锈钢螺栓作为观测标。(2)观测方法:将相对高程系作为监测高程系,采用水准往返测量法进行测量,在每个观测日的9时进行观测。(3)观测周期:初期每两周观测1次,连续观测2次,后期每个月观测1次。
3.3.2观测成果
以沉降量最大的S0~S1#箱梁为例,通过分析观测结果可知,既有桥梁未出现沉降,新建桥梁的最大累计沉降值为0.8mm,最大沉降速率为0.007mm/d,沉降均匀,且已停止沉降。观测设备及观测数据均正常,通过观测结果可知,新建桥梁的累计沉降量满足规范要求,可保证车辆正常通行。
结语
新旧桥梁拼宽采用后浇带施工后,桥面连续性好,且桥面最大沉降量仅有0.3mm,满足桥梁正常使用要求。目前,新旧桥拼宽施工技术已全面应用于天津外环1标项目,该施工技术的应用,不仅提高了施工进度,还极大地保证了原有桥梁结构的安全性和稳定性,减少了人工、机械、材料的投入,实现了工程安全、质量、环保、经济效益的全面提升。
参考文献:
[1]中交第三公路工程局有限公司.公路路基施工技术规范(JTG/T3610-2019)[M].北京:人民交通出版社.2019.
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