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新旧桥梁拼宽施工技术分析

2020-09-22王晓宏

工程技术研究 2020年16期
关键词:翼缘板新旧桥面

王晓宏,康 笠

(中交路桥华北工程有限公司,北京 101100)

对公路中的旧桥梁进行改建与扩建是现阶段公路桥梁建设中的重要工作内容,主要原因为居民生活水平提高、交通运输行业快速发展、交通量日益增大以及现有公路断面无法满足实际需求,所以需采用新旧桥梁拼宽施工技术进行处理。但在实际施工过程中受多种因素的影响,桥梁施工难度较大,桥梁裂缝问题也普遍存在。基于此,对新旧桥梁拼宽施工技术进行深入性的探究,在满足交通运输需求,推动交通运输行业稳定发展等方面发挥着十分重要的作用。

1 新旧桥梁拼宽施工技术概述与选择

对于已经投入使用的桥梁进行加宽建设,其施工内容具有一定的广泛性与复杂性,在一般情况下不仅要对桥梁中相对比较薄弱的结构进行补充与强化,还需要对相应的辅助结构进行添加。桥梁的拼宽就是常见的辅助结构添加方式,能更好地提高桥梁的性能,满足不断变化的交通量需求。而新桥梁拼宽技术与新建桥梁之间存在的差异较大,并具有一定的复杂性,在实际施工中不仅要对现有桥梁进行加宽施工,还需要在施工的过程中对新旧桥梁之间的沉降问题进行全面考虑,以确保加宽后的桥梁负荷能力有效提升,并能够充分满足交通需求。同时,在实际新旧桥梁拼宽施工中,还需要对连接缝的处理问题进行考虑。并对上下部结构分离、上下部结构均连接以及仅上部结构连接三种不同的连接缝类型进行选择。其具体内容如下:

(1)上下部结构分离。桥梁的下部结构完全分离,上部结构有部分处于分离状态,这种拼接方式能够在施工中保证新旧桥面的铺装相连接。

(2)上下结构均连接。这种连接类型主要是指桥梁中的部分结构以及桥梁上部结构都充分连接。与上下部结构分离的方式相比,不仅能够实现整体桥梁的连接的牢固性,同时也能够在很大程度上提升桥梁的安全性。在实际的施工中,如果能够对新旧桥梁沉降问题进行有效的控制,这种连接方式可以作为最佳方式,但是如果新旧桥梁出现不均匀沉降现象,这种连接方式非常容易受其影响,出现裂缝问题[1]。

(3)仅上部结构连接。这种连接方式是指新建的拼宽桥梁与旧桥梁所有的下部结构均处于分离的状态,相互之间在受力特性方面不会受到影响,而新建的拼宽桥梁与旧桥梁的上部结构进行非常牢固的连接。这种连接方式不仅是目前新旧桥梁拼宽施工中普遍使用的技术手段,同时也是最理想的拼宽连接方式,能够在不均匀沉降现象存在的情况下,保持原有状态,不会产生裂缝。为了更好地保障桥梁拼宽施工质量,减少新旧桥梁下部的沉降差异,在实际施工过程中也可以将钻孔桩的桩径适当加大或将桩长加长,并尽量选择嵌岩桩[2]。

2 新旧桥梁拼宽施工技术分析

2.1 纵向接缝施工技术

对现有的旧桥梁进行拼宽施工过程中,为了有效保证现有的交通条件不会受到破坏,在实际施工过程中,相关的工作人员不仅要对施工组织的合理性给予充分的重视,同时也需要重视混凝土材料选择的合理性,并且对新旧桥梁之间的沉降差异给予全面的考虑。混凝土的选择是新旧桥梁拼宽纵向接缝施工中的关键环节,因此,在实际混凝土选择过程中,要充分保证拼接部位所使用的混凝土具有较强的缓凝性、低微缩膨性以及高韧高抗性。在实际施工中可以选用新型的UEA混凝土材料,能够有效提高拼宽工程质量,并在整体施工中发挥出积极的作用。另外,在实际施工中,还需要选择科学、有效的措施,尽早对高强度混凝土裂缝问题进行防治,采用钢夹具固定新旧桥的临时连接点,然后使用UEA混凝土进行施工。

2.2 新旧桥梁箱梁悬臂翼缘板的拼宽技术

在桥梁实际应用中,当悬臂翼缘板受到的荷载力较重时,其就会出现挠度形变的问题。如果在对新旧桥梁实施拼宽施工过程中,不能对两者之间的箱梁翼缘板纵向的连接进行合理的处理,就会引发箱梁翼缘板处错台现象,对行车的安全性以及舒适性造成不良的影响[3]。基于这种情况,可以通过刚性连接实现桥面铺装层、箱梁悬臂翼缘板形成整体,从而使桥梁的受力性能得到有效提高。同时可采用铰接处理箱梁悬臂翼缘板,从而使其推动立向的剪切力进行传递,有效地预防新旧桥梁总行裂缝现象的发生。需要注意的是,在进行该项施工中,要在充分满足施工技术应用规范情况下,对铰接施工技术进行应用,并将纵向的挠度控制在合理的范围内,以确保不会对桥梁的安全性造成影响。对于新旧桥梁拼宽施工技术中的悬臂板搭接处理,主要是通过纵向缝,进行止水带施工以及相关的填充操作,在连接缝中铺设完钢筋后,对铺装层以及防水层进行建筑施工,并对柔性桥面进行浇筑。但是这种方式只适用于柔性桥面的拼接,刚性桥面中一般不会使用[4]。

3 新旧桥梁拼宽施工技术的实际运用

某高速公路的互通桥梁需要进行拼宽施工,该桥梁具有1座主线桥与2座辅道桥,主线桥的桥梁总长度为16.8m,跨度为1m×7m,且该桥梁原为空心桥板,宽度约为32m,需在两侧将其加宽至42m,并选用上下均相连的结构形式进行施工。在实际施工中,旧桥梁以及拼宽桥梁的下部结构选用薄壁台,基础选用钻孔灌注桩,主桥梁以及拼宽桥梁的上部结构则采用普通的钢筋砼空心板进行施工[5]。主线桥梁拼宽桥的横断面如图1所示。

图1 主线拼宽桥横断面

2座辅道桥的具体情况为左侧辅道桥全长194.63m,跨度为1315m,该桥在没有改建之前也是一座空心桥,宽9m,外侧拼宽4m,拼宽至13m,在实际的拼宽施工中选择上下均分离的连接形式,针对桥梁的上部结构,使用预应力砼空心板,实施先简支后桥面连续的操作;使用柱式墩作为桥梁的下部结构桥墩,采用肋式桥台作为桥梁的桥台,下部结构桥墩与桥台的基础均为钻孔灌注桩。右侧辅道桥全长165.54m,跨度为1017m,拼宽之前为空心板桥,先简支后连续,宽9m,在其外侧进行4m的拼宽施工,施工后保证该桥梁宽度为13m,连接方式选用仅上部结构相连。在实际施工中,采用预应力砼空心板进行桥梁上部结构建筑,先简支后桥面连续,采用钻孔灌注桩作为桥梁下部结构基础,将桥墩设定为柱式墩。在对台面进行施工时,将同样以钻孔灌注桩为基础,将桥台设定为肋式桥台[6]。该新旧桥梁拼宽具体施工方案为对原有桥梁边板的变宽翼缘进行切除,在实施横向连接之前,预留与桥梁原板相连的新边板翼缘的钢筋,并将其放入原板的切除部分,实施焊接操作。桥梁中的新板与旧板之间需采用相应的现浇方式,并将其设定为31cm,以确保达到上部结构牢固连接的目的。在新旧桥梁拼宽施工完成后,还需由专门的工作人员对老桥中的病害进行全面的总结与整治。如果混凝土表面出现裂缝现象可采用注浆方式进行处理。如果混凝土表面出现剥落、表面锈胀、蜂窝麻面等问题,需采用Ⅰ级聚合物砂浆实施修补[7]。

4 新旧桥梁拼宽施工注意事项

4.1 沉降受力

在对新旧桥梁进行拼宽施工过程中,大多情况下都是原有桥梁的沉降情况相对稳定,而新桥梁的沉降稳定程度较低,则会导致新旧桥梁之间存在着相应的沉降差。而沉降差的存在,会对桥梁的连接缝造成非常严重的影响,实际的桥梁应用中,如果没有对沉降差问题进行及时处理,那么桥梁就会在沉降差逐渐变大的过程中出现裂缝,最终导致桥梁断裂,严重威胁着过往车辆与行人的生命安全。因此,在新旧桥梁拼宽施工中,对桥梁不均匀沉降进行受力分析具有重要意义。在分析过程中,不可缺少的一项工作内容是对沉降差进行计算以及对沉降值进行有效控制,并且要对接缝两侧的主梁受力情况进行特别关注,关注支座是否脱空[8]。

4.2 连续箱梁拼接

在对现有桥梁进行拼宽施工过程中,要对现有桥梁的结构技术状态进行调查与分析。对于连续箱桥梁,还要对现有的箱梁结构技术状态进行全面掌握。因为预应力混凝土与钢筋混凝土连接箱梁本身属于超静定结构,并属于闭口截面,在其使用过程中会有相应病害以及缺陷的存在,所以保障箱梁拼接结构合理性具有重要意义。

5 结束语

桥梁属于高速公路上的重要组成结构,同时也是保证通行舒适度、安全度的重要因素。因此,在对新旧桥梁进行拼宽改建的过程中,相关的工作人员要对桥梁的各项情况进行全方位的考虑,在施工过程中严格遵守规章制度,以最大程度地保证工程质量,为桥梁实用性与安全性的提升提供有力的保障。

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