高速公路桥梁改扩建施工技术应用研究

王杰

驻马店市公路工程开发有限公司 河南驻马店 463000

近些年，中国经济快速增长，与日俱增的交通量也给当前我国公路运输体系带来了较大挑战。目前，很多在役公路桥梁受设计理念滞后、设计标准低及建筑材料老化等因素的影响，不仅其行车舒适性和安全性无法得到保证，而且桥梁的通行能力不足更是严重制约了我国社会经济发展。公路项目改扩建施工中，工程重难点是桥梁拓宽，一般是通过加宽桥面或者新建桥梁的方式来实现加宽原桥面的目的。桥梁拓宽技术既可保证在施工中旧桥的正常使用，又可节省工程预算。但新桥基础在运营过程中由于持续沉降产生的不均匀沉降差，会给新建拓宽桥的上部结构产生较大影响，尤其是对拓宽连接结构的影响更为明显。

1 工程难点

桥梁拼接运用的是新老行车道梁板刚性衔接的方法，运用该方式的施工难点为接缝混凝土现浇施工之后所会运用到的强度过程，在行车震动针对现浇混凝土有着很大的影响。将老桥外侧护栏和边板悬臂予以拆除，在老桥外侧边板之上衔接钢筋，所衔接的杆件和新板预埋钢筋基本上不实施焊接，之后新拼桥的桥面来进行铺装钢筋。加宽桥梁架设梁板4个月后，预压沉降完成，再进行湿接缝的连接[1]。

2 高速公路桥梁改扩建施工技术应用研究

2.1 应根据承载力检算不足的程度合理确定既有桥梁利用方案

作用效应与抗力效应的比值在1．0-1．2时，应根据荷载试验评定承载能力。也就是说，当承载力不足20%时，可通过荷载试验进一步确定承载能力，若荷载试验确定承载力满足，可通过简单维修后直接使用。而目前改扩建项目在实际实施中，多忽视荷载试验的作用，直接对承载力不足的桥梁进行加固处理，似乎加固措施是万能的。根据经验，加固措施对抗弯承载力的贡献一般不超过20%，对抗剪承载力不足的加固方法还不是很成熟。因此，当承载力不足幅度小于20%时，建议通过荷载试验进一步确定承载力；当承载力不足幅度超过20%或抗剪承载力不足时，建议拆除重建[2]。

2.2 横向连接方式

①上下部结构均不连接。如果拓宽桥梁的上下部结构均不与原桥相连，那么新旧桥结构之间就互不影响，从而避免了因地基不均匀沉降产生的对上部结构的影响，拼接部位的施工难度也大大降低。②上下部结构均连接。如果桥梁上下部结构均连接，由于基础沉降对桥梁结构内力的影响均较大，桥梁拓宽工程对地基技术参数要求较高。同时，采用该连接方式时，对下部结构的拼接需要使用植筋技术，工艺较为复杂且施工难度高。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。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。如果原有桥梁采用的是扩大基础，新桥在建设过程中应注意不能扰动原有桥梁的基础，必要时对原有基础进行加固。当上部结构自身产生较大的附加内力时，可以通过增加横向连接结构的钢筋数来改善。

2.3 绳锯切割流程

在该桥梁工程的拆除过程中，要保障拆除的安全与高效，在桥梁的切割上，使用金刚绳绳锯切割拆除的方式，在实际的应用过程中，主要是在液压马达的驱动作用下来实现切割体的高速运动研磨，进而实现绕切割面的目的。在切割过程中，金刚石单晶作为一种研磨材料，其本身在一些坚硬物质的切割上具有优势，可以有效保障切割处理的效果，并且在切割过程中具有操作便捷、噪声小等特点。由于该桥梁本身为梁板受力结构，其在拆除过程中为保障拆除的整体效果，需要先撤掉梁板，随后将梁一一拆除[3]。

2.4 桥台施工

①灌注桩顶面伸入承台底面以内10cm，施工时应注意标高控制。在承台上浇筑墩（台）身时，应首先凿除承台顶面的浮浆并充分打毛，然后方可浇筑墩（台）身混凝土。承台浇筑时应注意控制两者龄期差，并采取掺加高效减水剂、降低水灰比，在承台内安装冷却管来予以降温减热对策，预防发生大体积混凝土浇筑的时候由于温度应力出现裂缝。②肋板式桥台施工，在地基处理满足要求后先施工桩基础、承台，但是后浇筑肋板，肋板浇筑完成之后实施填土。在填土的时候，在台前后要均衡填筑压实，在台前填土要大于宽50-100cm来实施填筑，最后削坡做锥坡，填土速率依据沉降控制。回填土在达到台帽底标高的时候，再实施台帽施工。③薄壁桥台、扶壁桥台台后和锥坡填土要在桥梁上部结构架设完成之后，锚栓孔内、钢套筒内、铰缝和全部桥面连续部位的混凝土强度而与设计强度的80%之上的标准基本保持一致才可以实施，要在两台对称分成填土夯实的理念来予以压实，其压实度与路基相同，施工时要严加控制，以免通车后出现沉陷。④在扶壁桥台、薄壁桥台施工的时候，要沿着宽度方向在4m-5m部位的间隔墙身前后表面来设置一道假缝，防止台身混凝土收缩徐变产生裂缝。假缝宽深都得要达到0．5cm，高度和台身前墙同高，等到模板拆除之后的1天左右来运用沥青予以封堵。⑤施工时做好活动支座的防尘措施，施工完成后活动支座应设置防尘罩。⑥在进行墩台帽施工的时要注重搭板、牛腿预埋钢筋的设置，另外还得要依据桥梁所运用伸缩缝的情况来预留槽口并设置伸缩缝锚固钢筋。⑦对处于纵坡上的桥梁，在纵面较高一端的桥台后路槽底应采取临时排水措施，以排施工期间的积水。

2.5 路面拆除施工

桥梁拆除技术的应用中，桥梁路面拆除是其中的重要内容。如果桥梁路面是沥青铺装层，那在拆除过程中，应该借助于凿除机对该路面加以凿除处理，随后，将凿除的部分运输至指定的地点。在沥青路面的拆除过程中，遵循跨中到两边跨的拆除顺序。桥面是混凝土现浇层的拆除，往往采用的是机械切割与人工切割结合的方式，应用切割机将路面切成一定比例的矩形，随后再应用专业的设备进行拆除。切割机切割的过程中，必须首先将现浇层的钢筋切断，随后在现浇层、箱梁顶面位置处设置铜楔子，使得现浇层能够在其作用下加以张开，为现浇层的拆除等提供便捷。这种拆除方式更为高效，对于原有工程结构的破坏力也较小。

2.6 测量放样

桥梁拼宽应保证新原桥梁精准化的予以拼接，在施工之前要复测原桥的坐标、高程与设计图纸对比分析。在新拼接桥梁桩位放样的时候来进行双控：也就是依照施工图设计桩位坐标放出桩位，之后将原先桥墩台背墙前缘线予以延长，背墙前缘线在延长之后和依照施工图实放桩位中心实施横向拟合，另外依照设计角度运用钢尺所放桩位之间距离在顺桥向实施校核，判断其是否会达到标准梁长的标准，和图纸拖提供的数据实施对比分析，若是误差大于范围，务必要及时的调整坐标来保障桩位的精准性。另外桥梁的高程实施细致化的复测，设计文件之中的桥型布置之中桥面高程、墩台一般构造中墩台顶标高为既有桥梁实测标高计算值，施工时须根据现场实测高程进行校核，结果无误后方可施工。在施工的时候要严格控制各个特征点的标高，所运用的水准点适宜运用彼此临近路基施工控制高程所运用的水准点，或者是和路基施工所运用的水准点实施联测或者是相互校核，预防发生桥、路高程发生错位的情况。

2.7 体外预应力束的解除

在桥梁工程项目施工中，为保障桥梁结构的稳固性与安全性，往往会应用预应力技术对桥梁进行加固处理，对此，在对该桥梁工程进行拆除的过程中，也需要解除预应力。在主梁拆除之前，首先解除体外预应力，应用氧割法割除体外预应力的钢绞线，其具体实施步骤是：①根据工程的实际情况，确定预应力切割点，在切割点的确定过程中，为保证施工人员的安全性，进行切割作业的施工人员需位于转向块的侧面位置；②安装防蹦钢箍，主要是为了避免在操作过程中钢绞线的反弹现象，以保证钢绞线切断的安全性；③钢绞线的切割过程中，如果是体外预应力，其切割顺序往往要与张拉顺序相反。

3 结语

近年来，随着高速公路改扩建工程的增多，桥梁拆除技术得到了广泛的应用，为改扩建工程的顺利开展提供了有力的保障，并取得了良好的社会效益和经济效益。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。