对新旧桥梁拼装技术及施工工艺的探索

梁洪波

（德州市公路管理局宁津公路局，山东德州 253400）

0 前言

在桥梁建设中，新旧桥梁拼装属于一种常见施工形式，发挥着相当积极的作用，其质量高低将会对桥梁的使用安全产生直接而重要的影响。所以，对新旧桥梁拼装技术及施工工艺进行探索具有相当积极的现实意义。

1 工程概况

某新旧桥梁拼装工程中，原桥为扩大基础柱式墩预制T梁桥，新桥为桩基柱式墩预制T梁桥，无论新桥，还是旧桥，均采用规格为3×20 m预制T梁。桥梁在左侧9.35～8.60 m予以不等幅拓宽，右侧4.5 m予以等幅拓宽，桥头设置10 m长搭板和D80伸缩缝。

2 拼装技术及其施工

该桥拼装施工过程中，先对拼装部位的旧桥予以拆除，再进行后续的拼装施工，即在不损伤既有桥梁整体完整性以及正常通车的条件下，对旧桥相关部分（如墩台帽梁T梁挡块等）进行拆除，接下来进行混凝土现浇以实现设计的拼装连接效果，与此同时，在T梁端以及中横隔板位置通过预应力张拉予以有效固定[1]。

2.1 墩台帽梁T梁挡块拆除以及拼装

对新桥墩台帽梁进行施工之前，需要先对旧桥原有的墩台帽梁进行拆除，同时在两者帽梁结合部位留设一道2 cm宽的施工缝，并采用沥青麻絮予以填塞。施工示意见图1。

图1 墩台帽梁拼装示意图

2.2 桥头搭板边缘的拆除以及拼装

对旧桥桥头搭板进行拆除，拆除长度为60 cm，接下来利用小型手扶夯实机对原台背回填土进行压实处理，同时注意压实度的控制，大致和新桥台背回填土保持相当即可（大约为96%）。达成这一标准之后，设置长度为90 cm且直径为Φ22的拉杆钢筋以及搭板钢筋，最后对搭板进行混凝土浇筑。在实际施工环节，尤其要重视并做好以下工作：（1）搭板通过现浇方式施工，浇筑过程中，有必要留设规定宽度的伸缩缝；（2）对于搭板底台背回填土而言，应保证其超过96%；（3）应保证新旧搭板在纵坡度以及横坡度这两方面保持高度一致。

桥头搭板的拆除以及拼装示意见图2。

2.3 防撞护栏拆除以及T梁、桥面层的拼装

对新旧桥T梁进行拼装之前，需要先对旧桥防撞护栏以及相应部位的桥面铺装层进行拆除，至于具体的拆除部位和量见图3，待上述拆除施工完成后，对新旧桥桥面板的钢筋进行焊接，使其连接成为一个牢固的整体，接下来浇筑混凝土以实现桥面板的连接，同时予以二期恒载，浇筑结束后，便可对T梁中以及端横隔板各自对应的预应力螺纹钢予以张拉，从而结束预应力施工涉及的所有工序，即张拉施工、压浆施工、锚固施工、封锚施工。选择和确定预应力材料时，应保证其具有足够的强度，本工程采用的是高强精轧Φ25螺纹粗钢筋，钢号为 15Mn3SiB，fpk=785 MPa[2]，至于锚具则选择与该钢筋相配套的YGM型锚具，一梁端共计需要8套。

图2 桥头搭板拆除拼装示意图（单位：cm）

图3 旧桥防撞护栏及面层拆除示意图（单位：cm）

在连接T梁新旧桥的施工中，尤其要重视并做好以下工作：（1）对于新建内侧T梁而言，在预制过程中，需要预设直径为50 mm的预应力螺纹钢孔道；（2）对旧桥予以预应力钻孔施工之前，应先行检测并准确确定旧桥T梁预应力钢束所处的具体位置，从而有效避开对预应力钢束的干扰，再予以钻孔；（3）连接完成横隔板之后，有必要以拼装预应力锚具为目标对象，为其涂抹一定厚度的环氧树脂。

新旧桥拼装过程中，其预应力施工示意见图4。

待预应力施工结束之后，便需要进行横隔板钢筋的有效安装，在此过程中，应选用适宜的隔板混凝土，本工程中采用的是UEA补偿收缩混凝土。

图4 新旧桥拼装预应力施工示意图（单位：cm）

3 施工工艺

本工程中，新旧桥梁拼装施工工艺：墩台帽梁拆除拼装施工→防撞护栏以及边缘桥面铺装拆除→旧桥T梁钻孔→新旧桥预应力施工→现浇新旧桥横隔板混凝土。

以植筋施工工艺为例。植筋指的是，以既有混凝土构件为基础，借助有关工具予以钻孔以及清孔之后，然后将钢筋植入孔内，并辅以高强粘结剂，借助粘结锚固效应增强植入钢筋承受能力的一种施工技术。应用该方法可实现新旧桥梁的刚性连接，在该类工程的拓宽施工中具有良好的应用价值。

植筋工艺如下：（1）准备：对被植筋混凝土面进行严格检查，保证其完好，通过钢筋探测仪装置对植筋位置混凝土中的钢筋信息（数量以及位置等）进行核对，同时标记植筋的准确部位，从而避免钻孔过程中伤到既有钢筋；（2）钻孔：根据设计于施工面上标记出钻孔植筋的具体位置，准确放样之后，使用电锤完成钻孔操作；（3）对孔洞予以清理：钻孔达成一定批量之后，对各孔予以有效清理，一般采用压缩空气加冲水的办法进行冲孔，最终应确保孔内干净；（4）钢筋处理：确保钢筋顺直，除去锈渍；（5）配胶、注胶以及植筋：按照使用说明科学配置植筋胶。注胶操作时，应保证一次成功。结束后，插入符合要求的钢筋，在该过程中，应旋转着将钢筋慢慢插入孔底，让胶和钢筋保持充分粘结，避免孔内胶发生外溢，与此同时，应严格遵循植筋同化时间表的相关要求予以操作，让植筋胶充分且均匀地粘附于钢筋外表面以及缝隙之中。固定完成后的钢筋不允许再次扰动。等度过植筋胶养生期之后，再开始钢筋的焊接以及绑扎等工作。在插筋以及养护的过程中，应制定相应的措施并予以严格落实，防止桥上震动给植筋工作带来不利影响；（6）养生：在自然温度条件下养护，如果温度不足5℃，则需要使用具有耐低温特点的改性结构胶，整个养生期通常超过18 h[3]。

4 控制措施

4.1 沉降控制

（1）拼接前，如果老桥有必要予以加固，则需要完成相应加固之后方可进行新旧桥梁的拼装施工；（2）施工过程中，应基于设计要求对桩尖沉淀土厚度展开严格控制，使其不超过3 cm，即对新桥桩基可能发生的沉降予以严格控制；（3）新桥上部结构将会发生一定程度的收缩以及徐变效应，这将会给原桥带来较大影响，同时也会影响拼接施工的进行。为减小甚至消除这一影响，待新桥成桥结束后，应静置一段时间，即适当延后拼接时间让新桥有时间完成自身的收缩以及徐变；（4）为控制混凝土收缩以及徐变施加给上部结构的不良影响，建议拼接缝位置的处混凝土采用C40钢纤维加杜拉纤维加UEA混凝土。

4.2 标高控制

为确保架设梁、板后桥面铺装顶面高程和旧桥面铺装顶面高程相同，在拼宽桥梁墩台帽梁操作前，应对高程予以严格复核，获取旧桥建筑高度及其各个分层的具体厚度，施工过程中，基于各桥自身测量数据予以分析之后，可对帽梁特征点高程或者支座垫石高度进行调整予以实现。特别需要注意的是，对支座垫石进行浇筑之前，有必要对旧桥予以严格的高程复查，待核查结束且确定无误后方可进行。

4.3 质量控制

（1）在切割以及凿除原桥结构的施工中，应遵循不损伤结构以及减弱实际承载能力的原则进行。对混凝土切割面予以处理时，应按施工缝标准进行处理，予以有效凿毛，从而为新旧混凝土的有效连接提供保障。另外，还应按照设计要求对开槽尺寸予以有效控制；（2）应选择合适的植筋胶，不可允许由于钢筋焊接而失效或者性能降低，除此之外，还应提供国家级的耐高温检验报告；（3）在结合面位置涂抹一层界面胶，同时保证其均匀性，再进行混凝土的浇筑。界面胶不仅具有理想的粘接力，而且具有良好的耐水性，同时还具有耐老化的优势，所以，在界面胶的帮助下，能够使得混凝土表面具有足够的粗糙度，从而便于新旧混凝土之间的充分粘连。在实际施工中，通常采用喷枪喷涂方式，施工简便，省时间，且能够保证涂胶的均匀性，另外，还能够最大程度避免死角的存在；（4）在浇筑钢纤维混凝土的过程中，应保证钢纤维能够均匀分布，且在结构上具有理想的连续性，在某个需要连续浇筑的范围内，其浇筑操作不允许发生中断，另外，不允许由于拌合料干涩而人为加水；（5）浇筑结束且完成初凝之后，及时洒水降温，通过在浇注结束12 h后拆模，至于准确时间则需要结合当时温度等相关情况予以综合确定。拆模过程中，不可损伤底面外观，拆模结束后及时使用土工布进行覆盖，同时予以灌水养护，让土工布始终处于潮湿状态并保持7 d以上。对拆卸下的模板予以及时而彻底的清理，然后涂刷一定的脱模剂以便后续备用；（6）拼接施工时间，最好选择在夜晚进行，因为此时车流量比白天要少，施工时应封闭旧桥靠近拼接侧的一个车道，从而降低旧桥车辆荷载所带来的不利影响。拼接结束后的第5 d，对拼接混凝土强度予以检测，其强度不可低于80%的设计强度，满足这一条件时，方允许恢复正常交通；（7）为保证混凝土具有良好性能，本桥梁拼装工程中采用C40钢纤维加杜拉纤维加UEA混凝土。钢纤维这种材料可以阻碍混凝土内部微裂缝的进一步扩展以及宏观裂缝的发生，大幅提高混凝土本身的抗拉、抗弯、抗冲击以及抗疲劳等诸多性能，另外，其在延性上也较为理想；杜拉纤维在混凝土中表现出较为理想的分散性，同时兼具化学性质稳定这一优势，仅通过改变混凝土本身物理结构的途径以实现对混凝土性能的有效改善，不会和骨料、外加剂以及掺和料等物质发生化学反应，因而在提高砂混凝土抗裂性能方面表现出了良好的应用效果；UEA膨胀剂，借助对配方的调整以降低碱性，有效防止水泥制品出现所谓的碱骨料反应，从而大幅提高了水泥制品的性能。

4.4 安全控制

施工过程中，尤其是下方有通道的情况，应先做封路处理，再将旧桥上需要凿除部分的混凝土进行有效凿除，对混凝土渣进行一次性彻底清理，然后再搭建施工操作平台，防止渣块掉落到平台上，阻碍施工正常进行或者掉落到通道砸伤人或车。

[1]王英.城市桥梁预制箱梁节段拼装关键技术的研究[D].四川成都:西南交通大学,2011.

[2]陈太聪,苏成.桥梁悬臂拼装施工中钢箱梁制造尺寸的确定[J].中国公路学报,2011(4):50-56.

[3]毕永清.深水桥梁钢围堰拼装平台设计与施工技术[J].铁道建筑技术,2013(5):68-71.