摘要:在国家大力发展城市交通建设过程中,高速公路互通桥梁与城市高架交汇拼宽,造成新建桥梁拓宽与原结构的上部梁体必不可少的要进行连接,原来的各类型的预应力混凝土连续梁桥主要采取新旧结构翼缘板直接相连接的方法,需要进行相关的封道施工;而现在通过特殊连接材料和后浇带混凝土的施工处理,保证能够在不中断交通的条件下完成施工。
关键词:桥梁拼宽;新老结构连接;自切入锚固螺钉;不间断通行;
杭州绕城高速公路东线新建下沙南互通工程主线拼宽桥和绕城高速公路下沙大桥相拼接拓宽。绕城高速老桥采用25m、27.5m的预应力T梁结构形式,新建主线拼宽桥分为东、西侧两座桥,东侧拼宽桥设计为与老桥同结构形式的预应力T梁,西侧拼宽桥为保护沿线的500kv高压线,设计为预应力箱梁结构形式。西侧拼宽桥起始桩号:MRK18+927.620,终点桩号:MRK19+517.620,共5联24跨,拼宽桥梁全长590m。东侧拼宽桥起始桩号:MRK19+182.620,终点桩号:MRK19+800.120,共5联25跨,拼宽桥梁全长618m。
新老桥之间设置30cm宽拼接缝,顶面铺设10cm沥青铺装层。拼接缝混凝土采用C50混凝土。
一、交通组织设计
杭州绕城高速公路下沙大桥段为杭州市主要通行干线,车流量巨大,无法做到全面封道施工,只有通过特殊材料及施工工艺进行优化施工安排,对沿施工区域进行交通组织安排并局部围挡,占用部分应急车道,以保证行车道正常通行;
二、老桥部分凿除
第一步:采用小型机具停在拼宽桥上,对老桥护栏进行凿除,在水马和老桥护栏之间增设一道防抛隔离围栏,防止混凝土块飞溅。
第二步:待凿除护栏完成后,利用空压机、风镐进行人工凿除老桥挑臂和铺装层。
①东侧拼宽桥预制T梁老桥处湿接缝混凝土与拼接缝一同浇筑,湿接缝宽度为8-35cm不等,适当对老桥挑臂多凿除一些,总凿除宽度控制在30-40cm,为现场钻孔提供必要的作业面。
②西侧拼宽桥,在顶板浇筑时预留30cm悬臂宽度与拼接缝一同浇筑,从而保证钻孔施工空间。
三、新老桥连接
为了保证不间断通车的条件下进行新老桥梁拼宽连接,分别采用下列三种拼宽连接形式组合利用,对于关键的梁体拼宽连接,更是采用了有施工专利的自切入锚固螺钉进行施工,采用该工艺对原桥梁砼施工受损可降至最低,对梁体的锚固指标最可控,对后续的焊接也最不受影响,和常规的植筋效果对比效率明确提升;
a.新老桥横隔板型钢连接,老桥横隔板化学植筋;
b.新老桥拼接缝连接,老桥悬臂自切入锚固螺钉机械锚固;
c.新老桥单柱墩盖梁临时固结,新老桥单柱墩盖梁螺栓机械锚固;
重点是第b条中新老桥拼接缝连接,采用特殊强度处理过,且有专利权属的M16自切入锚固螺钉进行机械锚固,锚固间距为10cm。为确保电锤钻孔时钻到、钻断钢筋,施工前使用钢筋探测仪进行无损探测。并在混凝土表面标记钢筋和预应力筋的位置,然后避开钢筋和预应力筋进行定位放样。
拼接缝施工大样图
①自切入螺钉施工工艺流程
清理原结构及备料标定→位置→钻孔→清孔→自切入锚栓→预紧作业→质量检测
②钻孔
钻孔前检查电锤是否带有锤击功能和定深功能,检查钻头螺纹是否和螺钉螺纹配套。钻孔前把电锤的定深杆调到与孔深相对应的位置,钻孔时保证电锤与混凝土表面保持垂直。钻孔时严格控制钻孔直径不大于16mm、18mm,钻孔深度为螺钉植入深度+10mm。
③钻孔的检查
a、项目部技术员在施工前检查工人是否使用电锤开孔;
b、检查电锤的钻头是否为要求的钻头规格;
c、使用标记过定深杆插入孔洞,检查标记线是否可见,如不可见则必须重新钻孔并达到要求深度;
④清孔
a、使用空压机的吹风筒、鼓风机清孔器和压缩气体,吹出孔洞灰尘,最后使用毛刷或钢刷清理孔洞底部和周壁的混凝土浮渣;
b、可用手指伸入空中并使指腹摸到孔壁,如指腹上的灰尘在揉搓后没有感到明显的颗粒则为合格的清孔施工,反之则要进行再次清孔。
⑤钻入自切入螺钉
a、使用冲击式电动扳手将自切入螺钉钻入已钻好的孔中,锚入深度达到埋深要求;
b、现场螺钉如有缺陷或防腐层已被破坏,必须废弃。
⑥施工质量检验
自切入螺钉锚固完成后。应对同一批施工的螺钉进行至少一次拉拔试验,单根螺钉的极限拉拔力不得小于56KN。
四、连接处钢筋施工
植筋施工完成后,按照设计及规范对横隔板和拼接缝的钢筋进行绑扎和焊接。横隔板和拼接缝处钢筋进行焊接时,应符合《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)要求,焊接钢筋应平直,并满足单面焊为10d,双面焊5d的焊接长度。
五、连接处混凝土施工
老桥外侧横隔板与桥面系一同施工,浇筑横隔板时,按照钢板及螺栓孔洞位置、尺寸先放入一块模具,保证钢板连接准确性。拼接缝浇筑混凝土前,先把新老桥横隔板和单柱墩盖梁型钢固结。型钢固结后,开始对拼接缝进行混凝土浇筑,浇筑时,封闭一个车道(应急车道),以减少过往车辆造成的振动,为保证混凝土连续性,混凝土罐车运输至新拼宽桥上,浇筑施工一次永久成型。
通车状态拼接施工
六、桥梁拼接体会和施工要点
(1)拼宽桥梁的原结构需利用,在拆除原有结构护墙(栏)、外侧边板翼缘及植筋时,采取可靠措施,确保原有结构的完好性与受力性能。
(2)施工中应采取多种措施减少加宽部分桥梁桩基的沉降,除严格对桩基基底沉渣厚度、上部拼接时间进行控制外,还应注重施工过程中的沉降观测,尽浇筑前量多观测已临时固结的梁板间的变型参数,选取变型量最小(≤3mm)的时间段进行施工。
(3)待钢筋模板施工完成后,进行新、老桥连接处湿接缝的混凝土浇筑,浇筑时每一联一次永久成形,保证浇筑连贯性。
(4)新老桥拼接应选择在车流量较少的夜间施工,避免因车辆荷载作用引起的结构振动造成不利影响,保证拼接能取得良好的效果。
(5)用于拼接缝浇筑的混凝土,施工前应做配比试验,控制外加剂掺量及膨胀率,以保证拼接缝浇筑质量。
(6)拼接施工完成后,待湿接缝达到强度后需要二次观测新桥的沉降,并检查拼接部位有无异常情况,特别监控裂缝出现情况。对先行实施拼接桥梁取得经验应及时总结,在后续进行的拼接桥梁中推广。
总之,需要我们科学系统的对这些可能控制、可能降低质量的环节进行有效的分析和控制,实行全方位的高效管理,采用新材料、新技术发现实际的问题、改进不足,整体拼接达到在交通要道上进行不封断交通施工,只有这样才能更好的建设好桥梁工程。
参考文献:
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[3]浅谈桥梁拼宽施工工艺及注意事项[J].黄登侠,李卫,任静. 公路交通科技(应用技术版). 2012(11)
论文作者:翁明祥
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/9/18
标签:螺钉论文; 钻孔论文; 混凝土论文; 锚固论文; 桥梁论文; 横隔论文; 新老论文; 《基层建设》2018年第27期论文;