摘要：伴随着高速公路网的日益完善，以及经济社会的不断发展，很多早期建成的公路交通量快速增加，普遍存在超出设计通行能力的现象，拥堵问题十分严重，亟需进行扩建改造。而新旧桥的拼接施工是公路扩建的重要环节，应予以高度重视。本文对公路扩建施工中应用的桥梁拼接技术基本情况进行分析，并对技术实际应用时的重点内容进行探究，以期为更多高速公路的改扩建工程高质量、高效率施工提供参考经验。
关键词：高速公路；扩建；桥梁拼接；施工技术
引言
当前高速公路在我国社会稳定、经济发展中具有非常重要的作用，需要交通管理部门定期对我国现有公路数目、质量进行调查，评估公路承载力和使用效果，如果高速公路与实际需要之间存在脱节情况，需要交通管理部门对公路进行改扩建施工，以此加长公路使用里程、增强路面路基质量，提高公路总体施工质量。在公路扩建施工中，桥梁拼接技术属于一种应用极为广泛的施工技术。但是，结合多项公路施工经验可知该项技术在应用期间存在较多技术应用难点问题，使工程施工存在质量、安全隐患。因此，需要施工单位搜集多方资料，对该技术应用原则和重难点进行详细了解，在把握上述内容基础上应用技术保质保量进行扩建工程桥梁拼接施工。
1 桥梁拼接施工技术应用原则概述
1.1技术应用时，不可对公路交通造成严重拥堵
通过对以往改扩建施工效果进行分析，可以了解到桥梁拼接施工会影响原有公路交通情况，导致公路严重拥堵。因此，要求在施工时不能将原来的桥梁全部拆除，避免需要支出高额成本进行新桥建设；扩建时施工单位需要交通管理部门进行积极沟通与交流，在发生拥堵之后可以及时疏导交通。
1.2做好施工现场实地调查工作
施工开始前，工程设计人员需要深入到施工现场，对旧桥设置位置、宽度和高度等参数进行充分了解，并对扩建施工中的新桥建设坐标、位置等数据进行详细勘测，以此设计施工方案、绘制施工图纸，保证公路扩建后的新旧桥可以实现拼接桥面协调一致。
1.3按照国家颁布的相关技术标准进行扩建施工建设工作
当前桥梁拼接施工时，具体形式可以分为新旧桥梁上下部分完全连接、不连接，以及下部分不连接，仅上部分连接三种形式，施工单位需要在充分学习标准规范要求基础上选择符合本次施工要求的拼接形式，使扩建后公路事故发生率得到有效控制，使用效果获得提高。
2 高速公路扩建桥梁拼接施工技术要点分析
高速公路在进行新旧桥拼接施工时，多采用上下部分只有上部连接的拼接施工形式，即施工时将梁体按施工要求进行相应部分的连接后，依托整体结构进行受力和分力，使工程新桥、旧桥可以共同发挥出承载车辆重力作用。梁体下部分未连接，可以作为独立体在增加受力点前提下进行单独受力，避免对旧桥结构作出不合理调整，使独立存在的梁体下部空间得以明显增大[1]。扩建施工流程为：施工期间需先对旧桥进行处理，之后新桥梁体采用预制梁拼接技术进行施工，最后连接旧桥与施工完毕的新桥梁体，并在两者拼接作业面进行铺装。
2.1施工准备
确定施工形式后，需要施工人员根据工程建设要求和目标，做好施工准备工作。制作施工方案。设计人员到达施工现场，在对现场环境大致了解后，应用现代化勘测设备对公路进行高程测量、放线测量以及坐标系勘测，获得高精度值数据后结合高速公路施工方案中旧桥设计参数，设计新桥施工方案，避免新桥和旧桥存在施工参数误差，导致拼接面不一致。
2.2中小跨桥拼接方案确定
在设计和选定中小跨桥拼接方案的过程当中，针对结构受力的验算、沉降差以及收缩徐变等方面，属于拼接设计工作中的重点内容。在忽略沉降差和收缩徐变的条件之下，以普通T梁桥为具体实例，通过空间数值的方法，认真分析旧桥完成拓宽之后出现的横向分布变化情况。从结果来看，桥梁拓宽以后，其结构性能得到明显改善。通过对双边扩宽法的应用，桥梁原结构最终承载力增大35%~45%；横向连续刚度直接影响结构受力，改善效果显著，随横向连续刚度的不断提高，结构承载力增大。在忽略行车荷载与重力的作用情况下，借助错位法成功推导出拼接之后新、旧两桥梁体横截面纵向应力与拼接作用点沿梁体纵向分布的应力运算公式，同时分别将T梁桥与空心板桥作为实例开展了受力分析。其结果为：由于受到收缩徐变的影响，旧梁、板为受压，新梁、板为受拉，这种作用等同于向旧梁、板施加一定的纵向预应力，这对旧梁、板的受力是十分有利的；拼接之前，随新梁、板放置时间不断延长，新梁、板实际受力表现更好。根据其他扩建工程实例，分析了桩基的沉降机理，并进行验算，明确该工程沉降控制的技术标准。事实上，桩基的沉降直接影响到施工质量，就当前的工艺水平与施工经验来看，将嵌岩桩桩尖的实际沉降控制在1cm之内是容易实现的。
2.3施工分析
2.3.1下部结构、护栏施工
确定桥位坐标、高程、旧桥标高后，推出新桥建设时坐标系、标高等参数值，对旧桥独立下部结构进行墩身、支座垫石施工处理[2]。在新桥施工处设置临时防撞护栏，将梁体根部连带边梁翼的护栏完全切割与拆除，切割的旧护栏每一节长度控制在5m左右，切割完毕后将旧护栏放置在路肩、车道的中间处，全部排列整齐，保持统一水平面后，使用钢筋绑扎护栏，使之形成一个整体。还需要在护栏上设置沙袋，以此发挥防撞效果，车辆发生撞击事故时可以借助护栏进行拦截[4]。
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2.3.2植筋、钻孔施工
施工时需要去掉翼板混凝土，待到翼板钢筋完全呈现出来后，弯折、闭合上下位置的钢筋，再对钢筋进行焊接、植入钢筋（纵向）处理，最后再闭合、焊接拼接翼板处的钢筋[3]。具体操作步骤为：在翼板上钻孔，钻开时需与结构钢筋保持一定距离，避免对梁体结构造成损伤，孔径需控制在16mm；对孔洞内部使用专用刷头进行清孔处理，将灰尘全部刷出后，再次使用吹气泵清灰，避免死角位置的灰尘无法刷出；对清洁完毕的孔洞应用粘合剂进行填孔，由孔底向上填充；最后即可直接植入钢筋，90min后检查钢筋受力情况，符合施工要求后可以进行后续项目的施工。拼接旧桥外边梁、中梁梁体时，需要使用现浇横隔板、粗钢筋进行处理，在旧梁上使用小型空心钻机钻出直径约为4cm的钻孔，预留孔道，以便新旧梁体预制拼接有充足的空间。
2.3.3加宽、梁体拼接施工
新桥加宽施工，需提前进行中梁预制处理，在新旧桥梁梁体孔洞中穿过拼接钢筋，安装T型梁，浇筑梁体显接缝。梁体加宽处理后，需要在6个月时间里均载预压主梁，在此期间需做好防护措施保护凸出梁体的钢筋，有效预防钢筋接触水、腐蚀性液体所致生锈[4]。在拼接施工中，对新桥、旧桥预压空置处理半年后，需将槽钢设置在螺纹钢筋、梁体周边位置处，并张拉螺纹钢筋。张拉时需对梁体结构变形情况进行检查，如有变形，需调整张力。对两个桥梁体孔洞部分，需要使用化学胶进行灌注封闭处理，绑扎、使用混凝土浇筑连接位置的钢筋，检查混凝土强度值，达到施工标准，可拆除槽钢、连接横隔板，涂抹环氧树脂[5]。具体拼接作业之前，需凿除约0.9m的旧桥边梁，在凿除区域内铺装施工，物料为混凝土、钢筋等。其中钢筋铺装时，不可对旧桥桥面造成影响，尽量沿着横向方向位置铺装。拼接之后对拼接层上半部分需浇筑混凝土，使拼接面能够完全黏结起来，防止发生连接不紧密、裂缝情况。
2.3.4通车条件下的拼接施工
如果在通车的背景之下开展拼接施工，就应当将行车荷载于挠度差对混凝土带来的影响控制好。一些发达国家认为，在拼接施工当中，假如行车使挠度差在0.2mm以下，在这种背景下就能够开始混凝土浇筑施工。而对于新浇筑的混凝土以及硬化中抗压强度低于12MPa的混凝土而言，振动速度超过5mm/s的行车将不会对其构成影响。另外，结合混凝土的技术手册，在高速公路桥梁实测得出，因行车而引发的振动，速度一般都在30至35mm/s以内。有鉴于此，这是极为苛刻的条件，基本不能够满足。针对通车下的拼接施工，我国扩建工程进行了创新性的实践，即按照理论计算的结果，在新梁板与旧梁板衔接处，只要传递20kN的剪力就可以把旧桥的荷载传到新桥。正因为这样，依靠刚度适宜的夹具先连接梁板，再在通车情况下浇筑拼接带。从事实来看，该方法可行。将其应用到工程实例里面，其综合效益较好。该工程由于交通量较大，拼接施工过程中就算是封闭单幅交通也将导致拥堵。所以，不管从经济性，还是社会效益来看，都应对新技术、材料进行研发，才能够给通车情况下的拼接施工提供更多的支持。
2.4低收缩的徐变混凝土
拼接带是一个关键受力点，对材料的要求极高。在进行拼接施工的时候，基于特快硬的混凝土，又研制出了特快硬同钢纤维相结合的混凝土，强度等级达到了C50，其4h抗压强度则为23.5MPa。在桥梁拼接带位置，可通过新型钢纤维低补偿收缩混凝土，根据相关技术来确定其配合比、以及具体要求等。在研究拼接施工过程中，低收缩的徐变混凝土属于热点内容[6]。结合工程实际情况，研制目标如下：第一，确定混凝土强度等级为C50，且抗拉强度和抗剪强度必须足够。第二，在标准环境之下，4h抗压强度为30MPa，并严格控制初始坍落度，使其处于3~5cm以内。第三，同其它的一些普通混凝土相比，收缩徐变降低30%以上。第四，为实现以上目标而超出的费用应控制在20%以内。
2.5新技术与新材料的应用
近年来，公路扩建工程中应用了很多高新技术及新型材料。通过对设计与施工的简单优化即可实现一次连接成型[7]。此外，出于安全方面的考虑，在新桥建设完毕后再对两者进行拼接。因架设梁、板后还需一定的时间进行其他施工作业，而且桥梁的拼接需分段进行，统一组织施工，所以新桥建成往往要等待至少30d的时间，但通常不会超过60d。
结束语
总之，现阶段我国进行高速公路扩建工程数量较多，需要应用桥梁拼接技术的地方也较多，因此要求施工单位对公路基本情况进行调查，如果高速公路符合T型梁桥高速路标准时，可以从论文分析的技术使用原则和要点开展标准化施工作业，减少不规范使用技术所致公路堵塞、旧桥受新桥影响作用无法发挥等问题，使高速公路经济效益、社会效益能够得到显著提高，使我国高速公路可以为更多人提供出行便利条件，促进我国交通事业朝着又好又快方向发展。
参考文献：
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[2]龙鹏.公路扩建工程桥梁拼接的施工技术分析[J].城市建设理论研究（电子版），2017（03）：232-233.
[3]王佩富.公路扩建工程桥梁拼接施工技术探析[J].建筑知识，2017，37（02）：87.
[4]苏成.高速公路扩建工程桥梁拼接施工技术研究[J].江西建材，2016（04）：220+223.
[5]张忠慧，王绍军.公路扩建工程桥梁拼接的施工技术分析[J].交通世界（运输.车辆），2015（07）：82-83.
[6]马俊龙.高速公路扩建工程桥梁拼接施工技术分析[J].交通标准化，2013（21）：100-102.
[7]张忠慧，王绍军. 公路扩建工程桥梁拼接的施工技术分析[J]. 交通世界（运输.车辆），2015（7）：82-83.
论文作者:王林
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/26
标签：桥梁论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 公路论文; 高速公路论文; 新桥论文; 扩建工程论文; 《防护工程》2018年第29期论文;