摘要:现阶段,随着我国经济的不断发展,交通基础设施不断得到完善。桥梁作为重要的交通基础设施,其建设数量及规模正在逐渐扩大。近年来,路面包括桥面,正不断扩宽,以满足当前我国交通运输量逐渐增加的需求,桥梁拼接加宽主要是为了提升通行能力。虽然桥梁技术发展较快,但是其拼接与加宽技术,目前还处于发展时期,很多较为先进的施工技术并未在工程实践中投入使用。
关键词:高速公路桥梁加宽拼接关键技术研究
引言
近年来,我国社会经济快速发展,交通量与日俱增,很多原有的高速公路桥梁已经难以满足交通量增长的具体需求。因此,高速公路桥梁加宽和拼接技术的应用越来越广泛,但我国对高速公路桥梁加宽拼接技术的研究还有待进一步深入,使得该技术在具体应用过程中仍然存在一系列问题亟待解决。所以,文章基于工程实例,对高速公路桥梁加宽拼接技术做了如下分析。
1高速公路桥梁加宽拼接技术应用原则
1.1保障交通组织的合理性
通过实践分析可以表明,在桥梁加宽拼接施工作业中,会受到各种因素的影响,而在施工作业过程中,要严格遵守相关规定,进而从根本上减少桥梁加宽拼接对交通运输的影响,保障其各项指标以及承载力符合规定的要求。
1.2分析地质状况
高速公路桥梁加宽拼接处理,要加强对桥梁环境以及地质条件勘察工作的分析,通过对原有桥梁施工工艺以及设计图纸的分析,了解具体的地质状况,进而确定合理的公路桥梁加宽拼接方案,保障施工方案的科学性以及合理性。
1.3确定合适的桥梁结构模式
在进行高速公路桥梁加宽拼接施工中,如果其中一个施工环节受到影响,会直接导致新桥与旧桥运营期间出现不均匀沉降和变形的问题,严重时甚至会产生裂缝。为了避免这种问题的出现,在加宽拼接施工过程中,要保障新桥与旧桥结构的一致性,施工作业后,要对其进行科学的养护处理,继而保障加宽拼接后桥梁应用的安全性和使用寿命。
2高速公路桥梁加宽拼接的主要方式
高速公路桥梁加宽拼接成功与否的关键在于新旧桥梁的上部和下部结构连接方式,因为,连接形式直接决定了桥梁整体结构的安全性和可靠性,以降低后期桥梁施工的难度。就目前我国桥梁加宽拼接技术的发展现状而言,高速公路桥梁加宽拼接的主要方式主要有以下三种。
2.1上部和下部都不连接
桥梁加宽和拼接的部分和原桥梁的上部结构以及下部结构都不连接,在新旧桥梁连接的位置存在的施工缝。此种连接方式的主要优点是:桥梁加宽拼接完成以后,新桥梁和旧桥梁相互之间没有任何影响,都有其各自的受力体系。而且施工的难度比较低,在加宽拼接施工时不会对原桥梁车辆的通行造成任何影响。缺点是:随着桥梁运营时间的增加,来往车辆的动态荷载下,新旧桥梁会产生不均匀挠度,再加上新旧桥梁之间存在不均匀沉降问题,就会导致连接部门的沥青铺装层被破坏,从而产生严重的纵向裂缝。
2.2上部和下部都连接
此种连接方式是目前高速公路桥梁加宽拼接应用最多的连接方式,具体连接方法是:先凿掉桥梁上部结构的部分现浇混凝土,并在新桥和旧桥的连接缝处设置相应的加强钢筋,然后把新桥和旧桥的桥面混为一体一起浇筑。通过旧桥下部结构的桥墩、桥台盖梁等把加宽部分的新桥连为一体。此种连接方式的优点为:新桥和旧桥可以形成一个整体,有效降低了各种荷载作用在新桥和旧桥连接处的不均衡变形,提高了加宽拼接桥梁的整体质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆缺点是:新桥和旧桥上部混凝土的形变不同,通常情况下,新桥的基础沉降远远大于旧桥的基础沉降。在下部的盖梁和系梁当中容易产生裂缝。
2.3桥梁上部构造连接,下部构造不连接
此种连接方式的连接方法为:把旧桥梁外侧的护栏全部拆除,并凿除桥梁边缘约1m的桥面现浇板,并在新桥和旧桥的连接位置,增设加强筋,然后把新旧桥的桥面浇筑到一起,而下部结构则不进行连接。此种连接方式的优点是:可以很大程度上提高桥梁上部结构的受力情况,而下部结构则各自受力,施工方便,很大程度上降低了施工成本,能够有效控制纵向裂缝的产生。缺点是:由于新旧桥梁的沉降方式不同,所以在上部结合的连接位置处容易裂缝,容易对原桥梁的通行造成影响。
3桥梁基础结构的加宽拼接施工方案
3.1桥梁拆除
桥梁拆除过程中,应注意以下要点:1)老桥及加宽部分梁设计均为简支T梁,相邻梁段之间无湿接头,桥面铺装及路面为连续桥面,只在分联及桥台处设置伸缩缝。2)在加宽处理过程中,其桥面加宽有等宽加宽、渐变加宽(通过梁片数及湿接缝宽度对加宽线形进行调整控制);桥梁加宽有直线、曲线2种类型。3)为了保证新桥及老桥连接质量,需要对老桥桥面外侧防护栏及外边梁进行拆除;拆除顺序为在拆除前在拆除边线内侧按交通导改相关要求进行交通导改设施、设备、标志标牌等的设置,并采取可靠的防护及隔离、减速等安全措施。拆除边梁及进行湿接缝处理时,为减小对主梁的损害与扰动,湿接缝钢筋的破坏,采用绳锯切断混凝土(绳锯位置靠近边梁预制与现浇段交界处)。湿接缝混凝土采用人工破除;可采用风镐或高压水喷射处理(建议若条件允许,采用高压水枪处理)。保证横梁及湿接缝钢筋不截断,如不小心破坏,需植筋补强处理。
3.2加宽拼接主梁
在桥梁主梁的加宽过程中,主要是利用中梁以及边梁之间宽度为30~60cm的湿接缝,通过现浇端横梁、中隔板及湿接缝形成整体的共同受力,有效减少因为桥梁收缩、徐变等因素产生的影响。其主要的施工顺序为:1)边梁拆除后,进行预制梁架设(由里向外逐片架设)。2)预制梁架设完成后,进行现浇端横梁、中隔板及湿接缝施工,由于不能中断交通,行车道交通正常运行,桥面存在动荷载,为了减少动荷载对现浇混凝土的扰动,提高拼接整体施工质量及使用寿命,施工时,应将新老桥连接处的现浇端横梁、中隔板及湿接缝放在最后进行集中施工,浇筑避开高峰期,选择车流量较少时进行浇筑施工,同时限制行车速度不大于30km/h,浇筑材料选用CGM高性能灌浆料,该材料具有高早强、高流态、微膨胀、自密实等特点。施工基面应处理干净,不得有松动的碎石、浮浆、油污并提前24h润湿,CGM灌浆料施工前在基面按施工条件涂刷界面剂。由于CGM灌浆料属超早强材料(3h≥20MPa,1d≥30MPa,3d≥45MPa,28d≥70MPa),拌和地应选择在施工现场或距现场较近的场地进行拌和,拌和采用强制式搅拌机进行搅拌,随拌随用,其拌和用水,搅拌时间,等需严格按产品使用说明及操作流程进行。养护不少于7d。
3.3施工控制
施工时,需要时刻监督和检查差异性沉降,一旦出现问题,就要积极地采取措施进行处理。新桥施工完成之后,在整体桥面混凝土浇筑结束,新旧桥梁拼接施工开始之前应该对整个结构部分的沉降量进行检测,且沉降量只要超过5mm,就要查找原因。拼接结束后,如果湿接缝的强度符合要求,需要再次检查新桥部分的沉降量,同时确保拼接位置不存在任何异常反应。为了防止新旧桥梁的差异性沉降造成加宽施工出现问题,还需在新桥施工结束后预先留出一定的自然沉降。
结语
我国的桥梁工程很多都是几十年前建设的,已经无法满足正常的交通需求,在原有桥梁基础结构上,采用合理的加宽改造施工技术可以大大提升桥梁的交通量。但是目前我国的桥梁加宽施工技术还存在很多问题,需要从实践经验出发,积极地改造原有落后的桥梁工程,通过先进的科学技术来提升桥梁工程的综合性能,保证其具备较强的稳定性和牢固性,以满足我国交通运行的需要。
参考文献:
[1]邵景干.郑漯高速公路加宽工程新旧桥梁拼接设计施工技术研究[J].公路交通技术,2009(2):95-98,102.
论文作者:李想,胡爱武
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
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