广东葛洲坝肇明高速公路有限公司 湖北武汉 430000
摘要:高速公路扩建是交通发展项目中的重要组成部分。桥梁拼接是高速公路扩建中常见的施工技术之一,如何提高桥梁拼接技术水平是高速公路施工重点探索的问题之一。高速公路进行桥梁拼接的设计原则主要表现在以下几个方面:桥梁在现代高速公路中发挥了极其重要的作用,桥梁改造技术对设计人员和施工人员都带来了巨大的挑战。下面,文章就高速公路桥梁拼接施工技术的应用展开论述。
关键词:高速公路;桥梁拼接;施工技术
1桥梁拼接工程应遵循的原则
(1)数据采集全面性。设计部门需要事先对原桥梁构造信息进行数据采集,了解原桥梁构造设计理念与施工重点,分析其对后期桥梁改造提出的要求,同时结合现阶段对其改造的重点和施工可行性进行系统分析,保障后期改造工程顺利实施。
(2)坚持“安全,环保”原则,安全是桥梁拼接设计中的重要原则,保障桥梁的耐力和安全性。桥梁拼接的目的最终还是为了能够促使高速公路更好地通行,使得交通更加便利,因而桥梁的安全问题是重中之重,所有进行桥梁拼接的材料等必须符合国家规定的安全指数。进行拼接的桥梁结构也应在承载力、稳定力、耐力等方面符合国家规定。随着可持续发展理念的不断深入,环保也成为建筑施工的重要原则之一,桥梁拼接也不例外,在设计施工中,要尽可能多地考虑环境保护,包括周边生态环境,水和空气的可持续发展,必要时建立环境监测保护体系。
(3)坚持耐久适用原则,在设计桥梁拼接过程中,设计人员应考虑到桥梁宽度必须满足今后规划年限内的交通流量,确保桥梁结构承载力可以满足现阶段大型机械车辆的承载,避免出现短时间内因过度使用桥梁,导致桥梁结构变形或裂缝的出现。除此之外,还应考虑到综合利用,便于电力通信的搭载。
(4)充分利用原有桥梁原则,应尽可能充分地发挥原有桥梁的设计特点,桥梁的拼接应在充分发挥原有桥梁的结构等各方面现有条件的基础上,选用符合现有桥梁的材质,就地取材,因地制宜,充分利用了原有桥梁,且节约了桥梁拼接的造价,使得桥梁拼接更加经济合理。
2高速公路桥梁拼接施工技术具体应用
2.1项目概况
该项目有大中小桥共计99座,其中主线设置桥梁总长3861.9m,共87座,其中大桥总长1759m,共3座;中桥总长1042m,共18座;小桥(含通道桥)总长1060.9m,共66座,6座小桥位于互通枢纽匝道上,重建车行天桥5座、人行天桥1座,拆除天桥6座。经统计,该标段预制梁板桥梁共93座(含互通、服务区匝道及天桥)。吊装梁板总数量2801片,整体板、实心板1323片,其规格分别为5、6、8、10m;空心板1094片,其规格分别为13、15、16、20m;T梁384片,其规格分别为20m和35m。
2.2基本思路
在项目实施过程中,为确保拼接工程顺利实施,首先需要拆除原桥外侧的护栏,并凿除边梁凸起部分的悬臂或翼板,并把第1阶段的临时拼接结构体拆除,对原桥进行加宽,当侧边梁的悬臂与翼板凿除之后,直到混凝土外露,将其外露的钢筋进行专业处理,如采取上下弯折闭合的方式进行处理,再对其进行焊接,利用回形闭合箍将原桥的悬臂或翼板钢筋植入筋与所需拼接的悬梁或翼板顶部预留的钢筋连接起来,最后对新旧边梁之间的现浇钢筋混凝土进行永久湿接缝处理,并与横隔板予以连接。
2.3技术要点
2.3.1B幅移除内外侧护栏
2.3.1.1内侧护栏
内侧护栏为波形护栏,直接拆除并拔除立柱。新内侧护栏采用SAm级F型钢筋混凝土墙式防撞护栏,底宽410mm,距桥面边缘80mm,高出桥面铺装1000mm。预制空心板桥梁施工时先浇筑整体化层,再浇筑护栏;预制箱梁或T梁桥梁施工时先浇筑护栏,再浇筑整体化层。
2.3.1.2外侧护栏
外侧护栏为临时护栏,直接移除。
2.3.2B幅旧桥换板与顶升更换支座
做好旧桥换板(5、8、10m跨径桥)。拆除原水泥混凝土梁板(面板),采用整体切割,拆除时对原有下部结构进行保护,拆除后,清理水泥混凝土碎屑。在台帽加高时,对跨径为5~8m的桥台帽加高高度是6cm,而10m桥则需要增加支座垫石,确保整体加高4cm,以保证新老桥梁顶齐平。最后进行梁板架设,以完成换板。
在更换顶升支座时,第2阶段主要是对跨径为13、16、20m的3座桥梁以及跨径为20m和35m的2座T型桥梁进行处理。具体要求如下:10m以上单孔桥要加高支座垫石,多孔桥只需要换支座,其中13m和16m跨径单孔桥原桥加高垫石9cm,以保证新老桥整体化层顶标高齐平(具体加高厚度以实际水准测量放样后确定);在更换支座时主要是将梁体进行整体顶升,放置墩台帽反顶;同时整个作业中高度重视安全,开展监测监控工作。顶升时通过位移控制来确保安全,并在帽梁的左侧搭设了脚手架,使得顶面的杂物得到及时清理,有效地消除了安全隐患;对于桥面连续或结构连续处支座,为防止单侧顶升造成桥面开裂,在帽梁两侧安置油缸,将支撑在帽梁上的两侧空心板同步顶升,而对于伸缩缝处的支座,若仅单侧支座出现病害,则仅需顶升单侧空心板;其次确保千斤顶的上下都设置了钢板,目的是保证局部应力得到扩散,并做好定位位移检测;另外,单孔桥梁更换支座时,需要加高支座,保证整体化层与桥面铺装到设计高程;多孔桥梁只需要更换支座。
2.3.3施工工艺流程
施工工艺流程:准备工作→千斤顶调试及安装→试顶→整体顶升→更换支座及垫石→卸载落梁。施工准备环节:采用桥梁检测车为更换支座提供施工平台,做好封路措施,无需搭建支架;调试安装环节,首先在安装前开展千斤顶试运行,同时做好调试,确保一个顶升力时的定速速度基本相同;其次安装之前应对油缸的密封性能进行检查,油液品质、数量达标;最后完成检验后,应及时地将千斤顶吊装就位,并做好预行程调试,确保千斤顶和垫块之间能紧密地贴合。此外还应配置智能系统,利用百分表实现对顶升高度的精准控制。
试顶环节:试顶环节主要是在正式顶升开始之前,确保千斤顶处于同步状态,确保一切正常后实施整体顶升,试顶高度控制在5mm左右,试顶时应对支架沉降进行观测,直到沉降稳定。
整体顶升环节:试顶完成后,且各项指标正常的情况下,开始正式顶升,按设计顶升高度同步顶升梁体,根据梁体顶升量及千斤顶每个行程的数值确定千斤顶行程数。
更换支座及垫石环节:第1类顶升,顶升到设计高程后应超顶2cm左右,清理板底及墩台帽,安装垫石、梁底调平钢板、支座后将梁体放于支座上,采用环氧树脂粘贴;第2类顶升,顶升到设计高程后应超顶10cm左右,接高台帽,清理板底,安装垫石、梁底调平钢板及支座后将梁体放于支座上,采用环氧树脂粘贴。
卸载落梁环节:落梁时将梁体稍微顶起,解除临时支撑,开始卸载。卸载按照与分级加载相反的顺序进行,并保证其同步性,同时检查是否存在支座脱空现象。如存在支座脱空现象,需要重新顶升,用薄钢板填实梁底与新支座之间的空隙,直至梁底与支座完全密贴为止。
施工中的注意事项如下:在大面积顶升前,应先顶升一座桥梁作为试验,取得成功后,方可进行大面积施工;为了保证顶梁的同步性,必须采用同一厂家、同一批号及型号的千斤顶;为了保证结构安全和施工质量,应配置专业人员和设备,并定期检查设备的完好情况。
3结语
总而言之,高速公路中桥梁拼接施工比较复杂,对施工人员技术具有较大挑战性,同时相关管理人员也应该做好统筹规划,从而提高桥梁拼接技术,使得我国道路交通体系有更大程度的突破。
参考文献
[1]王桢,刘斌.高速公路桥梁拓宽拼接技术难点分析[J].黑龙江交通科技,2020,43(03):138-140.
[2]张海腾.桥梁拼接施工技术在高速公路扩建工程中的应用[J].工程技术研究,2020,5(04):120-121.