向子亮，彭明東

(懷化市公路勘察設(shè)計(jì)院，湖南懷化 418000)

衡陽至邵陽高速公路為增加接入潭邵高速公路的附加車道，需要將潭邵高速公路路基拓寬至36 m，路基拓寬后，上跨潭邵高速的CRK172+127分離式立交斜腿部分侵占邵潭高速凈空范圍，跨徑已不能滿足要求，必須對(duì)此處立交橋改造。改造工程由衡邵高速公路負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)施工，鑒于潭邵高速公路交通日益繁忙，施工期間不中斷潭邵高速公路的交通是改造的基本要求，被交路上跨的斜腿剛構(gòu)橋改造方案也應(yīng)該以保證高速公路正常運(yùn)營為出發(fā)點(diǎn)來進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。

1 分離式立交改造設(shè)計(jì)方案

本項(xiàng)目基本改造原則是盡量避免施工對(duì)主線潭邵高速公路交通的影響，分離式立交橋的改造施工應(yīng)有組織、有計(jì)劃地分段實(shí)施，以保證施工期間高速公路交通的暢通。CRK172+127分離式立交橋位于衡陽至邵陽高速公路4A標(biāo)段，橋梁上部結(jié)構(gòu)為13.7 m+26.7 m+13.7 m 現(xiàn)澆鋼筋混凝土斜腿鋼構(gòu)，人行橋，設(shè)計(jì)人群荷載3 kN/m2，橋面寬度5 m，凈寬4 m，兩側(cè)為混凝土式護(hù)欄。

原分離式橋斜腿剛構(gòu)體系在主線拓寬后，不滿足其凈空范圍要求，為貫徹盡量減少施工對(duì)潭邵高速公路現(xiàn)有交通影響的原則，對(duì)于正交橋梁，擬選擇利用原橋上部構(gòu)造，采取增設(shè)新的承重結(jié)構(gòu)，綜合考慮采用單索+體外預(yù)應(yīng)力的方案。即通過錨固于橫梁的斜拉索提供豎向力平衡斜腿反力，用斜拉索替代斜腿的支承方式進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換改造，并將原橋斜腿拆除，滿足邵潭高速凈空范圍。其主導(dǎo)思想為:保持主梁不變的前提條件下，盡量采用橋面施工操作，較少的橋下施工以避讓車流。該方案的實(shí)質(zhì)是將原結(jié)構(gòu)斜腿的支承體系改為斜吊結(jié)構(gòu)。

2 立交橋改造施工工序

1)首先平整場(chǎng)地，完成施工塔柱的建設(shè)，并在塔柱頂端錨固鋼箱。進(jìn)行錨錠以及拆除混凝土護(hù)欄的施工。搭設(shè)支架，按照?qǐng)D紙對(duì)原立交橋采用植筋等工藝接長橫梁，使橫梁橫向伸出橋面一定距離，便于使用斜拉索錨固，在橫梁處設(shè)置兩部千斤頂。

2)埋設(shè)波紋管并穿入縱向外預(yù)應(yīng)力鋼束N1，N2，安裝錨具。對(duì)新增橫梁內(nèi)的精軋螺紋鋼筋進(jìn)行張拉，張拉應(yīng)力598 MPa通過設(shè)置體外預(yù)應(yīng)力索等手段加強(qiáng)橫梁。

3)邊坡開挖，露出立交橋斜腿與基礎(chǔ)固結(jié)部分。張拉鋼束N1并進(jìn)行錨固。頂升千斤頂，頂升噸位80 t，緩慢加載，觀察斜腿與橋臺(tái)固結(jié)部分是否松動(dòng)。松動(dòng)后，鑿開固結(jié)部位，鋼筋暫時(shí)不割斷。若每部千斤頂頂升噸位達(dá)到95 t后，斜腿與橋臺(tái)固結(jié)部位仍未松動(dòng)，應(yīng)停止施工進(jìn)行檢查。

4)穿入斜拉索，安裝錨錠處錨具及斜拉索。張拉N2鋼束，控制預(yù)應(yīng)力為設(shè)計(jì)值的 0.5倍，558 MPa，在新增橫梁處和錨錠處同步張拉斜拉索。

5)張拉N2鋼束剩余預(yù)應(yīng)力，并將鋼束N1，N2封錨。緊接著在新增橫梁和錨錠處第二次張拉斜拉索，待千斤頂讀數(shù)為零時(shí)，割斷斜腿處鋼筋。之后清除斜腿，進(jìn)行橋面護(hù)欄以及橋面鋪裝的施工，施工完成后，拆除支架，完成改造施工。

具體施工工序如圖1所示。

圖1 施工流程圖

3 施工質(zhì)量控制措施

3.1 材料質(zhì)量控制

為保證混凝土有足夠的強(qiáng)度，在分離式立交改造工程中，新增衡量混凝土采用C50，錨錠混凝土采用C30。直徑小于12 mm的鋼筋采用R235熱軋光圓鋼筋，直徑大于12 mm的鋼筋采用HRB335熱軋螺紋鋼筋，植筋膠采用符合《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的A級(jí)膠。預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用按GB/T 5224-2003標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的低松弛鋼絞線。公稱直徑15.2 mm，公稱截面積140 mm2，鋼絞線外包 HDPE外護(hù)套。

3.2 植筋施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

首先，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求，對(duì)植筋的部位定位，放線并作出明顯的標(biāo)志，為鉆孔做準(zhǔn)備。定位要結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)規(guī)范要求，盡量避免原結(jié)構(gòu)中鋼筋所處位置，以免鉆到構(gòu)造鋼筋，影響植筋深度而減弱植筋的效果。

鉆孔施工中，要按照設(shè)計(jì)要求確定鉆孔的位置、孔徑和深度，一般孔徑比錨筋直徑大2～4 mm，外側(cè)孔壁與鋼筋混凝土構(gòu)件邊緣間的寬度≥5 mm以上，鉆孔后的孔壁應(yīng)完好，孔位應(yīng)該順直。鉆孔施工結(jié)束后應(yīng)立即清理，清掃孔壁并用壓縮空氣吹凈鉆孔內(nèi)的灰粉，然后臨時(shí)封堵孔口，防止雜物落入，以增強(qiáng)與植筋膠的粘結(jié)力。

植筋前需要對(duì)植筋表面進(jìn)行處理。植筋應(yīng)先通過物理處理措施，用鋼絲刷擦除植筋部分表面的鐵銹以及氧化層，然后用丙酮除去殘留油污，經(jīng)處理的鋼筋應(yīng)盡快植入孔內(nèi)，避免二次污染。一定要保證鋼筋植入部分表面干凈，以便增加與植筋膠的粘結(jié)力。

為確保工程質(zhì)量，選擇質(zhì)量穩(wěn)定、性能較好的植筋膠進(jìn)行灌注作業(yè)，通過擠壓器將植筋膠從孔底開始注入，漿體不得有氣泡存在，植筋膠注漿量為孔深的2/3，進(jìn)而將處理好的植筋旋轉(zhuǎn)植入孔內(nèi)預(yù)定深度。將已植入孔內(nèi)的鋼筋在常溫下養(yǎng)護(hù)，直至使用的化學(xué)粘結(jié)劑固結(jié)的規(guī)定時(shí)間。

3.3 斜拉索施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

斜拉索采用Φ15.24 mm環(huán)氧涂層高強(qiáng)鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1 860 MPa。斜拉索需要采用多層防腐措施，每根環(huán)氧涂層高強(qiáng)鋼絞線外熱擠PE防護(hù)套，整索外套加整圓式高密度聚乙烯HDPE管保護(hù)。施工時(shí)采用兩端張拉，工作長度需要根據(jù)采用的張拉千斤頂不斷調(diào)整。在本工程中，工作長度采用80 cm。對(duì)斜拉索索力進(jìn)行控制，索力均勻性可控制在每根斜拉索的各股鋼絞線的離散誤差不大于理論值的3%。橫橋向相同編號(hào)斜拉索之間差值不大于整索索力理論值的1%，斜拉索整索索力誤差不大于理論索力值的2%。采取兩次張拉的方式，每次張拉均為設(shè)計(jì)索力的50%，為了控制塔柱頂唯一和塔柱的內(nèi)力，要求各斜拉索均需同步張拉。

3.4 預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力張拉，采用以高壓油泵為驅(qū)動(dòng)力的液壓千斤頂完成對(duì)預(yù)應(yīng)力束的張拉、錨固和千斤頂?shù)幕爻虅?dòng)作。千斤頂與壓力表應(yīng)經(jīng)當(dāng)?shù)丶夹g(shù)監(jiān)督部門審核校驗(yàn)，確定張拉力與油壓表之間的關(guān)系曲線。壓力表的最小精度應(yīng)在1 MPa以內(nèi)，以免易造成張拉應(yīng)力控制不準(zhǔn)確。

鋼絞線運(yùn)至工地后應(yīng)在室內(nèi)放置以防銹蝕，當(dāng)混凝土齡期滿足要求且強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，預(yù)應(yīng)力鋼絞線在使用前，需要對(duì)其強(qiáng)度、彈性模量截面積以及延伸量進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)需要測(cè)得彈性模量和截面積對(duì)計(jì)算引申量進(jìn)行修正。預(yù)應(yīng)力筋在使用前必須按實(shí)測(cè)的彈性模量和截面面積修正計(jì)算，修正公式:Δ'=，式中，Δ'為修正引申值，E'、A'為實(shí)測(cè)彈性模量與截面積;E、A為計(jì)算彈性模量與截面積;Δ為計(jì)算引申值。

預(yù)應(yīng)力張拉操作:首先初張拉P0(總張拉噸位的10% ～15%)，持續(xù)荷載作用3 min后，量測(cè)引申量δ1，張拉到總噸位P，再次持續(xù)荷載3 min，量測(cè)引申量 δ2，千斤頂回油，量測(cè)引申量 δ3，查看 δ2與 δ3之差是否大于8 mm，如果是，則表明出現(xiàn)滑絲，應(yīng)處理后方可繼續(xù)張拉，再檢查鋼絞線尾端標(biāo)記是否為平面，如果平面變化，則說明個(gè)別鋼絞線花絲，必須及時(shí)處理。

4 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不斷完善，高速公路的改擴(kuò)建持續(xù)進(jìn)行。部分現(xiàn)有的分離式立交橋已難以滿足使用需要，立交改造時(shí)應(yīng)本著經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的原則，根據(jù)地方實(shí)際需要并結(jié)合地方交通的發(fā)展規(guī)劃，合理的確定改造方案。被交路上跨的分離式立交橋改造所涉及的各種因素多，改造難度較大，在本工程中，改造方案主要考慮了施工成本以及降低施工過程中對(duì)主線交通干擾兩方面的因素，因此，對(duì)于立交橋改造項(xiàng)目，需要結(jié)合實(shí)際情況，深入的分析和研究，確定出實(shí)際可行的方案。

［1］JTJ 023-85，公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］顧安邦.橋梁工程［M］.北京:人民交通出版社，2000.

［3］陳明憲.斜拉橋建造技術(shù)［M］.北京:人民交通出版社，2003.