■王 強(qiáng) ■徐州市交通規(guī)劃設(shè)計研究院，江蘇 徐州 221000

1 工程概況及拼接橋梁的基本情況

南京機(jī)場高速公路1997年建成通車，為雙向四車道高速公路，路基寬度26米，設(shè)計速度120公里/小時。經(jīng)過17年的運(yùn)營已經(jīng)不能滿足日益增長的交通量?，F(xiàn)起自翠屏山互通，至祿口國際機(jī)場，路線全長約24公里擬按雙向八車道高速公路，路基寬度42米，設(shè)計速度120公里/小時的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改擴(kuò)建。在擴(kuò)建過程中不中斷交通，邊通車邊施工。

擴(kuò)建中涉及16座主線橋梁進(jìn)行拓寬拼接，拓寬拼接橋梁結(jié)構(gòu)形式包括:板梁拼接、T梁拼接、現(xiàn)澆段拼接。

2 橋梁拓寬拼接設(shè)計方案及拼接過程中控制要點(diǎn)

南京機(jī)場高速公路擴(kuò)建橋梁的拼接設(shè)計方案采用兩側(cè)加寬，按照同結(jié)構(gòu)、同類型、同跨徑、上部構(gòu)造連接，下部構(gòu)造不連的方法進(jìn)行拼接。即“上連下不連”拼接模式，這種拼接模式對橋梁結(jié)構(gòu)受力、橋梁使用耐久性，較其他“下連上不連”、“上連下連”連接模式相比更為科學(xué)，同時施工技術(shù)難度降低、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)也更為優(yōu)越。橋梁拼接施工技術(shù)中不論采用何種連接模式，都會由于今后新老橋的不均勻沉降、新老橋橫向連接植筋技術(shù)、拼接混凝土等施工質(zhì)量及技術(shù)指標(biāo)控制不到位造成拼接不成功或運(yùn)營不久進(jìn)行大面積維修。因此在橋梁拼接施工過程中控制重點(diǎn)為:不均勻沉降、植筋質(zhì)量、拼接混凝土質(zhì)量的控制。

3 不均勻沉降控制

3.1 樁基施工沉淀層控制

不論摩擦樁還是端承樁都必須嚴(yán)格控制沉淀層厚度小于5CM。因?yàn)榭繕渡砟Σ脸休d力值遠(yuǎn)小于樁端承載力，沉淀層越小沉降相應(yīng)也跟著減少。在樁基施工過程中通過控制一清、二清持續(xù)時間、泥漿比重、粘度以及含沙量，使雜質(zhì)處于懸浮狀態(tài)。同時控制導(dǎo)管距樁底距離及首罐方量確保混凝土有足夠的沖擊力，使得樁底沉渣順利沖出樁尖。

3.2 堆載預(yù)壓延長拼接周期

通過新建橋梁頂板上堆載預(yù)壓方法加速沉降。同時延長拼接時間使得新建橋梁混凝土充分收縮徐變，從而減少沉降、收縮等對連接部分混凝土的影響。

4 植筋過程技術(shù)控制

4.1 老橋護(hù)欄、翼緣板切割

新老橋拼接在植筋前必須對老橋護(hù)欄、翼緣板進(jìn)行切除，護(hù)欄切割采用鉆石鋼線切割法，先豎后橫切的方式，將護(hù)欄分成若干段。對老橋防撞護(hù)欄，先進(jìn)行打吊裝孔，吊裝孔完畢后安裝金剛石繩鋸機(jī)導(dǎo)向輪，穿繩，連接系統(tǒng)后先進(jìn)行豎向切割，然后進(jìn)行水平切割。護(hù)欄切割過程效果圖如下:

由于南京機(jī)場高速擴(kuò)建過程中無法中斷交通，切割完成后的護(hù)欄通過吊裝孔用鐵鏈進(jìn)行連接，擺放在原護(hù)欄內(nèi)側(cè)進(jìn)行臨時安全防護(hù)即安全又經(jīng)濟(jì)，效果非常好。

對于翼緣板切割采用圓盤鋸，切割方法先橫向切割，完成后吊機(jī)就位，然后將吊機(jī)鋼絲繩穿入吊裝孔中固定，另一端掛在吊鉤上，讓吊機(jī)起吊，使吊機(jī)鋼絲繩不緊繃不松馳，保持在此種狀態(tài)下進(jìn)行翼緣板的縱向切割分離。

縱向分離切割時，混凝土被研磨，鋼筋被逐根切斷。切斷鋼筋逐根退出受力，被分離混凝土塊的自重逐步由吊車來承受，吊車預(yù)給吊力小于混凝土塊的自重，會出現(xiàn)卡繩現(xiàn)象;吊車預(yù)給吊力大于混凝土塊的自重，切斷瞬間會出現(xiàn)混凝土塊反彈現(xiàn)象。這時需要切割操作手、信號工和吊車司機(jī)密切配合，需特別注意。

4.2 植筋施工

植筋在老橋的翼緣板位置進(jìn)行植筋。根據(jù)圖紙要求在新老橋之間留有植筋施工所需要的作業(yè)空間。植筋前施工人員將安全帶掛在梁板預(yù)埋鋼筋上。

(1)切面檢查及放樣。檢查老橋切面的質(zhì)量狀態(tài)，是否有裂縫，混凝土是否有松散現(xiàn)象，利用目測或澆水的方式來檢查。合格后進(jìn)行位置測量，根據(jù)設(shè)計的要求，放出鉆孔的位置，并在切面上做好明顯的記號。

(2)鉆孔。選擇非沖擊型電鉆鉆孔，防止出現(xiàn)混凝土局部疏散、開裂。鉆孔角度應(yīng)水平且垂直于植筋面，板梁段鉆頭采用16mm直徑的鉆頭，T梁、現(xiàn)澆段采用25mm植筋的鉆頭。初鉆時由于鉆頭抖動，需緩慢鉆進(jìn)，待鉆頭穩(wěn)定時再加速鉆進(jìn)。鉆孔過程中，如遇鋼筋，則應(yīng)調(diào)整孔位避開，調(diào)整位置為記號筆標(biāo)記位置向上不超過3cm。廢棄的孔也需要清理干凈，用植筋膠填實(shí)。

鉆完后，用長度大于30cm的游標(biāo)卡尺檢查孔深和孔徑，板梁段孔深需≥20cm，孔徑≥15mm;T梁、現(xiàn)澆段孔深需≥30cm，孔徑≥25mm。

序號 鋼筋直徑d(mm)孔徑D(mm)最小鉆孔深度(mm)安全拉力F(T)設(shè)計拉力要求(kN)1 Φ12 15 200 3.84 2 Φ20 25 300 10.6887.96 31.65

(3)清孔。初清:采用硬毛刷，五進(jìn)五出，進(jìn)時要盡可能插入到孔底，出時速度要快，盡可能帶出更多的灰塵。

復(fù)清:采用風(fēng)機(jī)，將風(fēng)機(jī)吸塵管插入孔中，吸塵20～30秒，然后緩慢拔出，再將吹風(fēng)管插入孔中，吹風(fēng)10～20秒后，緩慢拔出。

終清:采用軟毛刷，毛刷插入孔中，快速拔出，檢查有無粉塵帶出。若有，利用風(fēng)機(jī)重新清孔后再檢查。

(4)注膠。本工程植筋膠水采用“喜利得”品牌，用量采用雙控即:鉆孔深度和2/3飽和度。依據(jù)圖紙通過計算，空心板梁:不小于24ml，膠槍推進(jìn)1.2cm，T梁、現(xiàn)澆箱梁:不小于98ml，膠槍推進(jìn)4.9cm注膠前將注膠管盡可能插入孔底，扣動膠槍3～4秒后，緩慢向外移動，移動過程中，要扣動膠槍3～4次，保證注膠量。觀察罐體上膠槍頂塞移動距離，滿足注膠量的控制。插筋后鋼筋四周均勻溢出膠體為準(zhǔn)，不得人工涂抹。

(5)植筋。植入的鋼筋先調(diào)直，不得有銹。鋼筋采用鋼筋切斷機(jī)下料，會有毛刺，在使用前要用砂輪機(jī)進(jìn)行打磨，使其不影響插筋施工。板梁段植筋采用12mm植筋的HRB335鋼筋，植入深度≥20cm;T梁、現(xiàn)澆段植筋采用20mm直徑的HRB335鋼筋，植入深度≥30cm。鋼筋植入時，應(yīng)緩慢順時針旋轉(zhuǎn)著對中插入孔內(nèi)，伸至孔底時間約15s，“喜利得”植筋膠凝膠時間為20分鐘，因此植筋應(yīng)在注膠完成后的20分鐘內(nèi)完成。

由于植筋后，植筋位置不能受振動荷載影響，故植筋前需進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換，將車輛改到對面半幅上行駛。待植筋膠養(yǎng)生期結(jié)束后再進(jìn)行鋼筋焊接、綁扎及其它后續(xù)施工。

(6)檢測。植筋的質(zhì)量驗(yàn)收:試驗(yàn)所采用的千斤頂應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定，現(xiàn)場抗拉拔試驗(yàn)(施工后的驗(yàn)收試驗(yàn)):為非破壞性抗拔試驗(yàn)(即達(dá)到鋼筋抗拉強(qiáng)度)，同規(guī)格的鋼筋每100根隨機(jī)抽樣一組，每組為3根，進(jìn)行試?yán)?，板梁段植筋拉拔力需達(dá)到31.65KN，現(xiàn)澆段植筋拉拔力需達(dá)到87.96KN。如達(dá)到安全拉力鋼筋不被拉出，說明植筋施工質(zhì)量合格。

5 拼接施工技術(shù)控制

5.1 切面處理

混凝土施工前切割面必須進(jìn)行處理:由于切割面是平面，不利于新老混凝土的連接。對切割面的處理采用人工小電錘鑿毛的方式進(jìn)行。切割面要處理全面仔細(xì)，鑿毛表面要求凸凹不平，保證混凝土連接良好，鑿毛完成后，利用森林滅火機(jī)將鑿毛面清理干凈。

5.2 新老橋鋼筋連接

老橋植入鋼筋與新橋預(yù)埋鋼筋采取焊接的方式連接。為減少焊接產(chǎn)生的高溫對植筋膠的影響，在植入老橋的鋼筋的根部設(shè)置濕毛巾，用與降溫處理。焊接過程中，在滿足焊接的要求下，將焊機(jī)的電流調(diào)整到最小值，在焊縫范圍內(nèi)采用跳焊的方式進(jìn)行，先兩頭后中間的方式，但要保證焊縫的長度和飽滿度。

5.3 模板的安裝

新老橋連接模板僅需要底模板，采用厚1.8cm竹膠板制作而成。底部每隔50cm設(shè)置一道木方加強(qiáng)，同時作為懸吊的底托。為了防止?jié)仓^程中漏漿，在模板與梁板之間注入泡沫膠。螺桿穿過PVC管與梁板頂面的平放的雙拼鋼管采用蝴蝶夾相連后加固模板。

濕接縫施工示意圖

5.4 混凝土澆筑

(1)澆筑前準(zhǔn)備?，F(xiàn)場準(zhǔn)備:轉(zhuǎn)換交通，將交通改到對面車道上行駛。模板安裝完成后，利用森林滅火機(jī)將模板內(nèi)的雜物吹凈，然后灑水使模板、混凝土接觸面充分濕潤。

(2)鋼釬維混凝土準(zhǔn)備。確定鋼釬維的用量。根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計要求、專家意見及試配的效果，確定每立方米混凝土鋼纖維用量為40kg。

拌合過程:骨料——水泥——鋼纖維—(干拌60s)—水—(濕拌120s)—出料

運(yùn)輸:利用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸，每一車運(yùn)輸3～4立方米，30min內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場，到達(dá)現(xiàn)場后要強(qiáng)制攪拌1min后出料，20min內(nèi)完成澆筑。

(3)鋼纖維混凝土振搗與整平。由于新老橋連接縫成帶狀分布，單位面積內(nèi)澆筑混凝土量不大，加上鋼纖維混凝土的自身的特性，坍落度損失比較快，故采用多點(diǎn)放料，多臺振搗棒同時作業(yè)的方式，在短時間內(nèi)完成施工。

混凝土收面時，會有鋼纖維豎立著超出混凝土澆筑面，利用鐵板收面將鋼纖維壓入到混凝土內(nèi)，并采用硬毛刷仔細(xì)拉毛。在現(xiàn)場設(shè)置同等條件養(yǎng)護(hù)試塊，利用其確定恢復(fù)交通的時間。

(4)養(yǎng)護(hù)。澆筑完成后采用土工布覆蓋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，杜絕灑水車靠近混凝土連接處，可使灑水車在老橋上直接灑水，利用橋面橫坡將水漫流進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)不少于7天時間，在對現(xiàn)場同等養(yǎng)護(hù)的試塊進(jìn)行試驗(yàn)，確定混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計后，方可開放交通。

6 結(jié)束語

南京機(jī)場高速公路擴(kuò)建工程，由于橋梁拼接施工前所有參建單位高度重視，借鑒了滬寧高速、濟(jì)徐高速拼接施工的成功經(jīng)驗(yàn)，對各種施工細(xì)節(jié)進(jìn)行了充分分析論證并制定了相應(yīng)指導(dǎo)手冊，使得全線16座橋梁在拼接施工過程整體受控，各方檢測均滿足要求并獲得一致好評。

［1］《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F50-2011).

［2］《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》(GB 50367-2005).

［3］機(jī)場高速拼接施工指導(dǎo)手冊.