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        高速公路橋梁加寬拼接技術(shù)

        2016-03-19 17:37:59鄭劍鋒福建省第二公路工程有限公司
        低碳世界 2016年31期
        關(guān)鍵詞:原橋鋼束植筋

        鄭劍鋒(福建省第二公路工程有限公司)

        高速公路橋梁加寬拼接技術(shù)

        鄭劍鋒(福建省第二公路工程有限公司)

        隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,高速公路的建設(shè)和完善日益成為城市建設(shè)及交通運(yùn)輸?shù)闹匾獑?wèn)題,在此情況下,對(duì)高速公路橋梁設(shè)施進(jìn)行完善和質(zhì)量提高也便有了切實(shí)可行的意義。在高速公路橋梁的加寬和拼接中需要考慮到眾多的因素,因此本文對(duì)高速公路橋梁加寬的技術(shù)進(jìn)行分析,從而提出具體可行性的意見。

        加寬拼接;高速公路;施工技術(shù)

        由于交通量的不斷增加,原有的高速公路橋梁已經(jīng)難以滿足需求,因此高速公路面臨著加寬和擴(kuò)寬的問(wèn)題,在此基礎(chǔ)上,本文對(duì)典型的高速公路的加寬和拼接案例進(jìn)行分析,從而對(duì)目前的高速公路橋梁加寬和拼接技術(shù)的具體操作以及在操作中所存在的問(wèn)題進(jìn)行分析和思考,才能在不斷的借鑒和吸收當(dāng)中讓加寬和拼接技術(shù)更加成熟,對(duì)我國(guó)的工程建設(shè)具有重要的意義。

        1 橋梁加寬連接方式的類型及其特點(diǎn)

        加寬橋與原橋之間的橫向連接方式是橋梁加寬成敗與否的主要因素,常用的橋梁加寬連接類型有以下三種:

        1.1上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)均不連接

        這種連接類型施工難度較小,主要不足:汽車荷載作用下原橋和加寬橋的主梁產(chǎn)生的不同變形造成連接部位鋪裝層破壞形成縱向裂縫,影響行車安全及路容美觀。

        1.2上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)均連接

        在這種連接方式的優(yōu)點(diǎn)是原橋和加寬橋是連成一體的,可減少新老橋連接處的過(guò)大變形。主要不足在于加寬橋基礎(chǔ)沉降比原橋基礎(chǔ)沉降大,由此產(chǎn)生的附加內(nèi)力較大,在橋梁的下部結(jié)構(gòu)以及上部的連接處容易出現(xiàn)裂縫,導(dǎo)致使用功能下降。

        1.3上部結(jié)構(gòu)連接下部結(jié)構(gòu)不連接

        在這種連接方式的優(yōu)點(diǎn)是新老橋的下部結(jié)構(gòu)相互不產(chǎn)生影響,上部結(jié)構(gòu)連接對(duì)下部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力影響很小,缺點(diǎn)是新老橋下部結(jié)構(gòu)的不均勻沉降將直接影響上部結(jié)構(gòu)拼接部位的受力。

        對(duì)橋梁的拼接是整個(gè)橋梁的建設(shè)重點(diǎn),這一重點(diǎn)是具有非比尋常的重要的意義的。由于原來(lái)的舊橋梁存在著施工混凝土的齡期快到了警戒線,以及其橋梁的負(fù)載和運(yùn)輸能力受到了巨大的考驗(yàn),在這一情況下對(duì)沈大高速橋梁的施工不同于以往的滬寧高速的擴(kuò)建工程,它主要是在主橋梁當(dāng)中實(shí)現(xiàn)舊橋的上下部與新橋上下部均剛性的連接方式的拼接,這一技術(shù)需要存在著十分多的控制影響因素,例如在對(duì)舊橋進(jìn)行擴(kuò)寬當(dāng)中,原有的橋梁與新建的橋梁的結(jié)構(gòu)關(guān)系并非是一致著兩者之間還存在著諸多的問(wèn)題,為此,在新舊橋的下部采取不連接的方式,這一方法也是綜合了多種愿意的考慮,由于橋梁基礎(chǔ)的沉降中,不同的橋梁之間的基礎(chǔ)是十分不均衡和不平均的,為此不均勻的下降會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在受力上的不同和差別。

        2 高速公路橋梁加寬拼接施工工藝及質(zhì)量控制

        金安高速A3合同段安溪東主線1號(hào)橋因增加互通樞紐(接泉三高速連接線)對(duì)原橋進(jìn)行加寬,原橋上部結(jié)構(gòu)為30m連續(xù)、鋼構(gòu)T梁,橋長(zhǎng)487m,已施工至橋面系,固加寬方式按照新老橋加寬方案進(jìn)行,橋梁拼寬采用同類型、同跨徑、上連下不連方法予以拼接。施工中采用多種措施減少新橋的沉降,盡量使拼接部分大部分混凝土的收縮徐變發(fā)生在拼接之前,從而減少整體的附加內(nèi)力。

        2.1樁基及下部結(jié)構(gòu)的施工

        與新建橋梁相比,新拼接的橋梁下部結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中主要存在一些方面的特點(diǎn):①在施工時(shí),靠近舊的橋梁的樁基不應(yīng)該選用沖擊的方式,而應(yīng)該采用干擾度較小的成孔工藝技術(shù),而且在施工的時(shí)候,要采用正循環(huán)的鉆成孔方式。②在施工的時(shí)候,要合理的控制樁基的沉降,必須按要求進(jìn)行施工,嚴(yán)格的控制灌注樁尖沉淀層的厚度,做到施工時(shí)的清孔工作。

        2.2既有橋梁鑿除

        架設(shè)加寬部分預(yù)制T梁之前,先設(shè)置臨時(shí)護(hù)欄,再拆除原橋外側(cè)防撞護(hù)欄,并鑿除原橋外邊梁翼緣50cm,再對(duì)原橋外側(cè)邊梁進(jìn)行植筋。拼接前鑿除原橋?yàn)r青混凝土鋪裝及外邊梁70cm范圍內(nèi)橋面鋪裝混凝土,保留原橋橋面鋪裝橫向鋼筋,再鋪設(shè)加寬部分及拼接處的橋面鋪裝鋼筋。

        2.3鉆孔與植筋

        (1)鋼筋植入后其拔出力不應(yīng)小于40kN,施工時(shí),行車道板在植入鋼筋的施工步驟如下:

        ①鉆孔,鉆孔的直徑應(yīng)為17mm左后,在這期間,鉆孔的位置要盡量避開與原結(jié)構(gòu)中鋼筋的距離。

        ③在施工時(shí),要用粘合劑對(duì)孔進(jìn)行從底部向外的填充。

        ④在植入鋼筋施工時(shí),時(shí)間上規(guī)定在1.5h候拔出,方可進(jìn)行下一步的施工。

        (2)加寬橋梁牛腿與與橋梁拼接處,在原橋梁外邊橋梁處的牛腿處植入鋼筋,植入的鋼筋的另外一端在施工時(shí)要保持與加寬橋梁中的牛腿伸出的構(gòu)建相吻合,這樣才能方便銜接。在橋梁的牛腿這步施工環(huán)節(jié)中,牛腿處植入鋼筋要與行車的道板植入鋼筋時(shí)做法是不同的,主要存在以下區(qū)別:在牛腿的鉆孔和清孔時(shí),鉆孔的寬度以及鋼筋植入的深度都不一樣。其中,鉆孔的直徑為29mm,鋼筋深度為46m,拔出的力度至少為106kN左右。

        (3)鉆孔與植筋的要求:

        鉆孔的選擇盡量使用振幅比較小的,一方面在進(jìn)行鉆孔的過(guò)程當(dāng)中如果振幅較大會(huì)導(dǎo)致材料會(huì)因?yàn)檎穹^(guò)大而損壞,這對(duì)于其施工當(dāng)中所存在的其他問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致一個(gè)連帶的影響作用的出現(xiàn),從而導(dǎo)致鉆孔附近會(huì)出現(xiàn)裂紋,影響使用安全,以及后續(xù)的建筑安全。

        一般植筋深度是取14cm,而鉆井直徑取16mm,這是因?yàn)橹步畹纳疃仁切枰獙I(yè)人員進(jìn)行測(cè)量的,測(cè)量其深度對(duì)橋梁主體的具體的影響力,為此需要十分謹(jǐn)慎對(duì)待其中影響的部分。為此,植筋深度14cm是一個(gè)較為合理,以及具有良好的抗壓力和韌性,對(duì)于橋梁的承載具有重要的作用。

        2.4加寬橋主梁施工

        2)放眼全球,重點(diǎn)選擇。在??松梨诠镜钠叽笥蜌鈶?zhàn)略區(qū)中,北美、南美、大洋洲是核心戰(zhàn)略區(qū),其次是歐洲和非洲,而亞洲及中東并不具有重要位置。中東以資源豐富且優(yōu)質(zhì)著稱,??松梨诓](méi)有太多涉足,僅進(jìn)入卡塔爾、阿聯(lián)酋、伊拉克等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家,也不占據(jù)主導(dǎo)地位。亞洲也是諸多國(guó)際石油公司早期進(jìn)入并視為核心的戰(zhàn)略區(qū),??松梨诔嗽诠_克斯坦與雪佛龍、殼牌等大石油公司聯(lián)合作業(yè)參股田齊茲、卡沙甘等少數(shù)幾個(gè)大項(xiàng)目外,只進(jìn)入印尼、馬來(lái)西亞等少數(shù)國(guó)家,存在感不強(qiáng)。??松梨诜浅?春枚砹_斯北極地區(qū),但隨著美國(guó)對(duì)俄羅斯實(shí)施能源制裁,??松梨诓坏貌怀烦隽似湓诙砹_斯北極龐大的勘探項(xiàng)目。

        (1)加寬橋通過(guò)拼接中梁和原橋外邊梁之間設(shè)置40~50cm寬的濕接縫以及每孔5道現(xiàn)澆橫隔板形成整體共同受力,為減少新橋收縮、徐變對(duì)原橋的影響,在加寬橋架設(shè)完畢后對(duì)新橋進(jìn)行120%荷載預(yù)壓2個(gè)月,加寬橋主梁采用以下施工順序:

        ①先預(yù)制安裝加寬橋拼接中梁,并將拼接部分橫隔板內(nèi)精軋螺紋鋼筋穿過(guò)原橋外邊梁和加寬橋拼接中梁腹板孔道,再安裝該孔其它T梁并澆注加寬部分T梁間橫隔板、縱向濕接縫。

        ②焊接或安裝現(xiàn)澆連續(xù)段接頭鋼筋,布設(shè)負(fù)彎矩鋼束,澆注現(xiàn)澆連續(xù)段(剛構(gòu)段)混凝土。

        ③待現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%,方可張拉第一批負(fù)彎矩鋼束,后批負(fù)彎矩鋼束應(yīng)待前批負(fù)彎矩鋼束張拉槽封槽混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后方可張拉。張拉槽內(nèi)鋼筋須等強(qiáng)度連接后封槽。連續(xù)墩負(fù)彎矩鋼束橫橋向各片主梁應(yīng)對(duì)稱張拉。

        ④待一聯(lián)負(fù)彎矩鋼束張拉槽封槽混凝土強(qiáng)度均達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后,采用電熱法解除硫磺砂漿臨時(shí)支座或焊接梁底及墩頂鋼板并澆注連續(xù)段混凝土形成剛構(gòu)體系,實(shí)現(xiàn)支座轉(zhuǎn)換。

        施工時(shí),橋梁外的加寬橋的主梁要對(duì)它進(jìn)行均載預(yù)壓,預(yù)壓的數(shù)值約為3.4kN/m2,并預(yù)壓放置期對(duì)橋梁的外部分露出的鋼筋應(yīng)采取適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)措施,以避免鋼筋生銹。

        ⑤施工時(shí)的關(guān)于鋼筋的焊接部分應(yīng)當(dāng)選取相對(duì)較好的鋼筋進(jìn)行作業(yè),如橫隔板鋼筋和濕接縫鋼筋等。

        ⑥舊橋梁和加寬橋梁在拼接好后,要對(duì)橋面的預(yù)壓進(jìn)行停止,防止預(yù)壓的荷載。

        ⑦焊接或安裝防撞欄鋼筋和橋面鋪裝鋼筋、澆筑防撞欄混凝土、澆筑橋面鋪裝混凝土。

        (2)加寬橋主梁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

        ①拼寬橋梁的原結(jié)構(gòu)需利用,在拆除原有結(jié)構(gòu)防撞墻、鑿除外側(cè)邊板翼緣及植筋時(shí),均應(yīng)采取可靠措施,確保原有結(jié)構(gòu)的完好性與受力性能。

        ②高強(qiáng)度的精軋螺紋鋼筋在使用前,應(yīng)該采取一些措施防止橋梁整體的變形。施工的時(shí)候,鋼槽內(nèi)的高度應(yīng)當(dāng)與高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋的高度相差不大,力度也應(yīng)控制在合適的范圍內(nèi),按要求進(jìn)行施工。

        ③在拼接橫隔板的時(shí)候,力度應(yīng)達(dá)到80%左右時(shí)彩殼可以進(jìn)行拆除工作。橫隔板安裝成功后還應(yīng)在相應(yīng)的錨具上涂上環(huán)氧樹脂??梢云鸬揭欢ǖ谋Wo(hù)作用。

        ④加寬橋與原橋橋面鋪裝、橋面連續(xù)進(jìn)行拼接前,先鑿除原橋外邊梁一定長(zhǎng)度的橋面鋪裝混凝土 (保留原橋面鋪裝橫向鋼筋外伸)。

        ⑤加寬橋面拼接處的鋼筋較密,施工時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整混凝土配合比,改進(jìn)振搗措施,保證混凝土澆注質(zhì)量。在這一過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)舊橋梁與加寬橋梁之間的拼接部分的銜接程度。

        由于在施工過(guò)程中,加寬橋梁表面的拼接處的鋼筋數(shù)量較多,所以在施工時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整混凝土與鋼筋之間的比例,改進(jìn)振搗措施,保證在施工的時(shí)候,材料的合理利用,不浪費(fèi)以及工程的質(zhì)量。

        ⑥拼接施工完成后,待濕接縫達(dá)到強(qiáng)度后需要二次觀測(cè)新橋的沉降,并檢查拼接部位有無(wú)異常情況,如出現(xiàn)裂縫等。對(duì)先行實(shí)施拼接橋梁取得經(jīng)驗(yàn)應(yīng)及時(shí)總結(jié),在后續(xù)進(jìn)行的拼接橋梁中推廣。

        ⑦對(duì)于拼接橋梁,安裝伸縮縫前,應(yīng)先刨除增設(shè)伸縮縫范圍內(nèi)的原橋橋面鋪裝及鋪裝鋼筋,并在原橋增設(shè)伸縮縫范圍內(nèi)的橋面進(jìn)行植筋。

        ⑧加寬橋存梁期不應(yīng)太久,即從張拉預(yù)制T梁預(yù)應(yīng)力鋼束結(jié)束到現(xiàn)澆加寬部分縱向濕接縫及濕接縫范圍橫隔板混凝土階段,應(yīng)控制時(shí)間為不大于90d。

        3 結(jié)論

        本文通過(guò)對(duì)金安高速A3合同段安溪東主線1號(hào)橋梁拼接施工工藝的闡述,以及對(duì)施工過(guò)程中關(guān)鍵環(huán)節(jié)的分析,提出了一套操作性很強(qiáng)的橋梁拼接施工質(zhì)量的控制方法與措施,對(duì)今后的橋梁拼接施工有著重要的實(shí)用價(jià)值。

        [1]王宗華.高速公路橋梁加寬拼接技術(shù)優(yōu)化研究[D].長(zhǎng)安大學(xué),2009.

        [2]王法雨.高速公路橋梁加寬拼接技術(shù)[J].公路,2011,07:128~131.

        [3]邵景干.鄭漯高速公路加寬工程新舊橋梁拼接設(shè)計(jì)施工技術(shù)研究[J].公路交通技術(shù),2009,02:95~98+102.

        [4]郎海峰.高速公路橋梁加寬拼接技術(shù)的優(yōu)化[J].交通世界,2016,02:74~75.

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