摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，道路交通的通行能力形勢(shì)日趨嚴(yán)峻。其中，部分公路老舊橋梁由于建造時(shí)間較早及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不同等原因，其通行現(xiàn)狀已難以滿足日益增長(zhǎng)的交通運(yùn)輸需求。本文以某公路改擴(kuò)建工程段橋梁為例，通過(guò)“全連接濕接縫連接”法對(duì)橋梁進(jìn)行拓寬擴(kuò)建，利用“碳纖維布鋼材”的復(fù)合方法開(kāi)展加固施工。結(jié)果顯示，拓寬后較拓寬前橫向分布系數(shù)明顯降低且分布更為均勻，橋梁加寬部分分擔(dān)了舊橋梁的承載負(fù)荷，改善了舊橋的工作荷載環(huán)境；橋梁加固后的抗沖擊系數(shù)和抗彎承載力均要大于橋梁加固前，說(shuō)明了所實(shí)施的橋梁加固施工技術(shù)能夠切實(shí)增強(qiáng)橋梁的穩(wěn)定性和安全性。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；改擴(kuò)建工程；拓寬加固；施工技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U445.7""""""""""""""""""""""""""""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A"""""""""""""""""""""""""""""nbsp;"""" 文章編號(hào)：1673?6478（2023）S1?0140?03

0 引言

為了緩解日益增長(zhǎng)的交通運(yùn)輸壓力，目前很多地區(qū)除了合理規(guī)劃建設(shè)新的公路橋梁之外，很多項(xiàng)目采用了擴(kuò)建拓寬既有的公路、橋梁等設(shè)施作為解決辦法，以達(dá)到擴(kuò)大交通容量的目的。在擴(kuò)建項(xiàng)目中，舊有橋梁的拓寬加固處理是一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題，不僅技術(shù)復(fù)雜，施工困難，拓寬后還有可能會(huì)產(chǎn)生各種問(wèn)題。公路橋梁在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不同程度的病害破損和性能受損等問(wèn)題，也需要對(duì)其病害問(wèn)題和薄弱部分進(jìn)行及時(shí)的維修加固處理，確保處于安全可靠的運(yùn)行狀態(tài)。

關(guān)于橋梁拓寬與加固施工，很多專(zhuān)家和學(xué)者都進(jìn)行了研究。陳樸[1]等人在其研究中首先給出了拓寬橋梁的不同橫向拼接方式，分析了不同影響因素下拓寬橋梁拼接結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)情況，以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)拼接方案。劉兆光[2]等在其研究中分析了既有橋梁結(jié)構(gòu)存在的缺陷，提出了擴(kuò)建的必然性，在文獻(xiàn)案例中設(shè)計(jì)了3種拓寬方案進(jìn)行比選，選出了其中最為合適的方案作為實(shí)施橋梁拓寬的方案。鄒洋[3]分析了常見(jiàn)的幾類(lèi)橋梁拓寬施工技術(shù)，提出了橋梁拓寬的影響因素，最后在總結(jié)橋梁工程加固的施工技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了適用性廣、性能較好的新建復(fù)橋拓寬法的施工類(lèi)型。結(jié)合相關(guān)研究經(jīng)驗(yàn)，本文開(kāi)展對(duì)公路改擴(kuò)建工程中的橋梁拓寬加固施工技術(shù)進(jìn)行分析，以期為同類(lèi)公路橋梁改擴(kuò)建工程提供參考。

1 舊有橋梁拓寬加固設(shè)計(jì)要求

根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 3650—2020）和《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1—2017）中的相關(guān)規(guī)定，由于拓寬施工容易引發(fā)橋梁下部結(jié)構(gòu)承載壓力產(chǎn)生變化，會(huì)導(dǎo)致橋梁自身性能減弱，因此要以原有橋梁結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行改造作業(yè)，不能對(duì)橋梁原有結(jié)構(gòu)造成大的破壞或影響。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要嚴(yán)格控制橋梁自身的基底標(biāo)高，不得隨意對(duì)其更改；如果橋梁現(xiàn)場(chǎng)基底地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)圖紙存在較大出入而要改變基底標(biāo)高時(shí)，需要進(jìn)行充分論證后方可進(jìn)行變更。如果橋梁地基承載力不足，要對(duì)橋梁地基承載力進(jìn)行加固處理[4]。在橋梁下部結(jié)構(gòu)拼裝中，要減少對(duì)現(xiàn)有橋梁墩臺(tái)的影響，盡量采用鉆孔灌注樁的形式，確保墩臺(tái)及上部結(jié)構(gòu)的牢固。鉆孔灌注樁完工后，要對(duì)孔位、孔徑、孔深等進(jìn)行檢測(cè)，要求單樁軸線偏差不得超過(guò)50mm，傾斜度不得大于1%，方可進(jìn)行鋼筋籠和混凝土澆筑[5]。在進(jìn)行樁基混凝土澆筑前進(jìn)行清孔處理，摩擦樁沉降層厚度不得超過(guò)200mm，以保證樁基承載力和混凝土澆筑質(zhì)量。橋梁拓寬加固施工后，還要對(duì)橋梁實(shí)際受力特性變化情況開(kāi)展分析，其中包括拓寬加固后橋梁的實(shí)際受力性能，新橋與舊橋之間的沉降差、收縮徐變差以及對(duì)于橋梁整體與接縫局部的受力特性等方面。

結(jié)合公路改擴(kuò)建工程情況和改擴(kuò)建橋梁自身設(shè)計(jì)建造特點(diǎn)，對(duì)其拓寬加固設(shè)計(jì)的總體原則和要求如下所示?[6]。

（１）拓寬部分的基本結(jié)構(gòu)，要保持和舊橋梁完全相同。

（２）新建部分在設(shè)計(jì)其撓度時(shí)，要確保新舊橋梁在相同受力作用下?lián)隙认嗖畈荒芴蟆?/p>

（３）拓寬連接點(diǎn)要根據(jù)橋梁的實(shí)際情況，可采用濕接縫、橫隔板連接和鉸接等方案。

（４）對(duì)新老地基沉降量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，在拓寬加固完成3個(gè)月后再進(jìn)行檢測(cè)。

（５）對(duì)新老混凝土收縮徐變進(jìn)行檢測(cè)，避免收縮徐變影響橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

（６）對(duì)橋梁混凝土外觀平整狀況、橋面脫落狀況、裂縫狀況以及支座變形狀況進(jìn)行重點(diǎn)評(píng)估。

2 橋梁拓寬技術(shù)分析

2.1 拓寬方案選定

公路橋梁拓寬方案常用的主要有三種：上部構(gòu)造與下部的構(gòu)造全連接、構(gòu)造部分連接、構(gòu)造不連接。以某橋梁拓寬項(xiàng)目為例，工程擬采用全連接的方法進(jìn)行拓寬施工，該方案原理是構(gòu)造上部的板梁與原橋梁的舊板梁對(duì)應(yīng)連接，構(gòu)造下部的蓋梁與原橋梁的舊蓋梁對(duì)應(yīng)連接，使加寬部分與舊橋梁更加緊密結(jié)合，整體性更好、變形性更小且牢固程度也更高。

橋梁拓寬后所要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)值如表1所示。

2.2 測(cè)量放樣

為了保證橋梁拼裝精度，施工前須根據(jù)原橋坐標(biāo)和高程進(jìn)行測(cè)量放樣。在新拼接橋梁樁位放樣時(shí)要根據(jù)施工圖紙放樣樁位，利用原有橋梁墩臺(tái)背墻前緣線延長(zhǎng)檢核放樣點(diǎn)位置對(duì)橋梁高程進(jìn)行復(fù)測(cè)。此外，還要依據(jù)設(shè)計(jì)文件確定橋面高程、墩臺(tái)頂標(biāo)高，并根據(jù)既有橋梁高程進(jìn)行計(jì)算復(fù)核，確定無(wú)誤后方可開(kāi)始施工。再通過(guò)橋梁和路基高程水準(zhǔn)點(diǎn)實(shí)施聯(lián)測(cè)或相互校核，準(zhǔn)確確定橋梁各特征點(diǎn)的高程，從而避免橋與路發(fā)生高程錯(cuò)位的情況[7]。

2.3 施工注意事項(xiàng)

（１）下部結(jié)構(gòu)施工

在對(duì)橋梁下部的樁基進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)采用回旋鉆、挖孔等工藝，要嚴(yán)格控制沉降，防止樁基礎(chǔ)發(fā)生差異沉降，要嚴(yán)格控制鉆孔樁樁底沉淀層厚度，不得采用超鉆的方式來(lái)補(bǔ)償，以防止損壞原橋結(jié)構(gòu)。樁基混凝土澆筑前，要對(duì)孔底的沉淀層厚度進(jìn)行檢測(cè)，必要時(shí)應(yīng)對(duì)其進(jìn)行二次清孔。樁基礎(chǔ)檢測(cè)采用超聲波檢測(cè)等方法確定施工質(zhì)量，在樁基內(nèi)部預(yù)埋502.5mm的聲測(cè)管配合檢測(cè)。此外，樁基的不均勻沉降也是需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題?；A(chǔ)不均勻沉降會(huì)導(dǎo)致小箱梁間關(guān)鍵位置的縱向濕接縫連接處混凝土橫向拉應(yīng)力和壓應(yīng)力顯著，且由支點(diǎn)向各跨跨中方向遞減；較大的不均勻沉降使得連接處橫向拉應(yīng)力超限較為嚴(yán)重，產(chǎn)生的混凝土裂縫過(guò)大會(huì)導(dǎo)致其連接剛度降低?？紤]箱梁間縱向濕接縫的剛度衰減，基于車(chē)橋耦合理論，還需考慮橋梁結(jié)構(gòu)阻尼比、車(chē)輛頻率、行車(chē)速度和橋面不平整度等因素對(duì)橋梁動(dòng)力性能的影響規(guī)律?[8]。

橋臺(tái)施工過(guò)程中，要做好標(biāo)高控制，灌注樁頂面應(yīng)伸入承臺(tái)底面10cm。橋梁墩（臺(tái)）身澆筑前，首先應(yīng)鑿除承臺(tái)頂面的浮漿，然后再澆筑混凝土。為了預(yù)防溫縮裂縫，在承臺(tái)內(nèi)部安裝冷卻管降溫，并在混凝土中加入高效減水劑，降低水灰比。肋板式橋臺(tái)施工時(shí)，樁基礎(chǔ)、承臺(tái)施工完成后澆筑肋板，再進(jìn)行回填填土作業(yè)。臺(tái)前、后填土要均衡填筑壓實(shí)，臺(tái)前寬應(yīng)控制在50～100cm，并做削坡處理，回填過(guò)程中嚴(yán)格控制沉降。回填高度達(dá)到臺(tái)帽底標(biāo)高時(shí)，即可進(jìn)行臺(tái)帽施工。薄壁橋臺(tái)、扶壁橋臺(tái)臺(tái)后和錐坡填土要在橋梁上部結(jié)構(gòu)架設(shè)完成之后，錨栓孔內(nèi)、鋼套筒內(nèi)、鉸縫和全部橋面連續(xù)部位的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上方可進(jìn)行施工。扶壁橋臺(tái)、薄壁橋臺(tái)施工時(shí)，需沿著寬度方向每隔4m～5m在墻身前后設(shè)置一道不小于0.5cm的假縫。

（２）上部結(jié)構(gòu)施工

在對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工時(shí)，梁板安裝前要檢查支座墊石平整度及四角高差，確保高程滿足設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行支座安裝，保證梁板的安裝精度。

拓寬濕接縫拼接施工中，梁板安裝完成后即可開(kāi)始新建部分鉸縫、橋面鋪裝及外側(cè)護(hù)欄施工。新橋建設(shè)完成后，開(kāi)展加載預(yù)壓試驗(yàn)對(duì)新橋進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)。如沉降量過(guò)大，可頂升主梁和橋頭順坡等方式解決，以提高新舊橋梁拼接的平順度。新舊橋拓寬施工前，要在舊橋梁板上部植筋，采用16mm螺紋鋼，布置間距10cm左右，分上下兩排布置，孔位偏差應(yīng)控制在3cm以?xún)?nèi)，且應(yīng)保證混凝土鋼筋保護(hù)層厚度。濕接縫所用混凝土應(yīng)加入混凝土膨脹劑，以補(bǔ)償混凝土收縮徐變產(chǎn)生的應(yīng)變?，F(xiàn)澆橋面鋪裝鑿除時(shí)應(yīng)采用小錘手工鑿除，不得使用切割機(jī)或風(fēng)鎬作業(yè)，防止損壞橫橋向鋼筋和梁板。要嚴(yán)格控制鑿槽深度，一般不得超出現(xiàn)澆層厚度1cm，且不低于現(xiàn)澆層厚。橋梁拼接完成后，濕接縫混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后二次開(kāi)展沉降監(jiān)測(cè)，觀察拼接部位是否產(chǎn)生破壞。沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置在新橋墩臺(tái)頂橋面，每個(gè)墩臺(tái)布置2～4個(gè)測(cè)點(diǎn)，采用二等水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)，高程中誤差為±0.5mm。

2.4 拼接縫連接方式及質(zhì)量檢測(cè)

將拓寬部分與舊橋梁連接會(huì)存在拼接縫，如何填充拼接縫直接關(guān)系到連接質(zhì)量，一般采用濕接縫連接法完成拓寬。針對(duì)拓寬好的橋梁，還要對(duì)其開(kāi)展質(zhì)量驗(yàn)證，以保證該橋梁拓寬后的運(yùn)營(yíng)安全。拓寬質(zhì)量以橫向分布系數(shù)作為評(píng)判指標(biāo)，計(jì)算公式如下：

=M/m?k+1/U （1）

式中，代表橫向分布系數(shù)；M代表跨徑；m代表偏心距；?代表荷載；代表抗扭修正系數(shù)；k代表測(cè)點(diǎn)總體強(qiáng)度；代表測(cè)點(diǎn)厚度。在拓寬前、后的橋梁上選取20個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)試其橫向分布系數(shù)。

通過(guò)計(jì)算可知，加寬部分分擔(dān)了舊橋梁的荷載，改善舊橋的工作荷載環(huán)境。

3 橋梁加固施工要點(diǎn)

3.1 增加鋼筋混凝土懸臂挑梁

增加鋼筋混凝土懸臂挑梁方法，在橋梁拓寬加固施工中得到較為廣泛的運(yùn)用，其承載力較好，且橋墩設(shè)施可以很好地滿足拓寬加載的需求，能夠起到很好的拓寬加固效果。通過(guò)直接改造和加固橋梁的主承重結(jié)構(gòu)，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整橋梁橫梁橫向系數(shù)，使用粘貼鋼板方式加固原有橋梁板，有效提升橋梁的承載能力[9]。

3.2 增設(shè)邊拱

增設(shè)邊拱是指拆除橋梁的人行道板、兩邊護(hù)欄后，結(jié)合實(shí)際適當(dāng)增加邊梁或者拱肋，只需要承受自身荷載即可，不需要承擔(dān)橋梁負(fù)載橫向的分配壓力。在增設(shè)邊拱過(guò)程中如果要增梁，則需要在橋梁墩頂設(shè)置邊梁或邊肋拱；如果寬度不足，則需要適當(dāng)?shù)赝貙捝w梁。如果要選擇在橋梁上增加拱肋或主梁，很容易出現(xiàn)拱肋或主梁的剛度大于舊橋梁的問(wèn)題，此時(shí)舊橋梁的拱肋或主梁的負(fù)載橫向分布系數(shù)可以得到有效承擔(dān)，既可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的橋面拓寬效果，也可以讓橋梁的整體承載能力得到增強(qiáng)。

4 結(jié)論

橋梁拓寬加固施工技術(shù)的運(yùn)用，不僅可提高道路通行能力，改善行車(chē)條件，同時(shí)也延長(zhǎng)了橋梁的使用壽命，在當(dāng)前的公路改擴(kuò)建工程中得到廣泛應(yīng)用。文章通過(guò)公路改擴(kuò)建工程中橋梁拓寬調(diào)查、測(cè)量放樣、橋梁下部結(jié)構(gòu)、橋梁上部結(jié)構(gòu)等方面闡述了橋梁拓寬加固的施工要點(diǎn)，并對(duì)橋梁拓寬加固效果進(jìn)行了驗(yàn)證檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)防橋梁病害以及恢復(fù)橋梁使用性能的目的，取得較好的實(shí)施效果。

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