新旧桥梁拼接技术探讨和应用

　　摘要：随着国民经济的发展,公路交通的运输量大幅度增长,车流量越来越大,原有道路通行能力趋于饱和,对原有道路的改扩建施工是今后几年公路建设的重要组成部分。在对道路的改扩建施工中,往往需要对新旧桥梁进行拼接施工,而影响拼接的因素有以下几种：(1)老桥沉降相对过大;(2)新桥基础沉降;(3)新桥上部结构收缩、徐变;(4)后浇拼接混凝土收缩、徐变;(5)、原桥的车辆荷载。

　　关键词：拼接、沉降、收缩、徐变

　　Abstract: along with the development of national economy, highway traffic traffic volume increased, more and more cars, the original road traffic capacity tend to be saturated, the expansion of the original road construction is in the next few years is an important part of highway construction. In the construction of roads and expansion, it is often required to new and old bridge construction Mosaic, and influence factors of joining together have the following kinds: (1) the old bridge settlement relative too big, (2) the new bridge foundation settlement; (3) xinqiao upper structure shrinkage, creep; (4) the pouring concrete shrinkage, creep joining together; (5), the original bridge vehicle load.

　　Keywords: joining together, settlement, shrinkage, creep

　　中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：

　　0、 前言

　　目前我国经济正进入工业化、信息化的跳跃式发展阶段，经济的快速发展，需要方便、快捷、安全的交通服务，高速公路对国民经济和社会发展的促进作用是越来越明显。高速公路具有运量大、速度快、辐射远、效率高等特点和优势，不仅带动了运输结构的改善和运输效率的提高，而且也促进了沿线产业结构的优化和区域经济的发展。

　　随着经济的不断发展，人们的物质生活水平也会越来越高，尤其是在沿海和中部地区伴随经济的高速发展，汽车越来越多，为了满足这些地区交通量增长的需要，对已有高速公路的拓宽改建显得十分必要，尤其是国家的土地资源相对缺乏，相对于改建公路来说，加宽旧路路基能充分利用原有路基，缩短建设周期，又少占建设用地。现以广深高速公路虎门(太平)立交至五点梅立交段交通改造工程为案例分析。

　　1、 工程概况

　　太平立交主线桥扩建部分左线起终点桩号：LK60+608.66～LK62+301.04，全长为1692.38m;右线起终点桩号：RK61+055.34～RK62+260.72，全长为1205.28m。新旧桥拼接采用上连下不连方案进行拼接(L05、L06号墩处为上下均连)，新旧桥上部结构通过拼接形成整体共同受力，下部结构分离，独立受力。经计算：扩建桥基础沉降控制在3mm以内，半年后实施拼接，收缩、徐变完成后，新旧桥各项控制指标均满足相应规范要求。考虑工期要求，若不能达到半年后拼接要求，也应根据实际施工情况，尽量延迟拼接时间，拼接后加强观测和保养，减少拼接病害的影响。

　　2、 施工工艺流程

　　设置临时护栏→植筋→架梁→凿除翼板及结合面凿毛→钢筋焊接、绑扎→立模→喷界面胶、浇筑混凝土→拆模、养生

　　3、 拼接方式

　　(1) T梁拼接

　　T梁拼接采用刚接方案，通过横隔板和翼缘板将新旧结构的主肋拼接起来，以消除整体挠度差;新旧结构间的横隔板采用部分预制+部分现浇的施工方法。施工时按设计要求将旧桥边缘桥面铺装凿开，新旧混凝土接触面凿毛处理，露出骨料成荔枝皮状，按图纸要求完成钢筋植入及焊接，再在指定位置上按要求涂刷界面胶，绑扎钢筋，浇筑C40钢纤维加杜拉纤维加UEA混凝土，待强度达到设计要求后摊铺桥面铺装，完成拼接。

　　(2) 空心板及空心板与现浇板拼接

　　采用悬臂刚接方案， 其施工工序:

　　a) 架设扩建桥预制板，并施工好非拼接范围内的桥面整体化层。

　　b) 在作好交通组织的前提下,切除原桥防撞栏，凿除原桥整体化层及部分原桥悬臂，并保留原桥整体化层钢筋。拼接准备工作,先在原桥边板上预植入钢筋，将原桥边板凿毛至露出骨料,使边板拼接面成荔枝皮状.同时按设计的位置在扩建桥拼接板预埋拼接钢筋。

　　c) 当预埋钢筋和植入钢筋水平搭接时，凡搭接长度<10d或预埋钢筋和植入钢筋垂直高差>1d时须加设U型钢筋焊接处理且U型钢筋务必水平、长边紧靠钢筋弯曲大的一边(一般为扩建桥这边)，然后铺入面层钢筋后浇筑拼接缝。扩建桥整体化层的横桥向钢筋应与原桥相应钢筋绑扎,以利新旧桥的拼接。

　　d) 浇注C40钢纤维加杜拉纤维加UEA混凝土。

　　(3) 框架桥拼接

　　采用纵向伸缩缝拼接的方式。其施工工序:

　　a) 拼接准备工作,先在原框架桥悬臂下方预植入钢筋;将原桥边板凿毛至露出骨料,使拼接面成荔枝皮状，浇筑悬臂下部C40钢纤维加杜拉纤维加UEA混凝土。

　　b) 施工扩建现浇框架桥，注意预留纵向伸缩缝槽口。

　　c) 在作好交通组织的前提下,切除原桥防撞栏，凿除原桥整体化层，安装对应位置的伸缩缝纵向钢筋，伸缩缝安装、钢筋预埋及植筋均应按产品说明书进行。

　　(4)现浇板与现浇板拼接

　　当原桥现浇板无悬臂时，采用桥面板铰接的方式进行拼接。其施工工序:

　　a) 施工扩建桥现浇板，并按拼接图预留拼接槽口及拼接预留钢筋。

　　b) 在作好交通组织的前提下,切除原桥防撞栏，凿除原桥拼接槽口，并保留原桥钢筋。按图纸要求完成植筋、铺钢筋后浇筑C40钢纤维加杜拉纤维加UEA混凝土。

　　4、 施工工序及注意事项：

　　(1)、植筋按《公路桥梁加固设计规范》(JTG/T J22-2008)的植筋技术要求进行,植筋时应先探明梁体内的钢筋位置,要求避开梁体内的钢筋。植入钢筋抗拔力经过检测满足抗拉设计强度要求后进行新桥的架设。

　　(2)、当参数B>50cm时，在端横隔梁下设置GYZ D200*56支座，支座具体位置由现场实际情况确定，全桥共计支座30个。拼接前要对原桥进行全面仔细检测，确保原桥结构无任何问题后(如有结构隐患问题，及时拆除，采取补救措施)。

　　(3)、拼接底模采用竹胶板加10×10cm方木，采用上下Φ16mm对拉螺杆分别从拼接上下主体外通过，上面使用10×10cm方木支承，对拉螺杆横桥向间距约为40cm、顺桥向每块竹胶板布3道即间距约为60cm。

　　(4)、在浇筑混凝土前一定要先使用喷枪喷界面胶，在任何情况下，均不允许在界面胶干固后再直接浇筑新拌混凝土，因界面胶在其固化前的胶凝状态时与其他材料贴合才能对其他材料进行粘结，否则将不会有任何粘结力。若涂刷的界面胶已经干固，应再次涂刷界面胶，并重复以上施工工艺。

　　(5)、拼接完毕后应注意加强观察和养护，预防支座脱空等病害。

　　5、 控制措施

　　(1)、沉降控制

　　①、拼接施工之前，若老桥需要补强加固的，必须完成老桥的加固后才能进行新老桥的拼接。

　　②、施工时严格按设计要求控制桩尖沉淀土厚度不大于3cm，控制新桥桩基的沉降。

　　③、新桥上部结构收缩、徐变对原桥的影响是决定拼接时间的关键因素之一，为减小新桥收缩、徐变对旧桥的影响，新桥成桥后须放置一定时间，即推迟拼接时间使新桥收缩、徐变独立完成来减小新桥收缩、徐变对旧桥的影响。

　　④、为尽可能减少拼接缝后浇混凝土收缩、徐变对上部结构的影响，拼接缝处混凝土采用C40钢纤维加杜拉纤维加UEA混凝土。

　　(2)、标高控制

　　为控制架设梁、板后的桥面铺装顶面高程与原桥桥面铺装顶面高程一致，在拼宽桥梁墩台帽梁施工前，应复核高程，核查原桥的建筑高度的各分层厚度，施工中依据各桥具体情况测量分析后，可通过调整帽梁特征点高程或支座垫石的高度来实现。尤其注意在浇注支座垫石前必须对老桥进行高程复查，报监理核查无误后才能浇注支座垫石。

　　(3)、质量控制

　　①、对原桥结构进行切割、凿除时，应严格按结构不被破坏(不出现裂缝等)、不降低承载能力的原则进行，对混凝土切割面须按施工缝处理，须凿毛，以保证新老混凝土可靠连接。开槽尺寸也需严格按设计要求予以控制。

　　②、植筋胶必须保证植入钢筋具有耐高温可焊性，即采用的植筋胶不能因钢筋的焊接而失效，降低其性能，且需要有国家级耐高温测试报告。

　　③、在结合面处均匀涂抹界面胶，然后再浇 注混凝土。因为界面胶具有超强的粘接力，优良的耐水性，耐老化性，通过使用界面胶，可以使混凝土表面变得粗糙，可增加新旧混凝土的粘接。由于采用喷枪喷涂，施工方便、快速，能把界面胶均匀涂在旧的混凝土表面，防止死角没有喷涂界面胶。

　　④、钢纤维混凝土浇筑时应保证钢纤维分布的均匀性和结构的连续性，在一个规定连续浇筑的区域内，浇筑施工过程不得中断，在浇筑过程中不得因拌合料干涩而加水。

　　⑤浇筑到位达到初凝后立即进行洒水降温，一般浇注完12小时后开始拆模，具体时间应根据当时的温度等情况进行酌情调整。拆模时注意不要损坏底面外观，拆模后立即用土工布覆盖并灌水养护，保持土工布潮湿状态7天以上。拆下的模板及时进行清理打磨，并涂刷脱模剂备用。

　　⑥、拼接施工应尽量选择在晚上车流量较少时进行,施工时应封闭原桥靠近拼接侧的一个车道,减少原桥车辆荷载的影响。拼接施工完成5天后，拼接混凝土强度不小于设计强度的90%时，方可解除车道封闭，恢复正常交通。为减少交通封闭时间，建议在拼接用钢纤维加杜拉纤维混凝土中加入适当UEA低碱膨胀剂。

　　⑦、为了提高混凝土的性能，本次施工采用C40钢纤维加杜拉纤维加UEA混凝土。其各种材料的性能如下：钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有较好的延性;杜拉纤维在混凝土中具有极好的分散性，并且化学性质稳定，只依靠改变混凝土的物理结构而改善砼的性能，不与骨料、外加剂、掺和料、水泥等发生化学反应，是一种非常有效的提高砂浆及混凝土抗裂能力的卓越手段;UEA膨胀剂，通过调整配方降低碱性，避免了水泥制品的碱骨料反应，优化了水泥制品的性能。

　　(4)、安全控制

　　由于该加宽段跨越S358国道、树田村道等村道，施工时特别是下方有通道时，应先封路把旧桥须凿除部分砼凿掉，一次性清理混凝土渣，再搭设施工平台，避免渣块掉落在施工平台上，难以清理干净，并且容易掉落通道砸伤人或车。

　　6、 结论

　　(1)、由于钢纤维、杜拉纤维、UEA低碱膨胀剂、界面胶及喷枪的应用，使本工程新旧桥的沉降与混凝土收缩、徐变以及原桥车辆荷载的不利影响得到了有效的控制，达到设计上的要求。

　　(2)、施工结果证明了本工程的新旧桥刚性拼接是成功的，大大增强了该路段的通行能力，有效地减少了交通事故的发生或堵车的现象。

　　(3)、本工程施工实践可为类似新旧桥拼接的扩建工程提供参考。

　　【参考文献】

　　[1] 公路工程行业推荐性标准.《公路桥梁加固设计规范》(JTG/T J22-2008).人民交通出版社，2008

　　[2] 国家标准.《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2006). 中国建筑工业出版社，2006