淺談橋梁拼接施工技術

張裕標

（中交一公局廈門工程有限公司，福建廈門 361000）

1 項目概況

福建省永春至永定（閩粵界）高速公路龍巖段是海西區高速公路主骨架網中“四橫”莆田至永定（通往廣東梅州）高速公路的后半段，其中中交一公局廈門工程有限公司承建的A10合同段全長7.16 km，控制性工程龍門樞紐互通位于龍巖市新羅區龍門鎮西側約1.2 km處，與既有龍長高速公路十字相交，既有龍門大橋原橋為左右幅分離式橋，跨徑布置為（24 m+3×30 m）+4×30 m+4×30 mPC連續T梁，右幅橋老橋利用，將左幅橋第二、三聯拼接加寬4 m。工程設計參照福泉廈漳高速公路擴建工程橋梁拓寬拼寬進行設計，新老橋拼接采用上連下不連方案進行拼接，新老橋上部結構通過拼接形成整體共同受力，下部結構分離，獨立受力。工程施工期間，既有龍長高速公路保持暢通，確保施工過程中社會車輛能夠以一定的速度順利通過，遵守邊通車、邊施工的基本原則。

2 橋梁拼接工藝

架設加寬部分預制梁之前，先設置臨時護欄，再拆除原橋外側防撞護欄，并鑿除原橋外邊梁翼緣70 cm，再對原橋外側邊梁進行植筋。然后進行新橋的架設，包括加寬部分二片梁的安裝，以及加寬橋縱向濕接縫的澆筑，在加寬橋架設完畢后將加寬橋進行預壓。接著進行原橋與加寬橋橫向連接部分拼接處理，拼接處中梁與原橋外邊梁之間設置70cm寬的濕接縫，以及每孔7道現澆橫隔板，拼接部分濕接縫、橫隔板采用UEA-補償收縮混凝土。拼接前鑿除原橋外邊梁90 cm范圍內橋面鋪裝混凝土，保留原橋橋面鋪裝橫向鋼筋，再鋪設加寬部分及拼接處的橋面鋪裝鋼筋，然后澆筑橋面鋪裝混凝土和防撞護欄混凝土。最后一次性鋪注原橋和加寬橋瀝青混凝土、安裝伸縮縫。

橋梁拼接工藝流程如下：

施工準備——新橋部分下部結構施工——老橋護欄拆除——老橋翼緣板植筋及腹板鉆孔——精軋螺紋鋼筋穿入——新橋T梁架設——新橋部分橋面系施工——新老橋橫隔板連接施工——新老橋拼接縫施工及橋面鋪裝施工。

3 橋梁拼接施工

3.1 新加寬部分橋梁施工前的準備工作

在進行新橋樁基和下部結構施工之前，應由測量人員對老橋進行橋位坐標和高程復核，確認老橋的各項數據與圖紙中提供的數據相一致。以保證新老橋梁的高程順接和各墩位的軸線相一致。確認數據無誤后，方可進行下部結構的施工，尤其是在進行支座墊石施工時，要逐跨對老橋的橋面標高進行測量，跟據老橋的橋面標高反推新橋的支座墊石標高，以保證新老橋面的標高順利街接，切不可完全按照圖紙中的數據進行施工，這也是改擴建工程的一個重要特點。

圖1為橋梁拼接橫斷面圖。

（2）橋梁拼寬下部施工前，需拆除橋臺兩側錐坡。錐坡開挖前，為了保證原高速公路路基穩定，需在原橋臺后填土采用土釘支護，橋臺錐坡較矮時可采用50cm厚漿砌片石防護，并及時進行放坡開挖，邊開挖邊進行防護（見圖2、圖3）。

（3）新橋臺的承臺或基礎開挖時，做好路基橫向防護，確保老橋安全。

3.2 新加寬部分橋梁樁基及下部結構的施工

在做好上述工作的基礎上，按正常的施工工藝進行新橋下部結構的施工，具備架梁的條件。

3.3 臨時護欄的設置

在進行新的拼接中梁架設之前，為保證新梁的架設位置，必須將老橋的護欄拆除，并重新設置新的臨時防撞護欄，以確保高速公路的車輛順利通行。根據這一工藝要求，經過方案反復比對，決定對老橋的護欄沿護欄根部整體進行切割，切割沿護欄根部連同老橋邊梁翼緣一同進行，縱向5 m一節。切割后每5 m一節用吊車吊至硬路肩與行車道之間的分界線處，底部墊平，每節之間用鋼筋連接成為整體，背后用砂袋加固，以增加護欄的防撞效果。

3.4 老橋邊梁植筋與鉆孔

（1）為保證新老橋的拼接效果，原橋加寬側邊梁在切除護欄寬度后，將翼板鑿除20cm寬混凝土，保留原翼板鋼筋，將露出的鋼筋上下彎折閉合后進行焊接，并沿原橋翼緣板縱向一定距離植入翼板鋼筋，原橋翼板鋼筋或植入筋與拼接中梁翼板預留鋼筋通過和回形閉合箍焊接而相互連接。

植筋施工工藝：準備→鉆孔→除塵清孔→孔干燥→鋼筋處理→配膠→注膠→插筋→養生（見圖4、圖5）。

植筋參照喜利得HY150粘合劑配合鋼筋的參數進行植筋長度設計，鋼筋植入混凝土深度14 cm。鋼筋植入后其拔出力不應小于37.9 kN。

行車道板植入筋施工按照下述施工順序進行：

a.鉆孔，鉆孔直徑 16 mm，注意鉆孔位置必須避開原結構鋼筋。

b.清孔，用 GA18刷子刷出孔內灰塵，再用吹氣泵吹出孔內殘余灰塵。

c.用粘合劑從孔底部開始向外填孔。

d.植入鋼筋，待1.5 h后且植入筋拔出力滿足要求后方可進行下一步施工。

（2）因每孔拼接中梁和原橋外邊梁之間設置多道現澆橫隔板，并在拼接部分橫隔板內安裝J25預應力高強精軋螺紋粗鋼筋，故在架設加寬橋拼接中梁前須為預應力高強精軋螺紋鋼筋制作孔道，鉆孔采用小型空心鉆機進行,鉆孔直徑4 cm（見圖6）。鉆孔前應探測原橋外邊梁腹板內預應力鋼絞線的精確位置，嚴禁孔道與原橋預應力鋼絞線相干擾。鉆孔位置應按照設計要求控制放樣，為防止鉆孔碰到端部預應力鋼束管道，鉆孔前應采用探測儀避開原橋或加寬橋預應力管道，邊鉆邊查看，如碰到管道，設計允許該鉆孔位置適當偏移避開預應力管道、原橋的普通鋼筋，避免原有T梁結構損傷。偏移量以與設計鉆孔位置距離不大于 5cm控制。鉆孔植筋應由有專業經驗的技術人員來實施，保證植筋數量和錨固長度，確保植筋質量在預制新橋之前，應根據老橋邊梁的鉆孔位置在新預制梁中相應位置預留孔道。

3.5 新橋部分的施工

老橋植筋及鉆孔工作完成后，即可按正常工藝進行新橋部分的梁板架設、濕接縫、橋面系的施工。但有以下幾點必須注意：（1）先預制安裝加寬橋拼接中梁，并將拼接部分橫隔板內精軋螺紋鋼筋穿過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。否則，梁板架設完成后無法再進行穿入工作。（2）濕接縫施工時在拼接中梁新橋一側的每個橫隔板處的行車道板上制作預留孔，利于以后在T梁下部張拉精軋螺紋鋼筋時人員上下及吊放張拉用千斤頂。加寬橋主梁架設完成后進行均載預壓，預壓采用堆載預壓方式，預壓值為3.3 kN/m2，在預壓開始后，在每跨墩頂設沉降觀測點，前兩周每天進行沉降觀測，隨后改為每周觀測一次，如前后兩周沉降差在1 mm之內，則可視為沉降穩定，可進行后續的橋梁拼接施工。在預壓放置期對梁外露鋼筋應采取適當保護措施，防止鋼筋銹蝕.

3.6 橋梁拼接施工

（1）待加寬橋各T梁架設完畢并預壓穩定后，張拉預應力高強精軋螺紋鋼筋，張拉前應在端隔板縱向兩側設置槽鋼并楔緊以防止梁體變形，槽鋼高度應靠近高強精軋螺紋鋼筋張拉高度，張拉過程中應監測梁體的變形，張拉控制應力為0.4f[pk]=0.4×540=216（MPa）。每根 JL25高強螺紋精軋鋼筋錨下控制張拉力為106.0 kN。因在對精軋螺紋鋼筋張拉時，人員是在梁底進行操作的，并且是在相拼接的兩片梁外側工作，橋墩較高，人員無法從地上作業，為此根據現場實際情況設計了專用的工作平臺用于張拉操作（見圖7）。

（2）向原橋、加寬橋腹板孔道內注入喜利得HY-150化學膠封孔，綁扎拼接處橫隔板鋼筋，再立模澆筑UEA補償收縮混凝土，現澆混凝土強度達到80%后方可拆除槽鋼，橫隔板連接施工完成后需在錨具上涂上環氧樹脂（見圖8、圖9）。

（3）拼接前鑿除原橋邊梁90 cm范圍內橋面鋪裝混凝土，保留原橋橋面鋪裝橫向鋼筋，再鋪裝加寬部分及拼接處的橋面鋪裝鋼筋和橋面連接鋼筋，安裝擺放時注意平整順直，兩網片間的接頭采用綁扎搭接，搭接長度滿足橋規要求（見圖10）。在梁頂設置網片架立鋼筋，梅花形布置，與鋼筋網片點焊，確保鋼筋網片穩定牢固及保護層厚度滿足有關要求，然后再鋪筑混凝土。

4 注意事項及質量控制要點

（1）對原橋結構進行切割、鑿除時，應嚴格按結構不被破壞(不出現裂縫等)、不降低承載能力的原則進行，對混凝土切割面須按施工縫處理，須鑿毛，以保證新老混凝土可靠連接。

（2）為使拼接部分在拼接之前盡量減小沉降量，以及調整跨中上拱（預應力混凝土結構），采用預壓方式進行調整，橋面沉降穩定后再進行拼接連接。

（3）施工圖中所給出的高程、坐標，為避免差錯，施工放樣前先進行復核。這一點在拼寬橋梁顯得尤為重要，要著重注意。

（4）為控制新建部分與原橋平面對齊拼接，新拼橋梁樁位放樣時必須雙控:即按照施工圖設計給定的樁位坐標放出樁位，然后將老橋墩臺蓋梁的邊線延長，邊線延長后與按施工圖實放樁位中心擬合，控制誤差范圍為縱向和橫向誤差不大于2 cm。誤差超過范圍必須調整新建橋的樁基坐標以確保新老橋對齊拼接。拼寬部分的橋梁樁基放樣施工時，若發現與原橋墩、臺樁基錯位超出誤差范圍時，應及時通知設計及監理。

（5）為控制架設梁、板后的橋面鋪裝頂面高程與原橋橋面鋪裝頂面高程一致，在拼寬橋梁墩臺帽梁施工前，應復核高程，核查原橋的建筑高度的各分層厚度，施工依據各橋具體情況測量分析后，可通過調整帽梁特征點高程或支座墊石的高度來實現。尤其注意在澆注支座墊石前必須對老橋進行高程復查，報監理核查無誤后才能澆注支座墊石。

（6）原橋與拼接部分間采用現澆濕接縫來連接。為保證橋梁在施工和運營狀態下結合面不出現收縮裂縫，需嚴格控制拼接處植筋及鋼筋焊接施工質量，濕接縫、橫隔板澆筑采用 UEA補償收縮混凝土，施工前應做配比試驗，控制 UEA摻量及膨脹率，以保證橋梁在施工、運營狀態下結合面不出現收縮裂縫?；炷翝沧r，應連續澆筑，避免出現接縫，還必須保證混凝土振搗密實；還應特別加強澆水養護，7～14 d仍需繼續保濕養護，以保證膨脹效能的繼續增長。

（7）現澆混凝土橋面板和現澆濕接縫混凝土澆注前，應將混凝土結合面進行鑿毛(按照施工縫來處理)，其粗糙面的凸凹不小于6 mm，再進行清洗和保濕處理；還宜在結合面處均勻涂抹界面膠，然后再澆注混凝土。

（8）植筋施工技術及施工要求：

抗拔力要求必須保證被植入鋼筋達到屈服強度時不被拔出，在施工之前必須實地實物做試驗，達到要求后方可全面施工。

植筋時應盡量避免傷及原有鋼筋，其破壞率應控制在15%以下，且在裂縫處不宜植筋。

（9）新老橋拼接應盡量選擇在車流量較少的夜間施工，施工時應封閉拼接側的單幅車道，避免因車輛荷載作用引起的結構振動對濕接縫造成不利影響，保證拼接能取得良好的效果。

（10）橋梁拼寬交通組織及安全施工措施:

橋梁兩側拼接加寬交通組織分三個階段：

第一階段：拼接橋梁在基礎、下部結構施工期間，護欄未拆除，不影響高速公路4車道通行。

第二階段：在上部結構施工時，包括梁體架設、濕接縫澆筑等。需切除原橋防撞護欄，設臨時護欄，兩側同時預壓,主線雙向行駛。

第三階段：新舊橋梁拼接：拼接后，考慮到混凝土的強度問題，7 d內不容許行車、30 d內不容許行大車，故要求貨車、重車分流，小車、客車利用另半幅并道行駛，據此設置相應的限速、疏導及告示等臨時標志和情報版，橋梁拼接原則上應與同幅路面施工的時段一致。封閉半幅路面時利用該橋前后的2個中央分隔帶開口進行交通導流。

拓寬工程在大交通流量狀況下“邊營運，邊拓寬”，施工環境非常特殊，稍有不慎便會產生堵車并隨時有發生交通事故的可能，因此確保行車安全和道路的正常營運始終是該工程的重點。

5 結語

隨著我國經濟的日益發展，前些年修建的雙向4車道高速公路已無法滿足現有交通量的需要，服務水平下降，對原有高速公路的改擴建將大量進行。該實例適用于原有高速公路為T型梁橋的大部分高速公路的改擴建。

2012年4月20日，福建省交通運輸廳在福州市組織召開了“福泉廈漳高速公路擴建工程——特殊橋梁拼寬關鍵技術研究”的技術成果評審會。該課題研究創新性強，經濟效益和社會效益顯著，推廣應用前景廣闊，研究成果總體達到國內領先水平。課題研究之一——變寬拓寬的預應力混凝土T梁橋的靜動力特性，總結完善了福建省改擴建橋梁拼接縫的設計，以大斜交現澆預應力連續空心板梁橋拓寬為工程背景所進行的現場定期監測的研究。其研究成果對同類橋梁拓寬拼接設計和施工具有指導意義；編制的福泉廈漳高速公路橋梁拓寬拼寬設計指南和施工指南，為今后改擴建工程的順利實施提供了有力的技術保障。

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