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高速公路桥梁施工中的加宽拼接技术

文章出处:人气:-发表时间:2016-04-19 15:49【

高速公路

近年来,随着高速公路交通流量的日益增长,先期建设的高速公路桥梁受到设计标准、技术能力、地质条件和车道宽度等多因素限制,已不能适应目前高速公路发展需求,需要进行相应的改扩建作业,但在高速公路桥梁改造过程中,重建桥梁经济成本较高,还会引起交通中断等一系列问题,因此,可对原有桥梁进行加宽处理。由于加宽技术对施工技术和结构设计要求较高,有必要对高速公路桥梁施工中的加宽拼接技术进行分析研究。
基本原则
高速公路桥梁施工采用加宽拼接技术应遵循的基本原则主要有以下四个方面:
一是对道路交通进行合理化疏导,尽量降低加宽施工对已有道路交通的影响,同时也避免对旧桥的承载能力和正常使用造成不利影响。
二是加宽施工前应做好相应准备工作,对桥梁施工现场的地质条件、环境因素等情况进行仔细勘察,并根据现有技术和施工经验,制定出科学合理的施工方案,然后根据方案做好相应的施工材料、机械设备的准备工作,防止由于前期准备工作不充分影响下一步的施工进度和施工质量。
三是保证结构设计的合理性。桥梁加宽施工容易受到新旧桥梁的变形以及沉降的差异等因素影响,继而严重影响高速公路桥梁的正常使用。通常防止纵向裂缝出现的措施是保持新旧桥上部结构形式的一致性,而桥梁下部结构以及基础的形式则重点考虑对旧桥的影响问题,尽量避免旧桥对加宽施工的不利影响。
四是规范施工以及保障后期养护。高速公路桥梁施工中使用的加宽拼接技术复杂程度高,因此,应根据国家和行业相应的标准和规范进行施工操作,有效保障施工质量,防止因施工不规范引起的事故和经济损失。同时,桥梁加宽施工的重要环节是后期养护作业,其可以有效监控新旧桥的变化,并及时采用相应措施对发现的新桥沉降、变形等问题进行合理解决。
加宽拼接方式选择
桥梁加宽过程中,结构形式选择的重点是新旧桥梁上部、下部结构的连接方式的选择,选择哪种连接方式对加宽后桥梁的安全稳定使用意义重大,同时也会严重影响桥梁加宽施工难度和后期使用中的养护维修。常用的加宽拼接方式主要包括上下不连接、上下均连接以及上部连接下部不连接三种。
上下不连接
上下不连接主要是指桥梁加宽部分的上下部结构与旧桥无连接,而在结合处预留一定的施工缝。这种方式使得桥梁加宽部分施工相对独立和简单,施工过程基本不影响旧桥。同时这种连接方式的施工质量对整个加宽施工影响较小,并使得新桥可单独负荷。但这种连接方式缺点是新旧桥梁连接方式仍有差异,行车荷载造成不同的桥梁变形。同时由于修建时间的不同,容易造成桥梁地基沉降不协调,进而使得结合处的沥青铺装层出现纵向裂缝,引起新旧桥的错台问题,导致桥梁正常使用和行车安全性受影响。
上下均连接
上下均连接主要对上部结构和下部结构分别连接处理,首先在上部结构连接处理过程中,需在旧桥桥面连接处凿除一定量的桥面,然后在接缝处设置加强钢筋,最后进行新旧桥面的整体浇筑作业。而下部结构的连接处理主要使用植筋技术,该技术在旧桥的下部结构依次进行钢筋植入和新桥混凝土浇筑作业,进而保证新旧桥下部结构整体连接。这种上下均连接方式可防止荷载作用引起的连接位置变形问题,但这种连接方式的缺点是新旧桥基础沉降差异易导致下部结构的连接位置出现裂缝。而且该方式采用植筋技术,不仅技术难度较大,施工成本较高,其混凝土浇筑作业也会严重影响正常公路交通。
上部连接、下部不连接
这种连接方式是上下不连接与上下均连接的有机结合,上部结构进行连接而下部结构相对单独。这种连接方式有利于上部结构受力,并有效控制桥面连接处的纵向裂缝,同时下部结构不连接也使得受力相对独立,最重要的是施工相对方便且施工成本较低。但这种连接方式的缺点是新旧桥差异性沉降易导致上部连接处裂缝,且该连接方式养护成本较高。
通常针对不同的高速公路桥梁上部结构,采用的加宽处理方法也不相同。如上部结构使用空心板梁,可拆除现有桥梁连接侧的护栏或墩台,并凿除一定量的混凝土,同时在新旧空心板边缘植入相应的钢筋并进行锚固作业,然后进行混凝土浇筑作业,而下部结构则使用钢板进行连接,其具体操作如图1所示;如高速公路T形桥梁选择连接方式时,通常使用的是刚性连接,具体如图2所示。针对新旧桥的悬臂部分可采用植筋技术和预应力筋,并在两梁体间增设横隔板。还可通过高强螺栓和角钢的相互作用以达到新旧桥的有效连接,但这种连接方式的翼缘部分分离,并需重新铺设连接处的桥面;而箱梁实际连接方式的选择,需要根据不同的高速公路桥梁施工要求来确定,如沪宁高速公路主要使用铰接拼宽方式,广佛高速公路则应用半刚性连接方式。

空心板梁连接结构图

图1 空心板梁连接结构图

T形梁的连接结构图

2 T形梁的连接结构图

常见问题
盖梁施工和基桩施工是加宽拼接技术实际应用中经常出现问题的施工环节。
首先是盖梁施工施工。盖梁是上部结构荷载承受和传递结构,可实现上部结构荷载的有效传递,选择不同的连接方式对旧桥受力会产生不同影响。高速公路桥梁加宽施工过程中,通常使用植筋连接或者角钢连接方式以保证盖梁的有效连接。其中植筋连接可保证盖梁的连接质量和桥梁的整体性,同时也可有效防止连接位置受荷载变形问题。而角钢连接是常用的连接方式,其具有操作简便和技术难度低等特点,只需使用螺栓对新旧桥梁盖梁的角钢进行连接以及后期加装合理的防护措施。
其次是基桩施工施工。高速公路桥梁加宽后的实际使用过程中,易出现新旧桥梁的不均匀沉降引起的纵向裂缝。因此在基桩施工中,考虑到新桩长度和桩径相对较大,需进行堆载预压保证沉降量,达到施工要求后再进行下一步施工。
高速公路桥梁施工中的加宽拼接技术是一种经济实用、技术复杂的系统工程。施工过程中,设计施工人员应基于加宽拼接技术的基本原则,根据加宽拼接工程的地质条件、环境状况和实际交通需求,合理选择加宽拼接方式,保证桥梁加宽拼接的质量和降低工程成本。

此文关键字:公路 桥梁 加宽