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摘要:随着国民经济收入的持续增长,汽车拥有量也大幅度增加,自驾出行频率也越来越高,随之而来的就是公路拥堵问题,为有效改善这一现状,就不得不对原有公路进行拓宽改造。在公路改扩建工程施工中,对老旧桥梁进行拓宽改造,桥梁结构就会出现变形现象,严重影响桥梁整体质量及使用功能。本文从桥梁加宽改造施工要求出发,对公路改扩建桥梁施工技术要点进行探讨。
关键词:公路改扩建;桥梁施工;技术要点
1桥梁改建设计施工要求
1.1桥梁改建时应充分考虑原桥的技术状况、沿线的地质条件、合理的横向连接方式、新旧桥梁结构的变形协调、新旧结构合理的控制拼接时间以及在不中断原桥交通的条件下合理的新桥施工方法等。
1.2采用改扩建后的荷载标准对原有桥梁、涵洞进行结构验算的主要结论;新建桥梁涵与原有桥梁涵连接(含原有桥梁涵之间的相互连接)方案的比选与论证;原有桥梁涵维修加固方案的比选与论证。
1.3为了便于新旧桥梁的拼接,扩建桥梁与相应的原桥孔径相同或相近,但对于斜交跨越等级航道或等级道路的连续梁桥,受桥下通行净空的限制,拓宽桥梁的孔径应进行方案的详细研究后确定。
1.4考虑到公路扩建后拓宽桥梁因桥面横坡的延续对桥下净空的影响,维持等级航道和等级道路通行净空标准不变,对于拼宽部分上部结构为T梁或箱梁的情况应采取降低通行孔上部结构建筑高度的措施予以保证;对于拼宽部分上部结构为板梁的应采取降低地方道路标高等措施解决。
1.5病害严重经加固又能利用但又不易拼接或拼接难度大而技术上又较难克服的特大桥不做横向拼接方案,采用线位分离方案建新桥。
1.6桥梁拓宽上部结构型式应与旧桥上部结构型式相同或相近,这样可以保持上部结构受力的一致性;保证新、旧桥梁上部结构的受力和温度作用变形协调。
1.7下部结构型式也应与旧桥下部结构型式协调一致。基本采用桩柱式桥墩;新旧桥台也应采用匹配一致的桥台型式。
2空心板桥施工技术要点
扩宽桥梁纵向拼接缝施工工艺是基于先将梁板夹住使新老桥共同受力变形后,进行纵缝砼浇注的,此方法可解决空心板桥梁拓宽纵缝施工时的交通封道问题,同时提高了砼的抗裂性。
2.1空心板桥梁纵缝拼接工艺施工方法
纵缝拼接的桥梁在桥面铺装和新护栏浇注完毕后并达到规范及设计要求,同时在梁板安装三个月后,方可拆除老护栏。采用空压机配合风镐作业凿除老护栏,将老护栏凿除到梁板顶面的位置,注意不要破坏老桥的梁板,不要割除老梁板内预埋的护栏钢筋,把这部分钢筋加以利用,使其与种植筋共同受力。
2.2粘接钢板、钢筋焊接
老桥空心板侧面进行种植螺栓及粘贴钢板处理,粘贴钢板采用XH130A/B的环氧树脂粘贴,钢板采用A3钢板80*10,钢板纵桥向分段长度宜控制在5m以内,螺栓、螺母及垫圈采用定制。
2.3夹具的制作
夹具采用I22热轧普通工字钢制作,长度为240cm,上下各一根组成一组,每根工字钢上打4个洞,用M20螺杆拧紧固定。工字钢与梁板之间的支撑点要垫入钢板等坚硬东西,不允许多点支撑,但可在螺杆拧紧后在底部工字钢与梁板之间的空当中垫入若干木楔之类的物体,以近一步保证梁体传力的可靠性。螺杆穿过纵缝混凝土的部分用PVC管与纵缝混凝土隔开,螺杆的拧紧采用60cm长的加力杆人工扳紧即可。
2.4模板制作
模板制作应按照模板的工艺要求,根据纵缝施工特点进行制作,可以采用反吊法。将模板的支撑部分反吊与纵缝的钢筋之上,也可利用工字钢,将需要支撑的部分架设在工字钢上,要确保模板的稳定与牢固,模板与砼空心板应拼接严密,尽量减少漏浆的产生。
2.5砼浇注
钢纤维混凝土配比:根据试验确定水灰比,外掺剂宜1%-1.5%,粗骨料粒径不宜大于20mm和钢纤维长度的2/3,钢纤维抗拉强度不低于550MPa,采用微扭平直型,单根长度为25-30mm,等效直径0.45-5.45mm,钢纤维体积率取0.8%(每平方米62kg)。采用机械振捣,保证钢纤维分布均匀避免钢纤维露出表面,浇筑时应先浇筑T型部分的下部,用插入式振捣器振捣密实再浇筑T型部分的上部,并用平板振捣器振捣密实,混凝土浇注时要特别注意新老桥桥面铺装砼的交接面,需进行认真的振捣和抹面,保证相接良好。进行浇筑时,可不封闭交通,但要注意不要让车辆进入已浇筑好的拼接混凝土上。浇筑混凝土前,当天需要施工的纵缝钢筋模板应全部完成,不允许在施工期间再进行钢筋模板的工作,混凝土一旦开始浇筑即不能停顿直至一座桥完成。
3.新旧涵洞衔接施工技术
施工技术人员先要把原桥梁涵洞口及部分铺砌进行拆除。此过程,如果工程所处的基承载力低于设计要求,施工技术人员就要对地基进行处理,然后再进行拼接操作,以提高作用效果的稳定性。首先,在衔接施工技术应用前,施工准备工作人员要认真审核设计施工图,以提高结构面的清洁程度。此过程要求改建工程的设计图纸标明钢筋锚固点的钻孔位置,以确定螺栓锚固的位置以及成孔直径深度。其次,当钻孔清孔完毕后,施工技术人员要采用毛刷、气泵将孔周围半径0.5m范围内的灰尘清理干净。而后,还要用棉丝蘸丙酮,清理涵洞的内壁,以保证孔洞内始终处在清洁干燥状态。最后,在埋植钢筋过程中,施工技术人员要采用特殊配制的锚固胶从钢筋端头处深入到孔口位置。此过程,施工人员要朝向同一方向进行旋转埋植,直至到孔洞底部为止。
4.路基和路面的改扩建
4.1路基双侧改扩建
两侧改扩建是指通过一些改扩建的措施,使既有和原来的车道两侧的路基都进行加宽。这样就要求改扩建的过程中,要确保中中间线的位置不能随便动,要随时保持重合,才能将工作一直进行到底。通过两侧同时进行加宽的方法非常有优势:一是可以很大地节省原材料,这样有利于长期运行。二是可以使两侧平均增加车流量,不至于使一侧比另一侧不在平均,造成一边拥堵一边空闲的状态而使道路空间浪费。但是,这样的方法也有一些不足之处。那就是相对的建设时间比较长,这样会使在改扩建过程中,大量的车辆只在较窄的道路上行驶,容易造成长时间的堵车,也会导致先前文本所分析的一系列的不良现象。所以,两侧改扩建的时候一定要注意进度的有效进展,保证工期的如期完成。
4.2路基单侧的改扩建
如果进行路基的单侧改扩建,那么对既有和新建两道路的中心线的复合性就没有太大的要求。单侧的宽度,主要是考虑到拼接中间的隔离带地区,并进一步将路面建设得更加平衡舒畅。单侧路基的改扩建有一定的弱点,就是对材料的利用不够充分,不能有效地从整体对高速公路进行改建。另外,单侧改扩建的投资较大,而且建设的周期同两侧改建相比,也不算很短。总之,两种改扩建的方法各有利弊,在实际操作过程中应该根据实际情况进行选择。
4.3工段交通的有效管理
高速公路的改扩建无疑会对周围的环境造成一定的影响,这就要求工作的人员尽量通过一些合理的方法来将对环境的影响降到最低。一般在改扩建之前,都要针对环境的影响,作出一定的评价,目的就在于尽量多地了解周围环境的情况,并有效制定措施将对周围环境的破坏降到最小,这叫开工前的优化设计方案。若是施工期间造成了一些路段的堵塞,也要尽快地疏导确保道路的畅通。大的方面来说,针对不同的问题要有不同的应对之策。问题总会有的,但只要想办法,就一定会解决。
结语
我国高速公路改扩建的技术正逐步完善,相关制度建设和管理措施也不断摸索之中,有关部门也在制定相应的规程对各项工作进行规范。只要我们把握好其中每个细节的工作,科学管理、不断创新,就一定可以将道路成功改造,促进高速公路运输能力的不断提高。
参考文献
[1]邓光文.高速公路改扩建工程中的技术难点和施工对策[J].江西建材,2014,(19).