公路改扩建桥涵拼接工艺

时间:2022-07-17 11:07:27

公路改扩建桥涵拼接工艺

摘要:随着经济的迅速发展,交通运输日益繁忙,公路改扩建工程逐年增多。本文结合西宝高速公路改扩建项目对桥涵结构物整体式拼接加宽工艺进行了分析和总结。

关键词:公路;桥涵; 拼接;工艺

Abstract: with the rapid economic development, transportation increasingly busy, highway reconstruction projects increased year by year. This paper XiBao highway to bridge structures reconstruction project and joining together widened process were analyzed and summarized.

Keywords: highway; Bridge; Joining together; process

中图分类号:X734文献标识码:A 文章编号:

西宝高速公路从2009年开始进行改扩建施工,由原双向四车道扩建为双向八车道高速公路。该路桥涵扩建方案为在原桥涵两侧进行整体式拼接加宽,使加宽后桥涵宽度满足路基宽度设计要求。其中桥梁和板式通道拼接采用上部构造连接、下部构造不连接的方式,箱式通道和涵洞均采用设置沉降缝的方式进行拼接。

一、原桥涵结构

原有桥梁以简支板、简支变连续箱梁等结构为主。桥梁上部多为预应力混凝土空心板、预应力混凝土箱形梁,下部为柱式墩、钢筋混凝土盖梁,桥台大多为柱式台,台后填土大于5m的为肋板台,基础均为桩基础(摩擦桩)。原有涵洞以圆管涵、箱涵为主,通道以明板通道、箱式通道为主,基础均为明挖扩大基础。板式通道大多为轻型薄壁台,台高较高的为扶壁台。

二、桥涵拼接

原有路基宽度为24.5m,加宽后路基宽度为41m,桥涵拼接宽度为在原桥涵两侧各加宽8.25m。经桥涵拼接可靠性验算,拼接成整体后旧桥涵承载力及正常使用极限状况均满足规范要求,新、旧预应力混凝土梁徐变变形差不控制设计。依据差异沉降荷载计算与组合计算,确定新、旧桥梁基础差异沉降容许值为5mm,拼宽桥梁工后沉降控制在5mm以内,可以满足桥梁上部结构拼接的控制指标要求。

(一)拼宽桥涵基础

因基础沉降随时间的发展在理论上无法进行准确分析,为减少拼宽桥梁工后沉降,拼宽桥梁和板式通道基础全部采用了桩基础。拼宽桥梁桩基参考旧桥进行设计,桩径采用与旧桥相同的桩径,桩长按照地质情况进行适当调整。当桩底2m以内为粗、中、漂石层时,可将桩长加长,使持力层位于粗、中、漂石层;当持力层为亚粘土时,桩的容许承载力[p]与桩顶反力p的比值取最大值。因拼宽桥梁宽度小于旧桥,在相同的地质条件下,拼宽桥梁采用与旧桥相同的基础型式,桩顶荷载均小于旧桥,拼宽桥梁的工后沉降较小,最大不超过5mm;拼宽板式通道采用桩基础,其承载力大于原扩大基础,工后沉降较小,对拼接影响较小。在架设拼宽桥梁3-6个月并进行预压后再与原桥拼接,使加宽侧桥梁先完成部分沉降,以减少新、旧桥梁基础之间的差异沉降。箱式通道和涵洞根据不同的地基分别采用砂砾、灰土垫层或灰土桩等措施进行处理,使基础承载力满足设计要求,并控制不均匀沉降在3.8cm以内。

(二)拼接工艺

为保证与原桥涵构造顺接、外观协调,拼宽桥梁均采用了与原桥相同的跨径和结构形式,对于原桥为薄壁台或台前设置挡土墙的拼宽桥梁均采用相同的结构。采用相同的结构形式进行拼接,加宽后新、旧桥梁受力状况和结构刚度基本相同,在荷载作用下新、旧桥梁接合部位产生的挠度差较小,桥面不易产生纵向裂缝。

1、桥梁拼接

加宽桥梁下部结构与原桥相同,多采用双柱墩、钢筋混凝土盖梁。新、旧桥梁拼接方式为下部构造不连接、上部构造采用湿接缝进行拼接。

空心板桥:加宽空心板桥按原结构型式采用湿接缝方案进行拼接。将原桥边板按设计宽度切除外侧悬臂,凿毛切割面混凝土表面,在指定位置植筋并涂刷界面胶,将植入钢筋与拼宽空心板预留钢筋对应焊接,浇筑钢纤维补偿收缩混凝土形成湿接缝,使原桥与加宽桥梁间通过现浇混凝土湿接缝连接形成整体,并在空心板两端各设一道50cm厚的横梁,以加强其整体性。湿接缝连接应在加宽桥架设4个月后进行,以减少收缩徐变及基础沉降的影响。

现浇混凝土湿接缝连接构造图(单位:cm)

预制箱梁桥:加宽预制箱梁桥按原结构型式采用湿接缝连接方案拼接。将原桥边梁按设计宽度切除外侧悬臂,凿毛切割面混凝土表面,在指定位置植筋并涂刷界面胶,将植入钢筋与拼宽箱梁预留钢筋对应焊接,浇筑钢纤维补偿收缩混凝土形成湿接缝。

现浇混凝土湿接缝连接构造图(单位:cm)

现浇混凝土湿接缝连接钢筋构造图(单位:cm)

T形组合梁桥:加宽T形组合梁桥按原结构型式采用弱刚性连接-翼缘拼接。按设计宽度切除原T形组合梁边部现浇桥面板,在原桥边梁外侧翼缘植筋并涂刷界面胶,将植入钢筋与拼宽T梁翼缘预留钢筋对应焊接,最后整体现浇形成连接。

弱刚性连接-翼缘拼接构造图(单位:cm)

2、涵洞、通道拼接

板式通道拼接同空心板桥加宽拼接;箱式通道和箱涵拼接采用箱接箱方式,接口设置2cm沉降缝,并用止水带填塞;考虑到圆管涵接长时管口拼接处理不好容易漏水,影响路基稳定性,存在质量隐患,且养护不方便,所以圆管涵拼接采用箱涵接圆管涵方式。

三、工艺要求

在切割旧桥面护栏底座、桥台耳墙、桥梁悬臂以及拆除部分混凝土构件时,为避免原有结构不受损害,应采用电动墙锯或电动绳锯等无振动直线切割技术。

在箱梁或空心板桥上部结构拼接植筋时,应根据原构造及切割面钢筋分布情况,避开钢筋采用电锤钻孔至设计深度,清孔后插入钢筋,使钢筋与混凝土通过植筋胶粘在一起,以满足结构传递受力要求。

植筋胶的抗拔、耐高温、抗疲劳等性能指标必须满足行业标准,确保植筋胶不会因钢筋焊接而失效或降低强度性能,并在植筋前进行植筋锚固强度抗拔试验,要求钢筋达到屈服强度而不被拔出。

四、结语:公路改扩建采用在原桥涵两侧整体式拼接加宽方案整体性好,确保了新、旧结构整体共同受力;拼宽桥梁采用与原桥相同的跨径和结构形式,新、旧桥梁受力状况和结构刚度基本相同,在荷载作用下新、旧桥梁接合部位产生的挠度较小;拼宽桥涵基础工后沉降均小于设计要求,满足桥梁上部结构拼接要求;上部结构采用刚度较大的湿接缝连接,且桥面铺装现浇层同时参与受力,确保有足够的强度去抵抗收缩徐变和基础沉降等产生的附加应力及变形。

参考文献:

[1]JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范

[2]JTG D62-2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范

[3]JTG D63-2007 公路桥涵地基与基础设计规范

[4]JTJ 041-2000 公路桥涵施工技术规范

作者简介:

高传明男49岁硕士高级工程师;陕西高速集团西宝高速公路改扩建项目管理处。多年来,一直从事高速公路工程建设项目管理工作,曾参加过陕西多条高速公路工程建设任务,曾在长安大学校报、公路期刊等多家刊物发表过学术文章。从2008年12月份西宝高速公路改扩建项目开工至2011年10月份建成通车,参与了该项目设计、施工、监理、检测等方面的技术管理工作,对于路基、桥涵拼接方案、施工工艺以及质量控制进行了深入研究和探索,总结并积累了改扩建公路路基、桥涵拼接施工的经验。

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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