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摘要:对于交通量的不断增加,早期修建的高速公路已满足不了其交通要求。从实际工程案例出发,综合分析,比选各种施工方案,详细分析了在高速公路改扩建中由于新旧桥高程不一致的问题而需要的顶升与拼宽施工技术,以期同行参考。
关键词:高速公路;改扩建;桥梁;拼宽
引言
随着我国经济的持续发展,各种行业致力于行业内部的革新,特别是高速公路行业的建设尤为迅猛。新时期,我国高速公路的通车总路程已经达到了世界第一长度,而之前我国高速公路大多数是双向四车车道,但是随着经济、交通的飞速增加,高速公路的扩展改造就无法避免。桥梁拼宽的主要应用技术主要是为了确保桥梁不管通过铰接还是特色情况下的现浇混凝土的接缝处是安全的,保证其不出现太大的形变和开裂破坏。与此同时,高速公路桥梁加宽的过程中,其中的总原则是使用相同跨境和结构进行加宽,而且尽量可能使用原桥梁的构建。本文结合工程实例,就某工程中用到的顶升拼宽施工工艺进行了介绍与分析。
1工程概况
某高速公路设计时速100km/h,路基宽度33.5m,采用六车道设计标准建设,为改扩建工程,旧桥为10m的预制空心板,单片重8t、宽1m,单幅宽12m,由于设计标高不同,现需将旧桥整体抬高20cm,然后与新桥拼接。旧桥于2003年11月通车,运行时间较长,整体结构稳定情况较好,但局部混凝土破损,开裂。部分梁板出现漏水情况,铰缝轻微破损。改扩建施工不宜对原有桥梁造成过大影响。
2施工工艺介绍
总体施工分两步:顶升施工、新旧桥拼接。
2.1顶升施工
施工顺序为:基坑施工→解除梁端约束→搭设施工平台→安放千斤顶及监控监测设施→试顶→顶升梁体→浇筑支座垫石→安装支座→梁板复位。
2.1.1顶升工艺介绍
整个顶升工艺由3个体系构成:基础钢管支架体系,作为顶升基础;主体顶升体系;顶升监控体系,作为辅助体系,保证顶升体系安全稳定的进行。
2.1.2基础钢管支架体系
初步设计阶段,顶升支架系统有两种方案,见表1。
2.1.3主体顶升体系
主体顶升体系是以单幅6个100t超薄千斤顶为核心,统一由一个液压泵站供压,6个千斤顶并联连接,其中每个千斤顶又单独配备五通分配阀和调速截止阀,保证每个千斤顶能独立顶升。
2.1.4顶升监控体系
顶升监控体系作为主体顶升体系的辅助体系,为保证顶升安全稳定的进行,同时对梁体竖向位移和千斤顶油压表读数进行双控,压力传感器监测千斤顶油压表读数,位移传感器(百分表)监测梁体竖向位移。
2.1.5顶升过程施工要点控制
(1)顶升施工前仔细检查是否所有梁板约束均解除,严禁带约束顶升。
(2)千斤顶的着力点选择应处于横梁中心位置,不得偏压。
(3)正式顶升前进行试顶,消除支撑本身的非弹性变形或沉降。
(4)梁体顶升前在墩台顶设限位装置,防止梁体在顶升过程中平移。
2.2新旧桥的拼接
拼接施工顺序如下:凿除翼板混凝土→结合部位处理→连接新旧桥钢筋→浇筑连接段混凝土。
2.2.1拼接方案选择
改扩建工程施工中,拼接方式有很多种,各自优缺点也很明显,主要分为3种。下部构造连接,上部构造连接;下部构造不连接,上部构造连接;下部构造不连接,上部构造不连接。该工程顶升拼宽施工初步设计阶段,下部构造已完成,综合现场实际情况,比选了以下两种方案,见表2。
2.2.2拼接工艺流程分析
该拼接方案拼接具体位置是新旧桥翼板处,凿除新旧桥相应位置混凝土,把翼板钢筋连接在一起,再浇筑混凝土,中间形成一个连接段,从而让新旧桥形成一个整体,在结构上,连接属于半刚性,新旧桥翼板及其以上结构能形成一个有效的整体受力结构,而各自的下部构造又单独受力,互不影响,但此种拼接方式有两个问题需要解决。
(1)新旧桥连接段混凝土属于最后浇筑的部分,由于时间差异,此处混凝土浇筑过后产生的收缩会产生较大拉力,对连接段造成拉裂破坏,在浇筑连接段混凝土时,宜选择UEA补偿收缩混凝土,可抵消部分收缩,防止连接段混凝土开裂。
(2)新旧桥各自下部结构虽单独受力互不影响,但新旧桥沉降不均匀以及新桥由于修建时间较短会产生较大工后沉降,一旦新旧桥沉降差较大,连接段就会产生较大剪力,导致桥面铺装层产生纵向裂缝。此问题核心在于减少新旧桥沉降差,条件允许可选择桩柱式基础,以及对新桥进行预压。
2.2.3拼接施工工艺要点控制
(1)凿除翼板混凝土时,严禁使用大型机械,防止对桥梁造成过大破坏。
(2)凿除出的新旧桥连接段结合面要仔细清理,避免夹渣,形成薄弱面。
(3)连接段混凝土要使用补偿收缩混凝土,防止开裂。
3结束语
现阶段的桥梁加宽改建项目可能涉及到的影响因素众多,范围也比较广,应该提升各个专业和部门的分工合作能力。在这个以人为本、社会舆论影响较大的新时期,应该不断对桥梁加宽改造工程项目的安全可靠性、经济性以及协调性更加重视。与此同时,应该做到尽量不去影响原本交通的运行情况,还应该更加重视桥梁改造工程项目的连接材料以及各种不同类型的施工技术手段、施工顺序等内容。该公路改扩建中,本来新旧桥高程不一致,后经顶升与加宽,新旧桥较好地连接到一起,后经跟踪,运行情况良好,桥面平顺,结合部位也很稳定,无其他形式问题暴露,得出以下结论:该套顶升与拼接工艺是一种在实际施工过程中安全稳定、切实可行的施工方案。
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