擴(kuò)寬高速公路即有橋梁改建施工技術(shù)

文/冷斌 中國(guó)鐵建投資集團(tuán)有限公司 廣東珠海 519000

擴(kuò)寬高速公路即有橋梁改建施工技術(shù)

文/冷斌 中國(guó)鐵建投資集團(tuán)有限公司 廣東珠海 519000

擴(kuò)寬高速公路即有橋梁的改建受施工場(chǎng)地限制，施工工期緊張及原有高速公路保暢通安全責(zé)任重大。交通組織復(fù)雜等多種因素影響，較新建橋梁或拓寬橋梁難度大，增加施工成本。本文結(jié)合具體工程，從施工步驟、交通組織，施工方法，施工組織及施工計(jì)劃等方面，簡(jiǎn)要介紹擴(kuò)寬高速公路即有橋改建的施工技術(shù)，并提出各步驟在施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)，可供同類環(huán)境下橋梁施工提供參考。

擴(kuò)建；高速公路；即有橋梁；改建；技術(shù)

1、工程概況

地方城市快速路西溪南路通道橋下穿泉廈高速公路浦頭中橋，正交。原有橋梁為3*13米預(yù)應(yīng)力空心板，橋長(zhǎng)為44米。主要功能為高速公路左右側(cè)排水及行人需求（見(jiàn)示意圖1）。因原橋規(guī)模不能滿足規(guī)劃城市快速路寬度要求。故需拆除老橋。新建西溪南路橋，其結(jié)構(gòu)形式為長(zhǎng)度66米的2*30米先簡(jiǎn)支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，高樁承臺(tái)式橋臺(tái)、柱式墩、樁基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)荷載為公路-Ⅰ級(jí)。主要功能為連接高速公路左右側(cè)西溪南路城市快速路。新橋?qū)挾扰c擴(kuò)建后路基同寬即42米.

圖1 老橋橋型布置圖

2、投資單位（業(yè)主）對(duì)交通組織要求

最大程度地減少擴(kuò)建、改建期間對(duì)高速公路正常運(yùn)營(yíng)的影響，包括資金收入影響，安全行駛影響，在遵循“邊施工、邊通車”的前期下，施工期間避免交通堵塞，還應(yīng)遵循“不長(zhǎng)時(shí)間封道，不分流，確保雙向四車道行駛”的基本原則。 在加快施工進(jìn)度的同時(shí)，施工期間做好交通布控，確保施工、運(yùn)營(yíng)安全。減少頻繁改道帶來(lái)的安全隱患。

3、工期要求

根據(jù)總體工期安排，結(jié)合本橋的施工特點(diǎn)及高速公路交通組織需要，施工期間的改道時(shí)間周期，將直接影響高速公路正常運(yùn)營(yíng)。施工周期長(zhǎng)短直接影響到改道周期。

減少改道周期將很大程度地減少交通運(yùn)營(yíng)安全，橋梁施工安全等風(fēng)險(xiǎn)，并減少施工、交通組織的人員、設(shè)備投入而增加的施工成本。為此，本橋施工周期不應(yīng)超過(guò)6個(gè)月，本橋施工周期定為2009年10月1日至2010年03月30日。

4、施工方案選擇及施工工藝

根據(jù)新、老橋位及高速公路拓寬三方面的關(guān)系，為了確保施工期間不影響高速公路正常運(yùn)營(yíng)，施工步驟為：a、施工左幅外側(cè)1/4幅，形成2個(gè)車道；b、利用左幅新老橋梁形成雙向四車道通行；c、全斷面施工右側(cè)，即整橋1/2幅。d、利用右幅新橋四車道雙向車道通行；e、施工左幅內(nèi)側(cè)1/4，并與外側(cè)1/4拼接，全橋完成。見(jiàn)下圖2：

圖2 西溪南路通道橋施工步驟

4.1 預(yù)制梁施工

本橋上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力砼先簡(jiǎn)支后連續(xù)箱梁，梁板長(zhǎng)度為30米，共計(jì)24片，綜合考慮到大體積預(yù)制梁的存放、運(yùn)輸?shù)壤щy因素、減少運(yùn)輸安全風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)制梁在附近集中預(yù)制。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，在橋位就近設(shè)預(yù)制梁場(chǎng)。模板、混凝土及移梁等起重作業(yè)采用龍門(mén)吊完成。

根據(jù)總體工期要求，預(yù)制梁生產(chǎn)宜于橋梁基礎(chǔ)及下部結(jié)構(gòu)施工時(shí)同時(shí)進(jìn)行，設(shè)臺(tái)座6個(gè)，模板設(shè)計(jì)：中梁2套，內(nèi)外邊梁各半套。預(yù)制箱梁周期為2個(gè)月。臺(tái)座及模板需與本合同段內(nèi)其它橋梁預(yù)制箱梁合理科學(xué)調(diào)配，預(yù)制梁嚴(yán)格過(guò)程控制，避免因施工質(zhì)量及施工誤差導(dǎo)致的返工、停工等，造成工期延誤及增大施工成本。

4.2 左側(cè)外側(cè)1/4幅施工

4.2.1 現(xiàn)澆老橋左幅外側(cè)臨時(shí)護(hù)欄、拆除部分老橋，提供1/4幅施工工作面（圖3）

a、臨時(shí)布控，形成作業(yè)區(qū)：在不影響左側(cè)雙車道正常通行的前提下，在老橋緊急停車速處設(shè)臨時(shí)布控，擺設(shè)水馬或隔離墩，外側(cè)護(hù)欄與隔離墩中間為施工人員及機(jī)械作業(yè)區(qū)。按高速公路布控要求，本項(xiàng)工作需經(jīng)高速公路交警、路政等相關(guān)部門(mén)指導(dǎo)下，前方設(shè)置醒目的“減速”、“前方施工”等標(biāo)志。確保行車及作業(yè)區(qū)內(nèi)施工人員的安全。

b、澆筑臨時(shí)護(hù)欄，確保交通及施工安全：交通布控完成后，需由交警、路政等相關(guān)部門(mén)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收后，在作業(yè)區(qū)域內(nèi)施工臨時(shí)護(hù)欄。臨時(shí)護(hù)欄施工等級(jí)、施工標(biāo)準(zhǔn)不低于高速公路永久護(hù)欄，確保外側(cè)1/4幅新橋施工安全可靠。臨時(shí)護(hù)欄與老橋連接需采用植筋、鑿除老橋橋面鋪裝、清除松散砼、按永久護(hù)欄施工標(biāo)準(zhǔn)配置足夠鋼筋、采用C30砼現(xiàn)澆。與老路側(cè)護(hù)欄聯(lián)接。養(yǎng)護(hù)期不少于7天后，撤除橋位處臨時(shí)隔離墩。前方“減速”、“前方施工”標(biāo)志牌與施工完成的臨時(shí)護(hù)欄將高速公路行車與外側(cè)施工安全隔離。

c、老橋部分梁板及帽梁拆除：老橋外側(cè)1.7米范圍對(duì)新橋外側(cè)1/4幅施工有影響，根據(jù)老橋梁板及帽梁構(gòu)造尺寸，需拆除外側(cè)2片板梁并鑿除1.7米寬度的帽梁，為下部1/4幅施工提供足夠工作面。

圖3 提供左幅外側(cè)1/4幅施工工作面

需注意的問(wèn)題：拆除老橋板梁及帽梁時(shí)間可選擇在外側(cè)1/4幅新橋蓋梁施工時(shí)（受干擾）時(shí)施工，在老橋外側(cè)不影響新橋外側(cè)1/4幅樁基礎(chǔ)及墩柱施工期間，不需要拆除，減少樁基礎(chǔ)及墩柱施工周期時(shí)的安全風(fēng)險(xiǎn)，

在拆除老橋板梁及帽梁時(shí)，杜絕采用大型破碎機(jī)械或爆破，以免振動(dòng)過(guò)大擾動(dòng)使用中的老橋，導(dǎo)致老橋失穩(wěn)，造成安全事故。需采用小型空壓機(jī)配合振動(dòng)較小的砼切割設(shè)備進(jìn)行施工，并需采取有效措施防止鑿除石屑落入高速公路行車道內(nèi)危及行車安全。如在鑿除或切除前充分撒水，用厚棉被覆蓋后施工。并在鑿除或切除后及時(shí)清理碎屑。

4.2.2 左側(cè)1/4幅新橋施工

a、樁基礎(chǔ)：采用鉆孔灌注樁施工，砼輸送泵進(jìn)行水下樁基砼灌注。左側(cè)1/4幅共有樁基礎(chǔ)10根，分別為0#橋臺(tái)4根，1#橋墩2根，2#橋臺(tái)4根，投入沖擊鉆3臺(tái)，施工周期為20天。施工完成后調(diào)往右幅外側(cè)1/4幅。

b、下部結(jié)構(gòu)：在樁基檢測(cè)合格后，下部結(jié)構(gòu)采用定型組合鋼模板，砼輸送泵進(jìn)行砼澆注。左側(cè)1/4幅共有樁接臺(tái)帽2個(gè)，系梁1道，墩柱2根，蓋梁1個(gè)。投入可周轉(zhuǎn)圓柱形模板1套，系梁模板1套，組合蓋梁、臺(tái)帽模板1套，鋼筋工及模板砼工20人。施工周期為15天。

c、梁板吊裝：因本橋施工作業(yè)面有限，梁板數(shù)量較少，工期緊，不宜采用拼裝拆卸較慢的架橋機(jī)進(jìn)行，宜采用大型吊裝設(shè)備（2臺(tái)130t以上起重機(jī)或履帶吊）。預(yù)制梁自集中預(yù)制梁場(chǎng)運(yùn)輸至平整并充分碾壓、夯實(shí)的外側(cè)架梁平臺(tái)。自內(nèi)側(cè)至外側(cè)依次架設(shè)。吊裝時(shí)，應(yīng)確保梁體起吊平穩(wěn)，最大程度減少梁體起吊時(shí)因梁體晃動(dòng)造成吊車失穩(wěn)。1/4幅梁板架設(shè)時(shí)間為1-2天。

d、橋面系及預(yù)制臨時(shí)護(hù)欄施工：因施工作業(yè)面有限，工期緊，在前期預(yù)制完成臨時(shí)護(hù)欄（等于橋長(zhǎng)60米），并與橋面系同時(shí)施工，成為整體，確保行車安全，施工周期為20天具備通行條件（包括養(yǎng)護(hù)期）。

需注意的問(wèn)題：施工左幅外側(cè)1/4幅蓋梁及箱梁上部結(jié)構(gòu)橋面系或濕接縫時(shí)，應(yīng)預(yù)留施工縫及預(yù)埋連接鋼筋，確保與左幅內(nèi)側(cè)1/4橋有效連接。保證施工質(zhì)量。

4.2.3 引導(dǎo)車輛進(jìn)入左幅橋雙向行駛。封閉右幅，為右側(cè)施工提供工作面

左側(cè)1/4幅已施工完成，前后500米范圍內(nèi)路基及路面在橋梁施工期間全部施工完成并具備通行條件，與左側(cè)老橋形成雙向四車道。嚴(yán)格按路政及交警部門(mén)審批完成的交通組織方案進(jìn)行改道及布控。左側(cè)除新橋范圍臨時(shí)護(hù)欄外，橋頭兩側(cè)各60米采用預(yù)制水泥隔離墩與橋上臨時(shí)護(hù)欄與前后側(cè)布控水馬連接。形成半幅四車道。將車輛全部引導(dǎo)至左幅。

需注意的問(wèn)題：本階段施工前，應(yīng)充分考慮到橋梁完成后交通改道工作，合理組織橋梁前后側(cè)路基工程施工，避免出現(xiàn)“橋等路”等窩工現(xiàn)象，影響施工工期。

4.3 全斷面右側(cè)新橋施工

4.3.1 全斷面右側(cè)老橋拆除、新橋施工（圖2第二步）

a、右幅外側(cè)1/4樁基礎(chǔ)：右幅外側(cè)共有樁基礎(chǔ)10根，分別0#橋臺(tái)4根，1#橋墩2根，2#橋臺(tái)4根，施工時(shí)均不受老橋影響，投入沖擊鉆3 臺(tái)(左側(cè)樁基礎(chǔ)施工完成后調(diào)入)，需在左側(cè)1/4幅下部及上部結(jié)構(gòu)施工期間內(nèi)完成，不占用整體右幅施工時(shí)間。

b、右側(cè)老橋拆除：在全封閉的右幅作業(yè)區(qū)內(nèi)，拆除老橋，并破碎，充分利用破碎圬工填筑右側(cè)樁基平臺(tái)及便道。降低施工成本。拆除并填筑時(shí)間為2天。

c、右幅內(nèi)側(cè)1/4樁基礎(chǔ)：右幅內(nèi)側(cè)共有樁基礎(chǔ)10根，分別0#橋臺(tái)4根，1#橋墩2根，2#橋臺(tái)4根，在老橋拆除完成后實(shí)施，投入沖擊鉆3臺(tái)(左側(cè)樁基礎(chǔ)施工完成后調(diào)入)，施工周期為20天。

d、下部結(jié)構(gòu)：在樁基檢測(cè)合格后，全斷面施工右側(cè)新橋，共有全幅樁接臺(tái)帽2個(gè)，系梁1道，墩柱4根，蓋梁1個(gè)。投入可周轉(zhuǎn)圓柱形模板1套，系梁模板1套，組合蓋梁、臺(tái)帽模板1套，鋼筋工及模板砼工20人。施工周期為20天。

e、梁板吊裝：同步驟一，預(yù)制梁自集中預(yù)制梁場(chǎng)運(yùn)輸至平整并充分碾壓、夯實(shí)的外側(cè)架梁平臺(tái)。自內(nèi)側(cè)至外側(cè)依次架設(shè)。吊裝時(shí)，應(yīng)確保梁體起吊平穩(wěn)，最大程度減少梁體起吊時(shí)因梁體晃動(dòng)造成吊車失穩(wěn)。右側(cè)梁板架設(shè)時(shí)間為3-4天。（見(jiàn)圖3）

e、橋面系、護(hù)欄、路面施工，右幅橋施工完畢。具備通行條件。施工周期為20天具備通行條件（包括養(yǎng)護(hù)期）

本階段施工時(shí)充分考慮到工程量相對(duì)較多，施工周期有限，利用左側(cè)外側(cè)1/4幅施工時(shí)間完成右側(cè)外側(cè)1/4幅樁基礎(chǔ)的施工，不但縮短施工周期，又減少設(shè)備投入降低施工成本。

4.3.2 引導(dǎo)車輛進(jìn)入右幅橋雙向行駛。封閉左幅，為左幅內(nèi)側(cè)1/4幅提供工作面

與向左幅改道相同，利用合理地交通組織布控，將車輛引導(dǎo)至施工完成并具備雙向四車道通行的右幅新橋上，左幅封閉。

4.4 施工左幅內(nèi)側(cè)1/4橋梁（圖2第三步），完成新橋拼接

在拆除左幅老橋后，依次進(jìn)行：左幅內(nèi)側(cè)1/4橋梁基礎(chǔ)及下部結(jié)構(gòu)、梁板吊裝、橋面系、護(hù)欄施工。利用高強(qiáng)度砼進(jìn)行新橋拼接施工。左幅橋全橋施工完成。

本階段施工最重要的工序?yàn)樾聵蚱唇?，直接關(guān)系到橋梁總體施工質(zhì)量，施工時(shí)，通過(guò)采用UVA高強(qiáng)度防水砼，減少施工縫等有效方法，確保減少因拼接對(duì)橋梁造成的缺陷。并需加強(qiáng)新橋的沉降、位移觀測(cè)，將存在的問(wèn)題及時(shí)研究，妥善處理。