橋梁拼接施工技術(shù)要點探究

陳旭彬

摘 要： 近年來，交通量的急劇增加導致我國大部分橋梁的通行壓力陡增，因此亟需進行橋梁拓寬處理。重點對橋梁拼接施工技術(shù)要點進行研究，詳細調(diào)研了當前改擴建工程橋梁拼接的三種施工類型，并論述了其各自優(yōu)缺點及適用性。然后在此基礎(chǔ)上，依托工程實例對橋梁拼接施工各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)要點進行了分析與總結(jié)，并形成了成套橋梁拼接施工方案，可為同類工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞： 橋梁拼接 改擴建工程 化學植筋 同類工程

中圖分類號： TU753文獻標識碼： A文章編號： 1679-3567（2024）03-0047-04

Exploration of the Key Points of Bridge Splicing Construction Technology

CHEN Xubin

Nanjing Communication Engineering Co.， Ltd.， Nanjing， Jiangsu Province， 210000 China

Abstract： In recent years， a sharp increase in traffic volume has led to the sharp increase in the traffic pressure of most bridges in China， so it is urgent to widen bridges. This article focuses on research on the key points of bridge splicing construction technology. It investigates the three construction types of bridge splicing in current renovation and expansion projects in detail， and discusses their respective advantages， disadvantages and applicability. Then， based on this， it analyzes and summarizes the key technical points of the each link of bridge splicing construction based on actural project examples， and forms a complete set of bridge splicing construction scheme， so as to provide reference and guidance for similar projects.

Key Words： Bridge splicing； Reconstruction and expansion projects； Chemically planted bar； Similar project

橋梁作為交通運輸領(lǐng)域中重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，在現(xiàn)代城市化進程中發(fā)揮著重要作用。然而當前部分橋梁由于交通量的急劇增加，已不堪重負，開始出現(xiàn)不同程度的損壞。為了緩解橋梁的通行壓力，提升運營安全性，需對橋梁進行加寬拼接處理。然而橋梁加寬拼接施工復雜，工序繁瑣，新舊混凝土黏結(jié)面處理難度大。因此，本文依托某實體工程，針對橋梁拼接施工各環(huán)節(jié)技術(shù)要點展開研究。通過優(yōu)化和改進橋梁拼接施工技術(shù)，可以提高橋梁的承載能力、耐久性和安全性，從而提升公路橋梁建設(shè)水平，促進交通運輸領(lǐng)域的發(fā)展。本研究可為橋梁拼接工程設(shè)計和管理領(lǐng)域提供重要的理論支持。

1 橋梁加寬拼接設(shè)計原則

1.1 拼接的新橋跨徑及孔徑最好與舊橋相同

舊橋的設(shè)計和施工經(jīng)過了專業(yè)的計算和測試，橋梁結(jié)構(gòu)和材料的選取符合舊橋的使用需求。如果新橋跨徑或孔徑與舊橋不同，可能會對橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，增加新橋的風險。橋梁的設(shè)計通常是根據(jù)預計的負荷進行的。如果新橋跨徑或孔徑與舊橋不同，負荷分布可能會不均勻，導致橋梁承載能力的變化，從而影響橋梁的使用安全。橋梁加寬拼接施工，將舊橋和新橋進行連接，要求兩個結(jié)構(gòu)的拼接處需要保證一定的平整度和連接強度。如果新橋跨徑或孔徑與舊橋不同，可能會增加施工的難度和風險，導致拼接處的質(zhì)量不理想，影響新橋的使用壽命。

1.2 橋下通行最低標準

為防止由于橋梁加寬改造因橋面橫坡影響橋下凈空，在進行橋梁加寬設(shè)計前，應進行橋梁凈空評估，確定橋下通行的最低標準。根據(jù)橋梁凈空評估的結(jié)果，選擇合適的加寬方案，確保新橋結(jié)構(gòu)加寬后不會影響橋下凈空。

2 高速公路改擴建工程橋梁拼接施工類型

2.1 橫向拼接方式

當前公路橋梁拼接加寬施工，主要有三種橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的拼接方式：（1）上下部結(jié)構(gòu)均不連接；（2）上下部結(jié)構(gòu)均連接；（3）上部結(jié)構(gòu)連接、下部結(jié)構(gòu)分離。以上三種拼接方式各有特點，應根據(jù)工程具體情況選擇合適的拼接加寬方式。

2.1.1 上下部結(jié)構(gòu)均不連接

不直接連接上下部結(jié)構(gòu)可以減少對舊橋的影響，降低拆除和加固舊橋的難度和風險。有助于保護舊橋的結(jié)構(gòu)完整性和功能，減少對交通運行的干擾，實現(xiàn)“邊加寬、邊通車”。由于上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)不連接，施工時可以更加獨立地進行上下部結(jié)構(gòu)的施工，可以簡化施工過程，減少施工的復雜性和風險。上部結(jié)構(gòu)不連接的拼接方式在設(shè)計新橋時有更大的靈活性?？梢愿鶕?jù)新橋的功能需求、運行要求和施工條件，靈活調(diào)整上部結(jié)構(gòu)的布置、跨度和梁段構(gòu)造等，以最優(yōu)化的方式滿足設(shè)計和施工的要求。

2.1.2 上下部結(jié)構(gòu)均連接

上下部結(jié)構(gòu)通過連接構(gòu)件相互連接，形成結(jié)構(gòu)的連續(xù)性。該連接方式可使新舊橋梁形成一個整體，能夠共同承擔荷載作用，提高橋梁的整體剛度和穩(wěn)定性。但加寬橋基礎(chǔ)沉降大于老橋沉降時，產(chǎn)生的附加內(nèi)力較大，將會使下部構(gòu)造中蓋梁、系梁等連接處產(chǎn)生裂縫，上部連接處也可能產(chǎn)生裂縫，將會造成橋面鋪裝層破壞，從而形成縱向裂縫和橫橋向錯臺。為使新舊橋梁加寬后具有一致的跨度和孔徑，連接處的設(shè)計要求確保新舊結(jié)構(gòu)之間的銜接和匹配。因此新橋的跨度和孔徑需要與舊橋一致，以保持橋梁的連續(xù)性和功能完整性?！吧舷戮B”的方式不適應大交通量情況下不中斷交通的橋梁拼寬。

2.1.3 上部結(jié)構(gòu)連接、下部結(jié)構(gòu)分離

通過分離的下部結(jié)構(gòu)，新橋的施工和加寬不會對舊橋的下部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯的影響，但新老橋下部的不均勻沉降將直接影響上部結(jié)構(gòu)拼接位置的受力。充分考慮新老橋梁拼接部位兩側(cè)梁的變形和剛度協(xié)調(diào)一致，采用下部分離。上部結(jié)構(gòu)相鄰梁板剛性連接，避免出現(xiàn)縱向接縫?！吧线B下不連”的方式適應大交通量情況下不中斷交通的新的拼寬方法，可有效確?！斑吋訉挕⑦呁ㄜ嚒?。

2.2 上部結(jié)構(gòu)拼寬

2.2.1 空心板梁

為保證加寬拼接部分可以與原橋梁有效連接，應根據(jù)原橋梁的形式設(shè)計截面，與原橋梁具有相同的截面形狀和尺寸，以保持整個橋梁的結(jié)構(gòu)一致性。在拼接施工過程中，應根據(jù)橋梁截面形狀，對邊梁翼板進行切割，然后再采用合適的植筋工藝將新舊橋梁進行拼接。在結(jié)構(gòu)計算時，應按照鉸接的連接方式進行計算[1]。

2.2.2 裝配式預應力砼連續(xù)箱梁

拼寬新橋采用同跨徑預制箱梁，采用現(xiàn)澆濕接縫工藝進行拼接，新舊橋臺間預留1 cm沉降縫。切除舊橋防撞護欄并鑿除舊橋外側(cè)翼緣，進行植筋處理。安裝預制箱梁，新橋頂板與舊橋頂板應保證齊平，新橋箱梁施工完成后，綁扎拼接部濕接縫鋼筋，澆筑混凝土濕接縫，待混凝土強度達到設(shè)計強度后，進行調(diào)平層及瀝青混凝土橋面鋪裝施工。

3 橋梁拼接施工技術(shù)要點

3.1 樁位坐標及下部結(jié)構(gòu)標高控制

橋梁拼寬應保證新舊橋梁精準拼接，在施工之前要復測原橋的坐標、高程與設(shè)計圖紙對比分析。樁基施工放樣前應仔細復核設(shè)計圖紙中坐標尺寸，在橋位樁放樣階段應采用一個導線點實施放樣，另外一個進行校核的方式，且應一次性放樣完全部橋位樁，一般坐標為理論計算值，施工過程中應根據(jù)上下部一般構(gòu)造圖中反映的新舊結(jié)構(gòu)物幾何關(guān)系進行放樣復核，復核結(jié)果須確認無誤后方可開鉆。鄰近原橋的樁基不宜采用沖擊成孔工藝，避免損壞原橋結(jié)構(gòu)。

橋型布置中橋面高程為路線設(shè)計擬合豎曲線（左右幅）計算值，與實際測量高程可能存在一定偏差，施工過程中為保證既有橋梁橋面鋪裝維持原厚度，保證新老橋調(diào)平層連接平順，下部結(jié)構(gòu)應在施工前按不大于 5 m間距測量老橋調(diào)平層頂高和瀝青層標高（護欄內(nèi)側(cè)），根據(jù)現(xiàn)場實測高程對新建橋梁橋面高程進行修正，修正后的結(jié)果需經(jīng)論證后方可施工。

3.2 老橋構(gòu)造物拆除

3.2.1 護欄及護欄座混凝土鑿除施工

在進行混凝土鑿除之前，應設(shè)置好臨時鋼護欄，在不中斷交通、保障施工安全的情況下，清理鑿除區(qū)域周圍的雜物和碎片，確保施工區(qū)域干凈整潔。

然后進行豎向切割護欄操作，首先要確定切割護欄的間距，應根據(jù)吊裝設(shè)備的能力來確定。根據(jù)吊裝計劃和設(shè)備的承載能力，確定每個切口之間的距離，確保后續(xù)的吊裝操作可以順利進行。在確定好切口間距后，開始進行水平向切割。從橋梁外側(cè)往內(nèi)側(cè)進行切割，以便更好地控制切割過程，確保切口的準確度和平整度。

3.2.2 翼緣切割施工

必須確保切口的尺寸和角度符合設(shè)計要求，以便后續(xù)的拼接工作可以順利進行，應采用無振動切割技術(shù)進行翼緣切割。如超高壓水槍切割技術(shù)，利用高壓水流在不產(chǎn)生振動的情況下進行精確的切割，切割后的表面需要進行適當?shù)奶幚?。切割劃線應控制在理論切割線外側(cè)1～2 cm，以確保留有足夠的余地進行施工縫處理。

3.2.3 混凝土現(xiàn)澆橋面板鑿除

（1）應先劃線定位，根據(jù)橋梁設(shè)計圖紙和規(guī)范要求，確定鑿除的位置和尺寸。（2）為避免損傷橋梁的鋼筋以及梁板，采用高壓水射流技術(shù)，確保鑿除深度高于鋼筋網(wǎng)片的高度，避免損壞鋼筋網(wǎng)片。

3.3 新舊混凝土黏結(jié)面處理

目前常用的新舊混凝土黏結(jié)面處理方法包括高壓水噴射法、電動鋼絲刷或人工鑿毛法，對比之下，高壓水噴射法具有施工速度快、對板梁無結(jié)構(gòu)性損傷、噪聲小等優(yōu)點。通過該方法使舊混凝土表面的粗、細骨料外露，其中粗骨料露出50%，形成凹凸不平的表面，確保表面凹凸不平度應≥6 mm。

3.4 化學植筋施工

（1）施工準備：在施工前，對植筋斷面進行全面檢查，確保作業(yè)面清潔、無松散物和脫露的混凝土等；配備沖擊鉆、鋼筋探測儀、吹氣泵、植筋膠注射器、毛刷等工具。（2）測量放線：根據(jù)設(shè)計圖紙，準確放出植筋的位置，并在混凝土表面進行標記。然后使用鋼筋探測儀確定混凝土內(nèi)部鋼筋的分布情況，避免在鉆孔時損傷混凝土內(nèi)部鋼筋。（3）鉆孔：孔間距按照設(shè)計圖紙要求布置，使用電錘進行鉆孔，禁用氣錘，防止混凝土碎裂。如在鉆孔時不小心碰到結(jié)構(gòu)主筋，應對植筋位置進行適當調(diào)整。鉆孔孔徑的選擇參考表1。（4）清孔：鉆孔完成后，需要用壓縮空氣或者水流清潔孔洞，將孔洞內(nèi)的碎石、混凝土屑、灰塵等雜質(zhì)清除。用剛性毛刷刷3遍，再用空壓機吹3遍，確?？妆诟稍餆o塵。完成清理后封蓋孔口，防止內(nèi)部被污染。（5）注入黏結(jié)劑：根據(jù)廠家說明書要求配置黏結(jié)劑，用電動攪拌棒拌合均勻。用膠槍將配置好的黏結(jié)劑注入鉆孔，初始打入的20 g黏結(jié)劑不可使用。在注膠時，應將膠槍槍頭伸入鉆孔底部，邊打邊后退，整個注膠過程應保證連續(xù)均勻，注入孔內(nèi)約2/3即可停止注膠。（6）植筋：插入鋼筋前應對鋼筋進行除銹處理，直至鋼筋表面锃亮，然后使用蘸有丙酮的鋼絲刷清洗鋼筋表面。接著插入鋼筋，插入時應按一個方向進行連續(xù)旋轉(zhuǎn)1～2 min的方式將鋼筋插入孔底，以保證鋼筋與黏結(jié)劑充分接觸。在插至孔底后，必須有黏結(jié)劑溢出鉆孔，說明注膠量充足。否則，必須拔出鋼筋重新注膠。（7）固化養(yǎng)護：在室外自然溫度下進行養(yǎng)護，養(yǎng)護期間不得觸碰鋼筋，養(yǎng)護時間一般約為1～2 d。（8）檢查驗收：達到養(yǎng)護固化時間后，及時進行檢查驗收，使用拉拔儀檢查拉拔力是否滿足規(guī)范要求?；瘜W錨固植筋的施工工藝流程如圖1所示。

3.5 濕接縫施工

濕接縫連接的技術(shù)原理為：在新舊橋連接處設(shè)置一條濕接縫。通過濕接縫連接技術(shù)，可以將新舊橋上部結(jié)構(gòu)進行拼接，形成一個統(tǒng)一的整體結(jié)構(gòu)。以下為濕接縫連接施工步驟。（1）在新舊橋梁連接處預留合適的濕接縫位置，通過設(shè)計和計算確定接縫的寬度和位置。（2）為減小橋梁拼接位置處混凝土收縮徐變，采用UEA補償收縮混凝土，該混凝土是一種微膨脹混凝土，可以提高混凝土早期抗拉強度，最終達到抗裂、防滲的目的。混凝土通過借助串筒澆入模板，然后采用振動棒對混凝土進行振搗密實，直至表面平坦、泛漿為止。在振搗過程中，切勿觸碰到鋼筋、模板。（3）在完成混凝土澆筑后，對其表面進行拉毛處理，然后采用麻袋或土工布進行覆蓋，灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間應≥7 d。（4）混凝土經(jīng)過養(yǎng)護達到設(shè)計強度。

新老橋拼接處濕接縫施工時，需要合理組織交通以確保施工質(zhì)量、安全和交通暢通。在施工前可利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對施工期間的交通數(shù)據(jù)進行分析和預測，包括臨時交通標志以及標線設(shè)置、交通疏導措施等，確保施工期間交通有序。在混凝土未達到設(shè)計強度時，應避免橋面產(chǎn)生擾動，確保拼接施工質(zhì)量。

3.6 伸縮縫施

3.6.1 基本要求

（1）伸縮裝置能夠承受橋梁結(jié)構(gòu)變形、荷載和環(huán)境因素帶來的應力和變形，具有較長的使用壽命。（2）在進行伸縮縫的更換時，應注意溫度的影響。一般來說，當溫度升高時，材料的線膨脹系數(shù)會增大，導致伸縮裝置的長度增加；反之，溫度下降時，材料的線膨脹系數(shù)會減小，導致伸縮裝置的長度縮短。如果設(shè)計更換的伸縮裝置不具備初始位移量，則應該更換伸縮裝置型號。（3）在安裝伸縮裝置時，會先開放槽口，并在槽口處澆筑混凝土[2]。槽口混凝土通常采用強度高、韌性好的材料，以確保槽口能夠承受較大的壓力和沖擊，并且能夠保持穩(wěn)定的狀態(tài)。

3.6.2 舊伸縮縫拆除

首先應將伸縮裝置兩側(cè)后澆混凝土與橋面（或路面）混凝土結(jié)合處用切割設(shè)備切齊，然后鑿除舊混凝土（如圖2所示）。鑿除時，不能將原結(jié)構(gòu)的梁板端部破壞，并盡可能保留原有的縱向及豎向的預留錨固鋼筋。在伸縮縫拆除后，需要對伸縮縫的周圍進行清理和處理。首先，需要清除伸縮縫周圍的雜物和殘留物，確保施工區(qū)域的清潔。其次，需要對伸縮縫周圍的混凝土進行處理，包括清理、修補和加固[3]。

3.6.3 伸縮縫安裝

（1）采用濕切工藝，對臨時伸縮縫進行切縫拆除。在拆除完臨時伸縮縫后，采用專業(yè)工具固定和安裝模數(shù)式伸縮縫，重點對新老橋拼接處4 m范圍內(nèi)進行加強處理。（2）對已發(fā)生損壞的預埋錨固筋，應進行補植錨固筋。（3）在澆筑槽口混凝土之前，首先對舊混凝土表面進行鑿毛處理，然后使用高壓水槍或清潔工具去除灰塵、碎屑和其他雜物，確保表面干凈無塵。使用適當?shù)慕缑鎰?，可以增強新舊混凝土之間的黏結(jié)強度[4]。

3.6.4 混凝土澆筑

嚴格按照配合比進行澆筑、使用振搗器振搗密實，混凝土澆筑完成后，采用一布一膜灑水覆蓋養(yǎng)護，養(yǎng)護期不少于7 d，試塊同條件養(yǎng)護。并做好交通管制工作，采取齡期和強度雙控，期間嚴禁車輛通行[5]。

4 結(jié)論

本文重點針對橋梁拼接施工技術(shù)要點進行了探究，詳細梳理了施工工藝流程，總結(jié)了橋梁拼接施工各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)要點以及質(zhì)量控制措施，得出如下主要結(jié)論：（1）采用高壓水噴射法對新舊混凝土黏結(jié)面進行處理，可以實現(xiàn)快速施工以及對板梁無結(jié)構(gòu)性損傷，經(jīng)處理后的表面凹凸不平度≥6 mm；（2）在施工前，通過利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對施工期的交通數(shù)據(jù)進行分析和預測，并采取相應的交通疏導措施，可以確保新老橋拼接處濕接縫施工期間的交通有序；（3）在濕接縫施工環(huán)節(jié)采用UEA補償收縮混凝土進行澆筑，可以有效減少混凝土收縮徐變，從而達到抗裂、防滲的目的。

參考文獻

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