浅谈桥梁拼接施工技术

张裕标

（中交一公局厦门工程有限公司，福建厦门 361000）

1 项目概况

福建省永春至永定（闽粤界）高速公路龙岩段是海西区高速公路主骨架网中“四横”莆田至永定（通往广东梅州）高速公路的后半段，其中中交一公局厦门工程有限公司承建的A10合同段全长7.16 km，控制性工程龙门枢纽互通位于龙岩市新罗区龙门镇西侧约1.2 km处，与既有龙长高速公路十字相交，既有龙门大桥原桥为左右幅分离式桥，跨径布置为（24 m+3×30 m）+4×30 m+4×30 mPC连续T梁，右幅桥老桥利用，将左幅桥第二、三联拼接加宽4 m。工程设计参照福泉厦漳高速公路扩建工程桥梁拓宽拼宽进行设计，新老桥拼接采用上连下不连方案进行拼接，新老桥上部结构通过拼接形成整体共同受力，下部结构分离，独立受力。工程施工期间，既有龙长高速公路保持畅通，确保施工过程中社会车辆能够以一定的速度顺利通过，遵守边通车、边施工的基本原则。

2 桥梁拼接工艺

架设加宽部分预制梁之前，先设置临时护栏，再拆除原桥外侧防撞护栏，并凿除原桥外边梁翼缘70 cm，再对原桥外侧边梁进行植筋。然后进行新桥的架设，包括加宽部分二片梁的安装，以及加宽桥纵向湿接缝的浇筑，在加宽桥架设完毕后将加宽桥进行预压。接着进行原桥与加宽桥横向连接部分拼接处理，拼接处中梁与原桥外边梁之间设置70cm宽的湿接缝，以及每孔7道现浇横隔板，拼接部分湿接缝、横隔板采用UEA-补偿收缩混凝土。拼接前凿除原桥外边梁90 cm范围内桥面铺装混凝土，保留原桥桥面铺装横向钢筋，再铺设加宽部分及拼接处的桥面铺装钢筋，然后浇筑桥面铺装混凝土和防撞护栏混凝土。最后一次性铺注原桥和加宽桥沥青混凝土、安装伸缩缝。

桥梁拼接工艺流程如下：

施工准备——新桥部分下部结构施工——老桥护栏拆除——老桥翼缘板植筋及腹板钻孔——精轧螺纹钢筋穿入——新桥T梁架设——新桥部分桥面系施工——新老桥横隔板连接施工——新老桥拼接缝施工及桥面铺装施工。

3 桥梁拼接施工

3.1 新加宽部分桥梁施工前的准备工作

在进行新桥桩基和下部结构施工之前，应由测量人员对老桥进行桥位坐标和高程复核，确认老桥的各项数据与图纸中提供的数据相一致。以保证新老桥梁的高程顺接和各墩位的轴线相一致。确认数据无误后，方可进行下部结构的施工，尤其是在进行支座垫石施工时，要逐跨对老桥的桥面标高进行测量，跟据老桥的桥面标高反推新桥的支座垫石标高，以保证新老桥面的标高顺利街接，切不可完全按照图纸中的数据进行施工，这也是改扩建工程的一个重要特点。

图1为桥梁拼接横断面图。

（2）桥梁拼宽下部施工前，需拆除桥台两侧锥坡。锥坡开挖前，为了保证原高速公路路基稳定，需在原桥台后填土采用土钉支护，桥台锥坡较矮时可采用50cm厚浆砌片石防护，并及时进行放坡开挖，边开挖边进行防护（见图2、图3）。

（3）新桥台的承台或基础开挖时，做好路基横向防护，确保老桥安全。

3.2 新加宽部分桥梁桩基及下部结构的施工

在做好上述工作的基础上，按正常的施工工艺进行新桥下部结构的施工，具备架梁的条件。

3.3 临时护栏的设置

在进行新的拼接中梁架设之前，为保证新梁的架设位置，必须将老桥的护栏拆除，并重新设置新的临时防撞护栏，以确保高速公路的车辆顺利通行。根据这一工艺要求，经过方案反复比对，决定对老桥的护栏沿护栏根部整体进行切割，切割沿护栏根部连同老桥边梁翼缘一同进行，纵向5 m一节。切割后每5 m一节用吊车吊至硬路肩与行车道之间的分界线处，底部垫平，每节之间用钢筋连接成为整体，背后用砂袋加固，以增加护栏的防撞效果。

3.4 老桥边梁植筋与钻孔

（1）为保证新老桥的拼接效果，原桥加宽侧边梁在切除护栏宽度后，将翼板凿除20cm宽混凝土，保留原翼板钢筋，将露出的钢筋上下弯折闭合后进行焊接，并沿原桥翼缘板纵向一定距离植入翼板钢筋，原桥翼板钢筋或植入筋与拼接中梁翼板预留钢筋通过和回形闭合箍焊接而相互连接。

植筋施工工艺：准备→钻孔→除尘清孔→孔干燥→钢筋处理→配胶→注胶→插筋→养生（见图4、图5）。

植筋参照喜利得HY150粘合剂配合钢筋的参数进行植筋长度设计，钢筋植入混凝土深度14 cm。钢筋植入后其拔出力不应小于37.9 kN。

行车道板植入筋施工按照下述施工顺序进行：

a.钻孔，钻孔直径 16 mm，注意钻孔位置必须避开原结构钢筋。

b.清孔，用 GA18刷子刷出孔内灰尘，再用吹气泵吹出孔内残余灰尘。

c.用粘合剂从孔底部开始向外填孔。

d.植入钢筋，待1.5 h后且植入筋拔出力满足要求后方可进行下一步施工。

（2）因每孔拼接中梁和原桥外边梁之间设置多道现浇横隔板，并在拼接部分横隔板内安装J25预应力高强精轧螺纹粗钢筋，故在架设加宽桥拼接中梁前须为预应力高强精轧螺纹钢筋制作孔道，钻孔采用小型空心钻机进行,钻孔直径4 cm（见图6）。钻孔前应探测原桥外边梁腹板内预应力钢绞线的精确位置，严禁孔道与原桥预应力钢绞线相干扰。钻孔位置应按照设计要求控制放样，为防止钻孔碰到端部预应力钢束管道，钻孔前应采用探测仪避开原桥或加宽桥预应力管道，边钻边查看，如碰到管道，设计允许该钻孔位置适当偏移避开预应力管道、原桥的普通钢筋，避免原有T梁结构损伤。偏移量以与设计钻孔位置距离不大于 5cm控制。钻孔植筋应由有专业经验的技术人员来实施，保证植筋数量和锚固长度，确保植筋质量在预制新桥之前，应根据老桥边梁的钻孔位置在新预制梁中相应位置预留孔道。

3.5 新桥部分的施工

老桥植筋及钻孔工作完成后，即可按正常工艺进行新桥部分的梁板架设、湿接缝、桥面系的施工。但有以下几点必须注意：（1）先预制安装加宽桥拼接中梁，并将拼接部分横隔板内精轧螺纹钢筋穿过原桥外边梁和加宽桥拼接中梁腹板孔道，再安装该孔其它 T梁并浇注加宽部分 T梁间横隔板、纵向湿接缝。否则，梁板架设完成后无法再进行穿入工作。（2）湿接缝施工时在拼接中梁新桥一侧的每个横隔板处的行车道板上制作预留孔，利于以后在T梁下部张拉精轧螺纹钢筋时人员上下及吊放张拉用千斤顶。加宽桥主梁架设完成后进行均载预压，预压采用堆载预压方式，预压值为3.3 kN/m2，在预压开始后，在每跨墩顶设沉降观测点，前两周每天进行沉降观测，随后改为每周观测一次，如前后两周沉降差在1 mm之内，则可视为沉降稳定，可进行后续的桥梁拼接施工。在预压放置期对梁外露钢筋应采取适当保护措施，防止钢筋锈蚀.

3.6 桥梁拼接施工

（1）待加宽桥各T梁架设完毕并预压稳定后，张拉预应力高强精轧螺纹钢筋，张拉前应在端隔板纵向两侧设置槽钢并楔紧以防止梁体变形，槽钢高度应靠近高强精轧螺纹钢筋张拉高度，张拉过程中应监测梁体的变形，张拉控制应力为0.4f[pk]=0.4×540=216（MPa）。每根 JL25高强螺纹精轧钢筋锚下控制张拉力为106.0 kN。因在对精轧螺纹钢筋张拉时，人员是在梁底进行操作的，并且是在相拼接的两片梁外侧工作，桥墩较高，人员无法从地上作业，为此根据现场实际情况设计了专用的工作平台用于张拉操作（见图7）。

（2）向原桥、加宽桥腹板孔道内注入喜利得HY-150化学胶封孔，绑扎拼接处横隔板钢筋，再立模浇筑UEA补偿收缩混凝土，现浇混凝土强度达到80%后方可拆除槽钢，横隔板连接施工完成后需在锚具上涂上环氧树脂（见图8、图9）。

（3）拼接前凿除原桥边梁90 cm范围内桥面铺装混凝土，保留原桥桥面铺装横向钢筋，再铺装加宽部分及拼接处的桥面铺装钢筋和桥面连接钢筋，安装摆放时注意平整顺直，两网片间的接头采用绑扎搭接，搭接长度满足桥规要求（见图10）。在梁顶设置网片架立钢筋，梅花形布置，与钢筋网片点焊，确保钢筋网片稳定牢固及保护层厚度满足有关要求，然后再铺筑混凝土。

4 注意事项及质量控制要点

（1）对原桥结构进行切割、凿除时，应严格按结构不被破坏(不出现裂缝等)、不降低承载能力的原则进行，对混凝土切割面须按施工缝处理，须凿毛，以保证新老混凝土可靠连接。

（2）为使拼接部分在拼接之前尽量减小沉降量，以及调整跨中上拱（预应力混凝土结构），采用预压方式进行调整，桥面沉降稳定后再进行拼接连接。

（3）施工图中所给出的高程、坐标，为避免差错，施工放样前先进行复核。这一点在拼宽桥梁显得尤为重要，要着重注意。

（4）为控制新建部分与原桥平面对齐拼接，新拼桥梁桩位放样时必须双控:即按照施工图设计给定的桩位坐标放出桩位，然后将老桥墩台盖梁的边线延长，边线延长后与按施工图实放桩位中心拟合，控制误差范围为纵向和横向误差不大于2 cm。误差超过范围必须调整新建桥的桩基坐标以确保新老桥对齐拼接。拼宽部分的桥梁桩基放样施工时，若发现与原桥墩、台桩基错位超出误差范围时，应及时通知设计及监理。

（5）为控制架设梁、板后的桥面铺装顶面高程与原桥桥面铺装顶面高程一致，在拼宽桥梁墩台帽梁施工前，应复核高程，核查原桥的建筑高度的各分层厚度，施工依据各桥具体情况测量分析后，可通过调整帽梁特征点高程或支座垫石的高度来实现。尤其注意在浇注支座垫石前必须对老桥进行高程复查，报监理核查无误后才能浇注支座垫石。

（6）原桥与拼接部分间采用现浇湿接缝来连接。为保证桥梁在施工和运营状态下结合面不出现收缩裂缝，需严格控制拼接处植筋及钢筋焊接施工质量，湿接缝、横隔板浇筑采用 UEA补偿收缩混凝土，施工前应做配比试验，控制 UEA掺量及膨胀率，以保证桥梁在施工、运营状态下结合面不出现收缩裂缝。混凝土浇注时，应连续浇筑，避免出现接缝，还必须保证混凝土振捣密实；还应特别加强浇水养护，7～14 d仍需继续保湿养护，以保证膨胀效能的继续增长。

（7）现浇混凝土桥面板和现浇湿接缝混凝土浇注前，应将混凝土结合面进行凿毛(按照施工缝来处理)，其粗糙面的凸凹不小于6 mm，再进行清洗和保湿处理；还宜在结合面处均匀涂抹界面胶，然后再浇注混凝土。

（8）植筋施工技术及施工要求：

抗拔力要求必须保证被植入钢筋达到屈服强度时不被拔出，在施工之前必须实地实物做试验，达到要求后方可全面施工。

植筋时应尽量避免伤及原有钢筋，其破坏率应控制在15%以下，且在裂缝处不宜植筋。

（9）新老桥拼接应尽量选择在车流量较少的夜间施工，施工时应封闭拼接侧的单幅车道，避免因车辆荷载作用引起的结构振动对湿接缝造成不利影响，保证拼接能取得良好的效果。

（10）桥梁拼宽交通组织及安全施工措施:

桥梁两侧拼接加宽交通组织分三个阶段：

第一阶段：拼接桥梁在基础、下部结构施工期间，护栏未拆除，不影响高速公路4车道通行。

第二阶段：在上部结构施工时，包括梁体架设、湿接缝浇筑等。需切除原桥防撞护栏，设临时护栏，两侧同时预压,主线双向行驶。

第三阶段：新旧桥梁拼接：拼接后，考虑到混凝土的强度问题，7 d内不容许行车、30 d内不容许行大车，故要求货车、重车分流，小车、客车利用另半幅并道行驶，据此设置相应的限速、疏导及告示等临时标志和情报版，桥梁拼接原则上应与同幅路面施工的时段一致。封闭半幅路面时利用该桥前后的2个中央分隔带开口进行交通导流。

拓宽工程在大交通流量状况下“边营运，边拓宽”，施工环境非常特殊，稍有不慎便会产生堵车并随时有发生交通事故的可能，因此确保行车安全和道路的正常营运始终是该工程的重点。

5 结语

随着我国经济的日益发展，前些年修建的双向4车道高速公路已无法满足现有交通量的需要，服务水平下降，对原有高速公路的改扩建将大量进行。该实例适用于原有高速公路为T型梁桥的大部分高速公路的改扩建。

2012年4月20日，福建省交通运输厅在福州市组织召开了“福泉厦漳高速公路扩建工程——特殊桥梁拼宽关键技术研究”的技术成果评审会。该课题研究创新性强，经济效益和社会效益显著，推广应用前景广阔，研究成果总体达到国内领先水平。课题研究之一——变宽拓宽的预应力混凝土T梁桥的静动力特性，总结完善了福建省改扩建桥梁拼接缝的设计，以大斜交现浇预应力连续空心板梁桥拓宽为工程背景所进行的现场定期监测的研究。其研究成果对同类桥梁拓宽拼接设计和施工具有指导意义；编制的福泉厦漳高速公路桥梁拓宽拼宽设计指南和施工指南，为今后改扩建工程的顺利实施提供了有力的技术保障。

[1]JTG/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].

[2]方益红.高速公路桥梁拼宽改造关键问题分析 [J].福建建筑，2009，（9）：129-131.

[3]马秀全.桥梁拼宽难点与对策[J].中国公路，2008，（7）：74-75.