洛阳市公路管理局洛界高速公路管理处 河南洛阳 471000
摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进交通建设项目的增多。交通量与日俱增，既有高速公路难以满足现行车辆的通行要求，需进行改扩建。桥梁拼宽工程作为改扩建工程中一项重难点工程，需解决新旧桥梁拼接方式、基础不均匀沉降及施工中车辆通行安全等问题，其施工难度大、施工技术复杂、安全隐患多，故保障桥梁拼宽的施工质量和安全尤为重要。本文就高速公路桥梁拼宽设计及施工关键技术展开探讨。
关键词：桥梁拼宽；改扩建工程；关键施工技术
引言
近年来，我国基建事业迅速崛起，方便了人们的出行，也带动了经济的快速发展，同时也出现了道路通行能力与交通流量不匹配的问题。为满足人们的出行需求，低等级公路开始提高公路等级，提升公路指标，同时对原有公路进行扩建。公路工程中最关键的技术工作是桥梁的扩建与拼宽处理，这是整个改扩建中的重点项目。如何进行合理的技术安排，如何提高地基承载力，如何保证拼宽桥梁的安全性和耐久性，是桥梁拼宽的关键部分。
1工程概况
某高速公路桥梁拼宽施工，某桥原桥为8×20m预应力连续箱梁，桥梁全长166m，下部结构桥墩采用柱式墩，0号桥台采用肋板台，8号台采用柱式台，全桥均采用桩基础。新桥在旧桥左右均进行加宽，其中左幅加宽8跨，加宽宽度3．5m，右幅加宽4跨，加宽宽度0m～1．892m，拼宽桥梁上部结构沿用原桥结构形式，采用20m装配式预应力混凝土连续箱梁，下部结构采用柱式墩台，桩基础。
2桥梁拼宽原则
桥梁拼宽技术受到的影响因素有很多，主要包括外在环境因素和内部结构变化因素。外部因素主要包括施工期间保证交通顺畅的手段、地质特性和地理环境的变化、气候条件等；内部因素主要有桥梁自身承载能力的变化、构件安全性和耐久性的变化，以及混凝土的收缩徐变等。桥梁在拼宽过程中应保证新旧桥梁的变形能协调一致，最大程度上减少不均匀沉降，使桥梁在运营过程中共同受力。桥梁在拼宽过程中应遵循如下原则：（1）新旧桥梁在完成拼宽施工后应保证具有足够的稳定性，同时保证整体的协调变形能力满足要求。（2）新旧桥梁应采用统一的荷载等级和设计标准，设计施工前应对原桥的结构进行受力分析及验算，保证原桥具有一定的承载能力。（3）在新桥建设的过程中应保证地基承载力满足结构要求，新桥的基础形式通常以桩基础为主，当基础条件较好时可采用类似原桥的基础形式；当基础条件不好时进行承载能力计算，可进行土质改良或采用较为稳定的基础形式。桥梁基础设计施工的关键问题在于控制基础沉降，避免桥梁出现过大的不均匀沉降，同时保证原桥的基础不受施工的扰动，拼宽后二者协同工作，共同变形。（4）桥梁横隔板主要起到横向连接的作用，使新旧桥梁更稳定工作，其特点是具有较高的强度和刚度，能够承受主梁荷载。同时该结构也有一定的缺点，如刚度强柔性差、协调变形能力不足、在拼接过程中会因出现应力集中而导致结构发生脆性破坏。对此，桥梁拼宽时还可采用边梁形式。
3拼宽方案设计
（1） 远期改造条件：分离式拼宽方案，新旧分离，远期旧桥拆除重建对新建桥梁影响小，预留远期旧桥拆除重建的条件。（2）施工交通组织：分离式拼宽方案，新旧分离，施工期间旧桥可维持车道保通，施工交通组织较为便利。分离式拼宽方案，新旧分离，分离拼宽桥梁墩车道与路基段车行道需要渐变过渡，通行能力稍差。
4桥梁拼宽的施工方法
4.1伸缩装置拆除、安装施工
新桥使用的伸缩缝类型、位置与原桥伸缩缝相同。
凿除伸缩缝混凝土:依据设计文件对拟凿除混凝土部位进行划线标识，沿线切缝并确保切缝边口整齐无破损;采用风镐凿除切缝间的沥青混凝土，凿除时尽量不损伤原预埋钢筋，并确保基底混凝土坚实;采用人工清理大块混凝土后，用风镐将预留的混凝土表面凿毛，再采用空压气泵清除槽内杂物和浮渣。拆除旧伸缩缝:采用气割方式将原桥伸缩缝的钢筋与预埋钢筋进行拆除并清理，切割时尽量预留原预埋钢筋的焊接工作长度。植筋:新安装伸缩缝和旧伸缩缝的锚环位置不一致或切割预留钢筋焊接长度不足时，需按照新伸缩缝钢筋位置进行植筋固定。安装新伸缩缝:沥青混凝土铺设完成后在伸缩缝位置进行切割并凿除，清理干净后，将新伸缩缝按设计文件要求放入槽口内，调整伸缩缝的线形和高程，使新旧伸缩缝缝宽、线形、高程一致。钢筋绑扎和混凝土浇筑:依据相关规范对新安装的伸缩缝进行检查，确认合格后，绑扎保护带钢筋，注意新设钢筋和原钢筋的连接，安装完成后分层浇筑混凝土，采用振捣棒振捣，确保振捣密实。
4.2土工格栅施工
（1）土工格栅的质量要求。在路基拼宽施工过程中，如果土基存在不稳定或地质现象有问题，应需要对接缝处进行特殊处理，一般情况下是采用土工格栅进行加强。如路基填筑高度较大时，可根据实际情况在个别部位加铺土工格栅，加强高路堤结合部位强度，增加路基的整体抗变形能力。对于土工格栅材料本身，也必须符合要求，一般是指其抗拉强度、延展性、变形情况等技术指标方面。这个要求在规范中都有相应的规定。（2）土工格栅施工铺筑。通常情况下，在路床施工时，会事先在路床上部留出0．2m左右的填筑厚度，目的是要与原路基的路肩施工同步。土工格栅应插入到原路基的范围内大约2～3m，而其长度则根据设计要求执行。
4.3箱梁架设及桥面附属施工
预制箱梁架设前先复测旧桥桥面标高，根据实测标高调整新桥支座标高。箱梁架设完成后先浇筑新桥部分湿接缝，待新桥湿接缝混凝土强度达到设计强度的85%后，在桥梁附近设置稳定、易观测的基准点，采用水箱、砂袋等对新桥进行预压(预压荷载按全桥1/2恒载考虑)，并对新桥沉降量进行观测，预压时间根据沉降稳定情况进行确定，待沉降量稳定后，方可进行新旧桥梁拼接施工。新旧桥梁拼接先施工端横梁，再浇筑拼接处湿接缝，然后进行桥面铺装的施工、防水层施工和桥梁防撞护栏施工。防撞护栏采用定制钢模板进行施工，其线形按照桥面宽度变化进行顺接，施工完成后铺设桥面沥青混凝土，沥青混凝土铺筑采用机械进行施工，铺筑完成后恢复桥面标志标识、标线，待伸缩缝安装完成且混凝土强度达到设计要求后方可恢复正常的交通通行。在桥梁拼宽过程中，既有桥梁的沉降已经相对稳定，而新建桥梁的沉降相对不稳定，势必会在新旧桥梁之间产生沉降差。沉降差影响最大的位置是新旧桥梁的结合处，沉降差过大，会造成结合处产生裂缝，严重时会导致断裂，因此新旧桥梁的不均匀沉降的受力分析是重中之重。施工过程中应主要关注新旧桥梁的沉降差计算和沉降值的控制。
结语
桥梁拼宽是公路改扩建技术中的难点，在进行施工时应严格依据拼宽原则和设计文件进行，否则后期补救会相当困难。
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