高速公路桥梁拼宽技术分析与探讨

严汉东

摘  要：为解决高速公路桥梁改造环节常见的桥面板衔接质量不佳、连接部位受力性能不理想等问题，通过引入某高速拼宽项目进行技术方案分析，基于路基拼宽处理，配合复测、桩基、桥台、拼缝等施工技术要点的总结，最终依托空心板拆除更新方案解决拼接质量问题，满足路面、桥面改造施工要求。将上述施工技术进行总结，能够为同类路桥改造与拼宽技术应用提供重要参考价值。

关键词：高速公路;桥梁拼宽;测量放样;桩基施工;拼缝处理

近年来伴随高速公路桥梁运营总里程、建设总规模的持续扩大，在路桥运营过程中逐渐暴露出铰缝松散、梁板受力不合理、支座滑移、底板裂纹等质量弊病，对于空心板的改造与拼宽工艺技术创新提出现实要求。通过结合工程实例研究桥梁路基拼宽技术要点，对于增强桥梁整体稳定性、抑制变形问题、延长桥梁使用寿命等具有良好现实意义。

1 项目概况

以泉厦高速拼宽项目为例，该项目中原施工单位采用设计平面曲线要素表进行拼宽桥梁坐标的推算，但依据理论计算坐标值获取的放样结果与旧桥实际墩台无法实现顺接，简支桥梁背墙线无法对上、存在25cm的误差。由监理方督促施工方重新对旧桥伸缩缝、背墙线进行复测调查，收集调查中获取的拟合坐标并上报至建设单位及设计方进行确认，避免在后续施工环节产生重大损失。根据该项目中高速公路桥梁实际情况，拟进行路基拼宽处理，完成高速公路改扩建施工任务。

2 桥梁拼宽原则

在桥梁拼宽环节涉及的技术要点在于如何保证新、旧桥梁间的变形量实现协调一致，保证在桥梁运营过程中共同受力，借此克服不均匀沉降问题，并兼顾项目工期、协同施工等指标要求[1]。在桥梁拼宽时应遵循以下三项原则：（1）待完成新、旧桥梁拼宽施工后，应落实整体桥梁稳定性与协調变形能力的检验，确保满足技术要求;（2）基于统一荷载等级进行新旧桥梁设计，并于施工前对旧桥梁结构开展受力分析与验算，确认桥梁的承载能力符合设计要求;（3）利用桥梁横隔板进行新、旧桥梁间的横向连接，保证桥梁强度、刚度与稳定性，可承受主梁荷载，但考虑到在拼接时可能因局部应力集中导致桥梁结构产生脆性破坏，因此宜采用边梁形式进行桥梁拼宽处理[2]。

3 桥梁拼宽的主要技术工艺

3.1 测量放样

出于保证旧桥与新桥拼接精确度的目标，由监理方督促施工方对旧桥坐标、高程进行复测，并与设计图纸进行比较分析。在桥梁拼宽的桩位放样环节，先参考施工图纸中的桩位坐标设计值进行桩位测放，再延长原桥梁墩台背墙前缘线，与前期按施工图测放的桩位中心沿水平方向拟合，同时沿顺桥向借助钢尺对测放出桩位的角度、距离等参数进行校核，判断是否与标准梁长数值相符，并与图纸提供的数据信息进行比较、计算出误差值大小，保证及时对桩位坐标进行调整，满足测量精度要求。与此同时，在桥梁高程复测环节，需督促施工单位对照设计文件中的桥型布置情况，根据桥面高程、墩台顶部标高等参数对现场实测高程进行校核，确认结果匹配后方可开展后续施工[3]。在实际施工过程中，还需明确不同特征点所处位置及分布情况，针对特征点标高进行严格控制，配合水准点联测等方案强化校核精度保障，以此防范高速公路桥梁、路基出现错位等质量问题。

3.2 下部结构施工

3.2.1 桩基施工

在正式施工前，先针对施工图纸中注明的坐标、尺寸等参数进行复核，沿桥位桩处采用导线点进行测量放样，保证将所有桥位桩进行一次性测放，确认桩位测放精度达标后开始钻孔作业。在钻孔工艺选择上，传统冲击成孔工艺在施工环节易对旧桥结构产生破坏，因此拟引入钻孔灌注桩工艺方案进行成孔作业，在钻孔过程中严格控制桩底沉淀层厚度，确保清孔作业到位，对于超出标准范围的桩位进行二次清孔，避免在桩基础处产生不均匀沉降问题，待确认无误后方可开始混凝土浇筑作业。在桩基施工质量检测环节，采用超声波检测方法，预先在桩基强化箍筋内侧埋入φ50×2.5mm的声测管，将与声测管搭接的主筋伸入桩底处，在混凝土浇筑过程中做好声测管管口的防护，保证桩基测试结果符合施工质量要求。

3.2.2 桥台施工

（1）在桥台施工环节，将灌注桩顶面伸至承台底部下方约10cm处，做好标高控制;在混凝土浇筑环节，根据承台顶面、墩身混凝土的龄期差进行高效减水剂的掺入，用于降低水灰比、优化混凝土浇筑效果;在浇筑前将承台顶面浮浆凿除、打毛，确认顶面质量达标后开始墩身混凝土浇筑作业。为防范在大面积混凝土浇筑过程中因温度应力导致混凝土表面出现收缩裂缝，可选取承台内部安装冷却管，起到有效降温作用。

（2）在肋板式桥台施工环节，依次完成桩基、承台施工收尾工作，再开始肋板混凝土浇筑及填土施工，其中在填土作业环节应督促施工人员围绕台前、台后两侧分别进行填土压实处理，将台前填土宽度控制在50～100cm以上，在填土过程中根据沉降速率进行填土速度控制，直至回填土达到台帽底部标高处，方可开始台帽施工作业。在台帽施工环节，分别针对搭板、牛腿预埋钢筋等设置情况进行检查，并在关键拼接部位预留槽口、设置伸缩缝锚固钢筋，优化桥梁路基局部锚固效果。

（3）在桥梁上部开展薄壁桥台、扶壁桥台施工时，沿桥梁宽度方向在距间隔墙身两侧各5m处各设置一道假缝，将假缝深度控制在0.5cm左右、高度与间隔墙保持一致，防范浇筑混凝土后因混凝土收缩徐变在台身处出现裂缝，并且待完成模板拆除24h后采用沥青材料进行封堵。待完成桥台、锥坡架设后，分别对锚栓孔、钢套筒内部、铰缝以及桥面连接处进行混凝土强度校核，确保混凝土强度达到设计强度的80%以上，并沿对称状进行填土夯实处理，保证压实度与路基保持一致。

3.3 上部结构施工

在拼缝处理上，先选用16mm螺纹钢对旧桥梁板处进行植筋，将螺纹钢设置间距控制在10cm、呈两排对称式布置，分别将原桥梁下部台帽、锥坡拆除，并在路面开挖环节采取必要防范、加固措施，防范出现路基垮塌问题。选用补偿收缩混凝土掺入适量膨胀剂作为原材料，借助小锤轻敲桥面进行凿除处理，将凿除深度控制在现浇层厚度的+1cm以内，并对新、旧混凝土相交部位涂抹适量改性环氧界面胶，配合观测点位设置进行拼接质量检查。

3.4 拼接质量问题的解决措施

在该项目中监理单位督促施工方对泉厦拼宽高速原路面和旧桥面标高进行复测，针对设计高程、横坡进行重新拟合，在测量过程中发现旧桥空心板铰缝松散、脱落，梁板出现单板受力情况，部分橡胶支座脱落、滑移，底板横向裂纹宽度超过0.2mm，且集中分布在梁板跨中位置。将上述严重病害进行上报及论证后，确认采用将旧桥空心板全部拆除更新的改造方案，针对新空心板的刚度进行校核，先对横向分布系数变化情况进行分析，测得刚度比取值为1.2时扩宽后的桥梁稳定性良好;再对铰缝剪力、剪应力进行分析，可观察到剪应力伴随刚度比的变化发生改变，当刚度比取值为1.0时铰缝的剪应力达到最小值0.886，此时铰缝受力合力，能够有效杜绝开裂等质量弊病的发生，防范产生重大安全事故及财产损失。

结束语

通过综合运用测量放样、标高复测、设计高程拟合等技术方案进行拼宽桥梁施工方案校核，在实际施工过程中做好桩基施工、桥台施工与拼缝处理施工技术的把关，配合质量检查机制的构建，最终有效完成桥梁路基两侧加宽处理，满足监理测量验收需求。未来还需结合空心板桥、T梁桥的结构特征进行工艺方案的进一步优化比选，保证扩宽后桥梁的整体性能、变形量均符合设计要求，为同类高速公路拼宽桥施工提供良好示范经验。

参考文献：

[1] 王磊.关于呼和浩特市某既有城市桥梁拼宽改造的技术分析[J].交通节能与环保，2020，（02）：3.

[2] 刘颖波，荀绚.高速公路改扩建工程桥梁拼宽与加固技术研究[J].智能城市，2020，（21）：3.

[3] 余琼芳.高速公路改扩建工程桥梁拼宽与加固技术探讨[J].工程建设与设计，2021，（08）：3.