高速公路改扩建工程中的桥梁拼宽和加固技术

文俏壮

（广东冠粤路桥有限公司，广东 广州 510000）

随着我国经济快速增长，日益增加的交通量也给公路交通运输带来了极大挑战。当前，部分在役高速公路桥梁在设计和建设中存在理念滞后、标准过低和建筑材料老化等问题，不仅无法带来舒适的行车体验，也会削弱行车安全保障[1]。在高速公路工程项目中，改扩建的施工难点在于桥梁的拓宽。通常情况下，项目会采用加宽桥面或新建桥梁结构的方式实现原有桥面的加宽。桥梁拓宽技术能在保证旧桥正常使用的情况下完成加宽，可有效节省施工预算并提高施工效率[2]。但就实际情况而言，新拓宽的部分桥梁会在其使用过程中产生与旧桥结构不同的沉降变化，造成桥梁整体出现不均匀沉降差，影响桥梁结构安全性。

一、桥梁纵向错缝与横向连接设置

改扩建工程为提高施工中桥梁作业的连续性，需在施工中根据工程规模与施工需求，针对性地选择施工技术。此次施工选择的技术为横向连接技术，该技术主要是桥梁结构的错缝设计，即在施工中，于桥梁盖梁位置，开展新旧部位的拓宽处理，再使用植筋的方式浇筑接缝，同时采用湿法施工，确保施工后的桥梁形成一个整体结构，避免桥梁拼接位置出现断层或由于承载力不足出现断裂。施工中应注意，如果拓宽部位的上部结构与下部结构连接出现问题，或出现无法有效拼接的现象，需在施工过程中保持上部结构连接，通过调整上部结构拼接的方式，降低桥梁横向错峰现象。

二、桥梁上部结构拓宽处理

保证桥梁连接工程施工后，开展桥梁上部结构拓宽处理。在施工中，需结合工程实际情况加固桥梁边板，按照植筋的方式加固拼接位置，保证原始结构在具有较高稳定性后再拓宽[3]。结合施工桥梁的特点切除边梁翼板，加固切除后保留的部位与桥梁肋板的连接。当施工中出现边板失稳或承载力不足的现象时，可以辅助使用钢板，架设桥梁横隔梁锚固，保证桥梁结构整体刚度，延长桥梁使用寿命，避免结构受到负载现象后出现断裂或变形。

三、黏贴钢板及碳纤维复合材料

通过黏贴钢板的方式，进一步加固拼接部位。施工时，在待拼接部位均匀涂抹高强度黏稠剂或胶粘剂。在拼接或黏贴时，需要根据实际情况施加一定的压力。保持一段时间后，即可完成桥梁结构的钢板黏贴[4]。在上述步骤中应注意胶粘剂的使用量，使用量过少会导致黏贴效果不佳，使用量过多则会导致胶体溢出。相比其他黏贴技术，直接黏贴法具有操作简单、成本低等优势，在施工时不会损坏桥梁原有结构，且所需周期较短。但大部分施工对象为钢板构件，钢板构件由于长期暴露在大气环境中极易出现锈蚀问题，因此需要在完成黏贴施工后定期养护，保证施工成果。

在此基础上，使用相同材料，实施桥梁结构碳纤维材料强补[5]。处理时需要根据桥梁整体结构刚度与承载力需求，在施工区域按照相同步骤涂抹强补粘贴材料。区别于上述施工，碳纤维材料补强施工需要辅助预应力施工技术，并根据材料与拼接部位的韧性，对不同拼接部位施加不同的预应力，以此保证强补后的施工区域具有较强的承载力。通过此种方式加固桥梁整体结构，可提高结构可靠性，改善结构受力，避免结构在竣工后出现断层问题。

四、实例应用分析

通过上述论述，完成桥梁拼宽和加固技术设计后，为验证该技术在实际工程中的应用效果，以某高速公路改扩建工程项目为例，根据该项目桥梁开展改扩建施工。该高速公路桥梁旧桥桥面宽度为2×12.5m，上部结构由2×13m预应力混凝土简支空心板组成，桥面整体连续；桥墩采用双柱式，桥台采用三柱式，钻孔灌注桩采用Φ1.3m规格，该高速公路桥梁通车时间已经超过10年，初期设计阶段的荷载等级为汽车-20级、挂车-120。按照本文上述方法设计该桥梁改扩建施工方案，并严格按照方案完成施工。施工完毕后，在该高速公路桥梁典型结构上选择5个测点，其中边板位置上选择3个测点，中板位置上选择两个测点。测定各个测点上的横向拉应力，为确保在拼宽部分的上缘不会产生结构裂缝，需满足式1要求：

表1 高速公路桥梁拼宽和加固技术应用结果记录表

由表1可知，通过拼宽和加固后，高速公路桥梁拓宽在1.1m～4.1m范围内，并且在不同拓宽长度下，各个测点的横向拉应力均符合规范，代入式1中可使等式成立。因此，通过上述实例应用证明，本文拼宽和加固技术在实际应用中可实现对桥梁的拓宽，保证拓宽后的桥梁不会出现沉降不均匀问题，减少甚至避免桥梁上产生裂缝，对提高高速公路桥梁结构质量具有良好促进作用。

五、结语

本文提出了一种全新的桥梁拼宽和加固技术，结合工程实际应用证明了该技术的应用可行性。其结果表明，依技术实施思路可有效提高桥梁建设水平，且在一定程度上提升了桥梁施工效率，为高速公路改扩建工程提供了技术参考。