桥梁拼接施工技术

高速公路改扩建工程桥梁（拼接）施工,二O一七年三月,目录,一、概况,二、连霍线潼西改扩建桥梁拼接实施方案,三、桥梁拼接施工,四、通道涵洞拼接施工,五、经验建议,一、概况,随着社会经济的快速发展和交通量的急剧增加，我国早期修建的部分高速公路及部分二级公路或地方道路已无法适应日趋增大的交通量的需要，对其进行拓宽改建已成为燃眉之急。公路改扩建与新建相比，存在一系列的技术难点，如路基拼接、桥梁拼接、路面拼接、桥梁维修与加固、路面铣刨与加铺、交通保畅等。桥梁拼接的设计和施工是改扩建工程的难点之一，关系到改扩建工程的成败，构造物出现问题将更直观，影响更大。,1.1桥涵拼接特点,1.边通车边施工，新桥的施工不得影响老桥的结构安全和台背路堤的稳定。（因需扩建的公路均是交通量大的国省主干线，交通大动脉，交通无法中断。）2.因新老桥拼宽，为此在施工中必须采取有效措施，控制差异沉降在5以内。3.新旧桥梁上部结构多采用植筋、湿接缝等方式连接，对施工工艺要求较高，同时也是施工控制的重点和难点。4.桥梁维修与加固：因早期的桥涵采用老的荷载标准，经多年的运营及原施工遗留问题，多处老桥不满足现行规范要求，需加固改造。,桥梁下部施工,原桥的凿除,1.2桥涵拼接原则,对病害桥梁进行重点分析，加固为主，减少现有工程的拆除。对于旧桥涵不同类型的病害，根据病害的程度采取有效的维修和补强加固方法处理完成后，方可进行拼接施工。加宽桥梁采用与原桥相同的结构型式和跨径，基础采用桩基础。新拼桥梁的平面和高程控制必须满足老桥拼接要求。新拼桥梁的放线采取双控：即设计坐标定位控制和老桥墩台帽沿纵向的实际定位相一致来控制。,1.3桥梁拼接应注意的问题,桥梁拼接的施工应严格按照施工图设计文件和相关规范的要求进行，避免因施工不当造成以下情况：1、新旧桥梁差异沉降过大引起主梁和铺装层内附加应力增加，造成桥面纵向裂缝。2、加宽桥梁混凝土收缩徐变引起桥梁拼接处开裂。3、加宽桥梁施工时对原桥结构产生破坏，降低其承载能力。,控制沉降差的措施,为控制差异沉降和混凝土的收缩徐变，在技术上可采取下列措施：1.新桥采用桩基，并适当加长新桥灌注桩长度；2.桩基础施工时严控沉淀层厚度，减少钻孔灌注桩的沉降；3.湿接缝混凝土采用钢纤维补偿收缩混凝土，减少砼收缩影响；4.尽可能延长桥面现浇混凝土层和湿接缝混凝土浇注的间隔时间，以使新建桥梁的大部分桩基沉降、混凝土收缩徐变能够完成。,1.4桥梁拼接方法,目前运营的公路原有桥梁大多以部分预应力混凝土空心板、预应力混凝土连续箱梁等结构为主。涵洞以圆管涵、盖板涵、箱涵为主，通道以箱式和板式通道为主。桥梁、涵洞和通道等采用两侧拼接，桥梁主要采用“同结构、同类型、同跨径、上联下不联”的方式进行拼接。,1.5桥涵拼接设计方案,空心板桥和板式通道，采用切除原桥边板悬臂，将原桥和加宽桥采用现浇湿接缝连接成整体。组合箱梁桥采用混凝土弱刚性连接。即采用切除护栏及翼缘板后植筋拼接；也可采用翼缘板预留切割后用水力切割冲掉剩余的砼留下钢筋拼接。板涵、箱涵和箱通采用箱接箱的方案，接口设置2cm沉降缝，并用沥青麻絮配合止水带填塞。圆管涵的拼接，一般采用圆管涵或箱涵接长的方式，注意做好拼接部位的防水处理。,1.6施工单位职责,严格按照施工图设计文件进行施工，全面了解设计意图，并加强与设计单位的沟通。严格制定各项施工工艺，做好岗前培训，确保施工质量。对于桥涵的拼接施工，紧抓质量控制要点，做到规范化、精细化、标准化施工。做好安全保障措施，确保工程顺利进行。做好桥梁拼接施工中的交通组织工作，降低施工期对交通的干扰。,1.7监理单位职责,贯彻招标文件技术规范、施工图设计文件的精神，协调施工单位与设计单位的沟通。认真做好施工过程的督促和检查，加强原材料的质量控制，审查各项施工工艺，落实首件认可制度，确保工程质量符合要求。首件工程施工过程、桥涵拼接植筋施工、桥涵拼接拼接缝混凝土施工，监理工程师必须进行旁站。加强安全保障、环境保护监理，配合桥梁拼接施工中的交通保畅组织工作。,二、连霍高速公路潼关-西安段改扩建桥梁拼接实施方案简介,主线上跨的桥梁扩建方案采用上部构造连接下部构造不连接的方案。湿接缝连接处刚度较大，并在板端部设置加强横梁，确保有足够的强度去抵抗因收缩徐变和基础沉降等产生的附加内力及变形；桥面铺装现浇层参与受力，共同抵抗连接处附加内力及变形；避免拆除原桥下部。,2.1-1空心板桥,加宽空心板桥按原结构型式拼接，采用湿接缝连接方案，原桥与加宽桥间由现浇混凝土湿接缝将其连接形成整体，在空心板两端各设一道50cm厚的横梁，加强其整体性。加宽桥架设4个月后，再进行湿接缝连接，减少收缩徐变及基础沉降的影响。,2.1-2预制箱梁桥,新加宽预制箱梁桥按原结构型式拼接，现设计的20m预制箱梁梁高为1.1m，原桥预制箱梁梁高为1.0m。拼接方案采用弱性刚接方案。采用混凝土铰缝横向连接，处理措施如下：原桥外侧悬臂按规定切割掉45cm，凿毛混凝土表面，在指定位置按要求植筋和涂刷界面胶，加宽部分预埋钢筋与植筋焊接，浇筑（特快硬型）钢纤维补偿收缩混凝土形成湿接缝。,2.2-1管涵,本路段涵洞多为圆管涵，考虑到用圆管涵接长涵洞时管口拼接处理不好容易漏水，影响路基的稳定性，留下安全隐患，且养护不方便。所以管涵的拼接加宽拟采用箱涵接圆管涵作为推荐方案，施工方便，易养护，缺点是工程造价高。,2.2-2拱涵,拱涵的拼接方法为拱接拱，接口设置2cm沉降缝，并用止水带填塞。,2.2-3箱涵（箱式通道）,箱涵（箱式通道）拼接方法为箱接箱，接口设置2cm沉降缝，并用止水带填塞。,2.2-4板涵,本路段钢筋混凝土板涵较少，明板涵采用同跨径同结构的明板进行拼接；钢筋混凝土暗板涵采用箱涵拼接，接口设置2cm沉降缝，并用止水带填塞。,2.2-5板式通道,考虑到原路中央分隔带侧边板由于主要承受分隔带自重，受力较小，故完全利用8m跨径钢筋混凝土板式通道和6m跨径预应力混凝土板式通道的内侧边板，外侧边板拟拆除，以新设计预应力混凝土空心板代替，该板与原桥最外侧中板通过植筋相连，并预留钢筋现浇湿接缝与新加宽部分相连接，该空心板在设计中充分考虑铺装加厚增加的荷载，承载能力满足规范要求。,2.3分离式立交桥,本次扩建考虑将原有桥梁拆除重建，为保证桥下主线交通不中断，拆除时一般需要搭设支架。部分桥梁根据主线加宽后桥梁跨径布设需利用原桥上部，拟沿纵向将空心板顺铰切割开来，不破坏原有结构；经检测后重复使用。,2.4原有桥梁、涵洞维修加固方案,对不满足04规范承载能力极限状态要求的结构或构件，必须采取措施进行加固，或拆除重建；对于正常使用极限状态不满足04规范要求的，在检测报告、荷载试验等基础上，进行病害整治。,2.4原有桥梁、涵洞维修加固方案,加固方案主要措施：封闭裂缝；结构破损修复；原桥箱梁梁底增设排水孔；更换原桥橡胶支座；重做原桥桥面铺装及内侧护栏；重做原桥伸缩装置；清理涵洞洞口洞内淤积，疏通水流。,三、桥梁拼接施工,2.1新桥的平纵面控制2.2新桥施工2.3新旧桥拼接施工2.4旧桥的维修加固,3.1新桥的平纵面控制,桥梁拼接施工前需要复测旧桥的坐标和高程，计算并复核其在图纸上的位置和标高是否正确。1、平面控制：最终纵向和横向误差不大于2为宜。2、分部控制如：桩位、柱位，盖梁中心线误差控制按桥梁规范执行，必须确保最终的平面位置偏差满足拼接要求。3、高程控制：确保拼接缝钢筋连接平顺，拼接缝混凝土断面尺寸、桥面混凝土铺装层厚度满足设计要求。,3.1新桥的平纵面控制,4、为了确保平面控制的要求，新拼桥梁桩位放样时必须双控：（1）按照施工图设计给定的桩位座标放出桩位，然后将旧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，误差超过范围必须调整座标确保新旧桥误差在允许范围内。（2）对于大中桥要求每3孔拟合一次，以确保桩位准确。5、高程调整最终在支座垫石上调整到位，浇注支座垫石前必须对旧桥进行高程复查，为了保证拼接质量，旧桥的高程应以梁板翼缘板端头底部高程为准。,3.2拼接加宽新桥施工,加宽拼接的新建桥施工和新建公路桥梁施工相同，需注意的是：1、严格控制灌注桩尖沉淀层厚度，降低桩基础差异沉降。2、施工时应确保老桥结构不受损伤。3、及时采取临时防护措施保护桥台后的路基稳定。4、采取措施，使混凝土的收缩徐变减少到最小程度，防止混凝土收缩徐变引起桥梁拼接处开裂。5、严格控制桥墩、桥台的顶面高程和支座平面位置，浇注前必须再一次与老桥对应复核，在盖梁上作最终调整，确保新老桥的平面和高程拟合准确。,冲击钻,旋挖钻,喷锚护面临时防护,浆砌片石临时防护,3.3新旧桥拼接施工,老桥护栏切割,3.3新旧桥拼接施工,老桥翼缘板切割,3.3新旧桥拼接施工,植筋工艺流程：准备钻孔清孔孔干燥孔除尘钢筋处理配胶灌胶插筋养生植筋的技术要求：植筋孔按设计要求布孔定位后，施工单位应配备钢筋探测仪，用钢筋探测仪测定孔位处有无受力钢筋，有钢筋时位置适当变更。植筋前应检查有无裂缝，在裂缝处不宜植筋。植筋孔位置和直径除应满足设计要求外，还必须满足下列基本要求：净边距钢筋保护层厚度，植筋孔和原梁体内的钢筋间距10d（植筋钢筋直径），被植结构物的厚度植筋孔深度+40mm。,3.3新旧桥拼接施工,钢筋探测仪测混凝土内的钢筋位置,3.3新旧桥拼接施工,老桥翼缘板植筋钻孔,3.3新旧桥拼接施工,清孔除尘,3.3新旧桥拼接施工,孔内注胶,3.3新旧桥拼接施工,植筋的抗拔试验,3.3新旧桥拼接施工,标准规范的植筋,3.3新旧桥拼接施工,新老桥拼接部位钢筋连接,湿接缝混凝土浇注注意事项：新老桥拼接部位新、旧梁（板）断面的混凝土表面应进行凿毛处理，去除混凝土表面上松动的骨料、碎块，再用钢丝刷将表面松散浮渣刷去。处理后的混凝土表面凸凹不平度不小于6mm。凿毛处理后的混凝土表面必须用压力清水冲洗干净。在拼接部位混凝土浇筑前，必须保持拼接部位相应的新、旧主梁（板）充分湿润，但不得有积水。,3.3新旧桥拼接施工,3.3新旧桥拼接施工,新老桥拼接部位砼浇筑采用C50微膨胀砼浇筑。,C50微膨胀砼,施工单位需根据设计单位提供的维修加固设计文件及技术资料，会同监理单位、业主单位对老桥病害进行核查，或由设计单位、业主单位、监理单位和施工单位四方现场二次动态设计，以期设计资料翔实、准确。根据实际病害程度，按设计单位提供的指标，定量定性进行病害分类，有针对的采取相应的维修、加固措施。第一类病害(轻微的病害)-维修。第二类病害(较严重的病害)-补强加固。第三类病害(危桥的严重病害)-拆除或部分拆除。,3.4旧桥的维修加固,四、涵洞及通道拼接施工,4.1施工准备。4.2涵洞、通道拼接施工。,1、旧结构物洞口拆除涵洞、通道拼接前应将洞口的一字墙、锥坡、八字墙、洞口铺砌、挡水墙等原有构筑物拆除。2、临时排水设施对于旧涵洞、通道的原有排水系统，应进行细致排查、综合规划，合理增设临时排水设施，切实保证原有排水系统的完整，不得出现基坑浸泡、排水淤塞断路等现象。,4.1施工准备,3、涵洞标高的复查旧涵洞底标高由于路基沉降、进出口地方水系的调整、原涵洞施工误差等因素的影响，高程会有所变化，并可能存在积水、阻水等。施工前要求认真复查、复测涵洞底标高，在涵洞拼接施工时作适当调整。4、通道标高的复查原通道底部标高和顶部标高由于路基沉降、原通道施工误差、通道淤积等因素的影响，高程有所变化，并可能存在净空不足、积水等现象。,4.1施工准备,1、涵洞、通道拼接原则（1）拼接新建涵洞、通道原则应与旧结构物设计相同，即根据涵洞、通道的使用要求合理选择结构形式和跨径。（2）拼接新建涵洞、通道应考虑与旧结构物沉降差异，应采取相应的措施降低沉降差，接缝处应进行防水处理。（3）板式通道拼接同空心板桥，一般采用桩基础，采用现浇湿接缝连接成整体，施工方法及控制要点同前。,4.2涵洞、通道拼接施工,（4）管涵的拼接加宽，一般采用管涵或者箱涵接长的方案，并做好拼接部位的防水。（5）板涵、箱涵和箱通，一般采用涵接涵、箱接箱的方案，接口设置2cm沉降缝，并用沥青麻絮配合止水带填塞。,4.2涵洞、通道拼接施工,2、涵洞、通道拼接注意事项（1）旧涵洞、通道拼接前应对病害情况进行排查，对于存在病害的，应对病害修补、处理完善后，再进行涵洞、通道的拼接施工。（2）对于淤积的涵洞，应考虑先清淤、疏通清理，然后后进行涵洞接长处理。（3）管涵与管涵拼接时，若旧涵的第一节管涵需要拆除，可在管涵基础于拼接处设置沉降缝。（4）旧板涵、箱涵（通）基础、帽石等，拼接侧突出墙身部分，在拼接施工前应进行切除，并应保证整个涵身拼接面垂直、完整。,4.2涵洞、通道拼接施工,（5）旧板涵、箱涵（通）洞口一字墙拆除后外露的钢筋头，应先涂一层环氧树脂，再进行砂浆抹面，做防锈处理。（6）管涵管节和拼接的接口，板涵、箱涵（通）的沉降缝和拼接接口的防水处理，在施工中应按设计作重点控制。（7）涵洞、通道拼接部位的台背回填，由于施工面狭小应在八字墙施工后全宽进行；八字墙两侧建议增设坡面防护，以防止加宽后增加了汇水面的路面雨水，流入八字墙后造成浸泡。,4.2涵洞、通道拼接施工,高速公路改扩建工程桥涵拼接施工，除了遵循新建桥涵的质量控制要求外，应加强桥涵拼接质量的管理，把控制新旧桥涵差异沉降和混凝土的收缩徐变作为质量控制的重点，施工过程还应注重旧桥涵的维修与加固，并应防止加宽桥涵施工时对旧桥涵