CN110331675B - 一种改扩建桥梁的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种改扩建桥梁的施工方法，包括以下步骤：步骤一、在老桥的左右侧先行建设第一桥梁和第三桥梁，第一桥梁、第三桥梁距离老桥的净距离均为0.8m~1.2m，第一桥梁、第三桥梁与老桥的最大高差为7m，最小高差为0.6m；步骤二、把老桥上的车流引导至第一桥梁和第三桥梁通行，拆除老桥并在老桥位置新建第二桥梁；步骤三、待第二桥梁建成后，第二桥梁与第一桥梁和第三桥梁进行纵缝拼接。本发明的施工方法在不中断交通的前提下具有施工工期短、工程质量高的优点。

Description

一种改扩建桥梁的施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁扩建领域，尤其涉及一种改扩建桥梁的施工方法。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，许多高速公路已不能满足现今交通营运能力要求，其将面临重建、改建、提升道路等级的问题，而道路等级提升基本在不中断交通的条件下完成。

有鉴于此，有必要提供一种新型改扩建桥梁的施工方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明公开了一种改扩建桥梁的施工方法，在老桥左右侧先行建设第一桥梁和第三桥梁，引导车流至第一桥梁、第三桥梁通行；然后拆除老桥并新建第二桥梁；待第二桥梁建成后，与第一桥梁和第三桥梁进行纵缝拼接，全桥改造完成。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种改扩建桥梁的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、在老桥的左右侧先行建设第一桥梁和第三桥梁，第一桥梁、第三桥梁距离老桥的净距离均为0.8m~1.2m，第一桥梁、第三桥梁与老桥的最大高差为7m，最小高差为0.6m；

步骤二、把老桥上的车流引导至第一桥梁和第三桥梁通行，拆除老桥并在老桥位置新建第二桥梁；

步骤三、待第二桥梁建成后，第二桥梁与第一桥梁和第三桥梁进行纵缝拼接。

作为本发明的进一步改进，第二桥梁由左侧桥和右侧桥组成，左侧桥与第一桥梁纵缝拼接，右侧桥与第三桥梁纵缝拼接。

作为本发明的进一步改进，所述步骤三具体为：（1）、先把第三桥梁的车流引导至左侧桥通行，再进行右侧桥与第三桥梁的纵缝拼接施工；（2）、步骤（1）的纵缝拼接达到设计要求后，接下来把左侧桥与第一桥梁的车流引导至右侧桥和第三桥梁通行，最后进行左侧桥与第一桥梁的纵缝拼接施工直至达到设计要求。

作为本发明的进一步改进，左侧桥与右侧桥之间的拼接缝两侧各预留出40~60cm宽的桥面铺装层，且预留区域露出翼板钢筋。

作为本发明的进一步改进，还包括步骤四、左侧桥与右侧桥在动载的条件下进行纵缝拼接。

作为本发明的进一步改进，所述步骤四具体为：（1）钢筋连接，将所述翼板钢筋上下进行满焊，焊缝需饱满；（2）在翼板钢筋之间的拼接缝内放置拼接缝模板，使用木龙骨支撑拼接缝模板；（3）拼接缝钢筋下料成环形钢筋，该环形钢筋的两端折弯成环形部，两个所述环形部分别勾住两侧的翼板钢筋后环形部的尾端与环形钢筋进行满焊；（4）沿拼接缝的长度方向依序安装若干组夹具，调节夹具使其夹紧左侧桥与右侧桥，此时木龙骨架设在每组夹具的下夹板上；（5）在拼接缝模板上方由下至上浇筑钢纤维混凝土，当钢纤维混凝土的强度达到设计强度的85%以上，依序拆除若干组夹具、木龙骨和拼接缝模板。

作为本发明的进一步改进，所述步骤三中纵缝拼接时，拼接缝混凝土采用C55普通混凝土。

作为本发明的进一步改进，所述步骤二中拆除老桥的过程是：老桥的桥梁路面采用铣刨机将沥青路面破除，采用金刚绳锯切割护栏，利用凿岩机破除桥面铺装层及纵、横向湿接缝，最后采用架桥机移除上部梁体；下部结构采用金刚绳据分段切割，起吊设备分段吊除；水中桩基采用钢护筒围堰隔离抽水，开挖淤泥至设计要求切割标高后采用金刚绳锯切割调离。

作为本发明的进一步改进，所述步骤一建设第一桥梁和第三桥梁过程中，在第一桥梁或第三桥梁的桥头或桥尾还修建有保通匝道，保通匝道修建时，先拼宽桥尾互通区路基与老桥梁的路面齐平，再修建保通匝道。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的施工方法在不中断交通的前提下具有施工工期短、工程质量高的优点；

2、本发明采用夹具使第一桥梁、第二桥梁、第三桥梁临时形成刚性连接后先拼接横隔板、墩顶现浇，再拼接湿接缝，提高拼接缝混凝土的抗裂性，保证混凝土的浇筑质量；

3、本发明的第一桥梁、第二桥梁、第三桥梁调整为分离式桥，采用“上连下不连”的拼接方式进行拼接，彻底解决了拼接易出现的裂纹。

附图说明

图1为改扩建桥梁的施工流程图；

图2为在老桥的左右两侧先行建设第一桥梁和第三桥梁的示意图；

图3为拆除老桥的示意图；

图4为新建左侧桥和右侧桥的示意图；

图5为第一桥梁和左侧桥通车、右侧桥和第三桥梁拼接缝施工的示意图；

图6为右侧桥和第三桥梁通车、第一桥梁和左侧桥拼接缝施工的示意图；

图7为改进后的改扩建桥梁的施工流程图；

图8为夹具的示意图；

图9为第二桥梁施工的示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

实施例1：

本实施例公开了一种新型改扩建桥梁的施工方法，在不中断交通的条件下重建、改建、提升道路等级，具有施工工期短、工程质量高的优点。

如图1-图6所示，本实施例的改扩建桥梁的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、在老桥的左右侧先行建设第一桥梁和第三桥梁，第一桥梁、第三桥梁距离老桥的净距离均为0.8m~1.2m，第一桥梁、第三桥梁与老桥的最大高差为7m，最小高差为0.6m；

步骤二、把老桥上的车流引导至第一桥梁和第三桥梁通行，拆除老桥并在老桥位置新建第二桥梁；

步骤三、待第二桥梁建成后，第二桥梁与第一桥梁和第三桥梁进行纵缝拼接。

步骤二的第二桥梁由左侧桥和右侧桥组成，左侧桥与第一桥梁纵缝拼接，右侧桥与第三桥梁纵缝拼接。

步骤三具体为：（1）、先把第三桥梁的车流引导至左侧桥通行，再进行右侧桥与第三桥梁的纵缝拼接施工；（2）、步骤（1）的纵缝拼接达到设计要求后，接下来把左侧桥与第一桥梁的车流引导至右侧桥和第三桥梁通行，最后进行左侧桥与第一桥梁的纵缝拼接施工直至达到设计要求。

需要说明的是：由于第一桥梁和第三桥梁通车一年以上才进行左侧桥与第一桥梁、右侧桥与第三桥梁的拼接缝施工，因此第一桥梁、第二桥梁、第三桥梁的混凝土收缩徐变、沉降稳定性存在较大差异；并且第一桥梁和第三桥梁位于第四车道（重车通行车道），左侧桥与第一桥梁的拼接缝、右侧桥与第三桥梁的拼接缝将在长期的正负弯矩及剪力效应下产生疲劳破坏，拼接缝在后期运营期间受力较复杂，在基础不均匀沉降、徐变、收缩、整体温差、局部温差、偏心汽车荷载、满布汽车荷载等作用下，拼接缝的强度、耐久性等均存在一定的质量风险。

为了克服此难题，采取的做法是：（1）为了确保拼接缝质量，本实施例的左侧桥与第一桥梁的纵缝拼接、右侧桥与第三桥梁的纵缝拼接在封闭（不通车）条件下进行，即：先把第三桥梁的车流引导至左侧桥通行，再进行右侧桥与第三桥梁的纵缝拼接施工直至达到设计要求，接下来把左侧桥与第一桥梁的车流引导至右侧桥和第三桥梁通行，最后进行左侧桥与第一桥梁的纵缝拼接施工直至达到设计要求。（2）为了确保钢筋连接性能，本实施例采用封闭成环型的连接筋对预留的翼板钢筋进行连接，起到了更好的连接作用，同时焊接长度不仅满足规范要求还要大于10d，d为拼接缝宽度，而且要达到满焊的标准要求。（3）因左侧桥与第一桥梁、右侧桥与第三桥梁在静载条件下进行拼接缝施工，所以其模板采用优质竹胶板，模板固定牢靠；（4）选用UHTCC混凝土材料作为拼接缝浇筑材料。

由于改扩建桥梁跨度较大、第一桥梁、第二桥梁和第三桥梁建成时间差距大等因素导致第一桥梁、第二桥梁和第三桥梁的收缩、徐变以及沉降差不一致，加之改扩建桥梁的标高控制又直接影响后期沥青路面厚度。因此，第一桥梁、第二桥梁和第三桥梁的标高控制既要实现设计要求线型以及良好的拼接效果，又要保证桥梁标高准确性、确保沥青路面厚度。此第一桥梁、第二桥梁和第三桥梁的桥标高如何控制，是施工的关键技术难点。

本实施例标高控制过程是：（1）第一桥梁和第三桥梁的标高以设计图纸标高为准，第二桥梁的标高以设计图为参考，主要复测第一桥梁和第三桥梁的标高变化情况，在第二桥梁施工时调整第二桥梁的标高；（2）第一桥梁和第三桥梁在设计标高的基础上预留2cm~3cm的面层不进行铺设，由于第二桥梁参照第一桥梁和第三桥梁的标高进行施工，第二桥梁只需预留上面层不铺设，在左侧桥与第一桥梁、右侧桥与第三桥梁的纵缝拼接完成后，现场重新选定标高统一铺设第一桥梁、第二桥梁和第三桥梁的面层；（3）在左侧桥与第一桥梁、右侧桥与第三桥梁的纵缝拼接完成后，调整改扩建桥梁的路面纵、横坡来确保面层的顺利施工。本实施例改扩建桥梁的面层为沥青面层。

在本实施例中，所述步骤二中拆除老桥的过程是：老桥的桥梁路面采用铣刨机将沥青路面破除，采用金刚绳锯切割护栏，利用凿岩机破除桥面铺装层及纵、横向湿接缝，最后采用架桥机移除上部梁体；下部结构采用金刚绳据分段切割，起吊设备分段吊除；水中桩基采用钢护筒围堰隔离抽水，开挖淤泥至设计要求切割标高后采用金刚绳锯切割调离。

实施例2：

如图7所示改进后的施工流程图，在实施例1公开施工方法的基础上，本实施例的改扩建桥梁的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、在老桥的左右侧先行建设第一桥梁和第三桥梁，第一桥梁、第三桥梁距离老桥的净距离均为0.8m~1.2m，第一桥梁、第三桥梁与老桥的最大高差为7m，最小高差为0.6m；

步骤二、把老桥上的车流引导至第一桥梁和第三桥梁通行，拆除老桥并在老桥位置新建第二桥梁，第二桥梁由左侧桥和右侧桥组成，左侧桥与第一桥梁纵缝拼接，右侧桥与第三桥梁纵缝拼接；

步骤三、待第二桥梁建成后，第二桥梁与第一桥梁和第三桥梁进行纵缝拼接

步骤四、左侧桥与右侧桥在动载的条件下进行纵缝拼接。

具体的，本实施例的左侧桥与右侧桥之间的拼接缝两侧各预留出40~60cm宽的桥面铺装层，且预留区域露出翼板钢筋。

具体的，步骤四具体为：（1）钢筋连接，将所述翼板钢筋上下进行满焊，焊缝需饱满；（2）在翼板钢筋之间的拼接缝内放置拼接缝模板，使用木龙骨支撑拼接缝模板；（3）拼接缝钢筋下料成环形钢筋，该环形钢筋的两端折弯成环形部，两个所述环形部分别勾住两侧的翼板钢筋后环形部的尾端与环形钢筋进行满焊；（4）沿拼接缝的长度方向依序安装若干组夹具，调节夹具使其夹紧左侧桥与右侧桥，此时木龙骨架设在每组夹具的下夹板上；（5）在拼接缝模板上方由下至上浇筑钢纤维混凝土，当钢纤维混凝土的强度达到设计强度的85%以上，依序拆除若干组夹具、木龙骨和拼接缝模板。

本实施例的夹具均包括上夹板、下夹板和两根螺杆，上夹板和下夹板把悬浇箱梁和T梁夹持在中间，两根螺杆贯穿上夹板、拼接缝、下夹板并拧紧固定。上夹板、下夹板均与悬浇箱梁和T梁面接触，不允许多点接触。本实施例先在拼接缝内放置拼接缝模板，使用木龙骨支撑拼接缝模板，然后安装夹具使悬浇箱梁和T梁共振，以此提高钢纤维混凝土的抗裂性，保证钢纤维混凝土的浇筑质量。本实施例的每组夹具把悬浇箱梁和T梁夹持在中间，每组夹具的下夹板均与木龙骨的下表面接触，下夹板位于悬浇箱梁和T梁的下方，使木龙骨架设在下夹板上。

在本实施例中，采用反吊法把拼接缝模板、木龙骨放置在拼接缝内，下夹板支撑木龙骨之后撤除反吊装置。钢纤维混凝土浇筑时从拼接缝长度方向的一端向另一端逐步进行浇筑并用平板振捣器振捣密实。本实施例用平板振捣器振捣密实的目的，是保证钢纤维混凝土之间相接良好，逐步浇筑是为了防止裂纹产生。为了连接密实，本实施例的环形钢筋与翼板钢筋的连接长度大于10d且环形钢筋与翼板钢筋满焊，其中，d为拼接缝宽度。

翼板钢筋为网状钢筋，考虑到夹具需要重复使用以降低施工成本，本实施例的钢纤维混凝土内埋设有若干PVC管，若干PVC管位于网状钢筋的不同网格内。本实施例的左侧桥和右侧桥在动荷载情况下拼接，夹具的螺杆穿过PVC管把左侧桥和右侧桥刚性连接，本实施例在纵向拼接缝部分套设PVC管，拼接桥梁在拼接施工时，需要在拼接缝中浇筑钢纤维混凝土，钢纤维混凝土凝固过程中PVC管与钢纤维混凝土固定成一体，当钢纤维混凝土达到设计强度后拆卸夹具，从PVC管中可以抽出螺杆，使螺杆可以重复使用，降低施工成本。优选每个PVC管内均灌注有使PVC管填塞密实的水泥浆，本实施例在每个PVC管内均灌注微膨胀水泥浆，确保孔洞填塞密实，保证拼接缝不漏水。PVC管为一次性使用的耗材，单次使用完之后与浇筑的混凝土固定，抽出夹紧件可以使夹紧件、上夹板和下夹板重复使用，降低施工成本。

实施例3：

在实施例1和实施例2公开方案的基础上，本实施例改扩建桥梁的施工方法应用在高速路上时，改扩建桥梁与互通区连接的方法。

当改扩建桥梁位于某个互通区，第一桥梁和左侧桥组成了左幅桥，右侧桥和第三桥梁组成了右幅桥，左幅桥或右幅桥的桥尾或桥头就需要修建互通匝道，以便高速公路正常通行。保通匝道修建时，先拼宽桥尾互通区路基与老桥梁的路面齐平，再修建保通匝道。

以右幅桥的桥尾需要修建互通匝道为例，当左幅通行右幅封闭时，位于互通区的下高速匝道暂时封闭，车辆无法下高速；当右幅通行左幅封闭时，位于互通区的上高速匝道暂时封闭，无法上高速。

由于第一桥梁、第三桥梁距离老桥的净距离均为0.8m~1.2m，因此新建的第一桥梁、第二桥梁、第三桥梁间距小于50cm，第二桥梁施工时，上横梁不伸出翼板，其吊带通过预留孔挂住导梁，保证施工区域设施不伸入外侧桥通车侧内。

另外，因第二桥梁处于狭小空间内施工，其引桥梁板因桥头桥尾均已封闭，无法运输梁板，本实施例采取的方案是：第一步，采用汽车吊安装左幅第23跨-第26跨上部预制T梁，为架桥机拼装提供平台；第二步，在左幅第25、26跨间安装T梁提升设备（因提升设备支腿影响，第25、26孔外边梁暂不安装）；第三步，T梁运输至现场，通过提升机提至桥面，利用桥面炮车运输梁板，采用架桥机安装（另半幅梁板架设可在桥头掉头即可）；第四步，梁板运输至现场采用存放至桥面，拆除提升架。后利用吊车将剩余桥跨梁板安装到位（因空间受限，梁板安装需要1台吊车安置桥下，另1台吊车安置桥面进行梁板安装）。第五步，待主桥悬浇边跨现浇段结束后，按照第4步方案安装过渡孔梁板。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种改扩建桥梁的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、在老桥的左右侧先行建设第一桥梁和第三桥梁，第一桥梁、第三桥梁距离老桥的净距离均为0.8m~1.2m，第一桥梁、第三桥梁与老桥的最大高差为7m，最小高差为0.6m；第一桥梁和第三桥梁的标高以设计图纸标高为准；第一桥梁和第三桥梁在设计标高的基础上预留2cm~3cm的面层不进行铺设；

步骤二、把老桥上的车流引导至第一桥梁和第三桥梁通行，拆除老桥并在老桥位置新建第二桥梁；第二桥梁参照第一桥梁和第三桥梁的标高进行施工，第二桥梁只预留上面层不铺设；第二桥梁的标高以设计图为参考，主要复测第一桥梁和第三桥梁的标高变化情况，在第二桥梁施工时调整第二桥梁的标高；第二桥梁由左侧桥和右侧桥组成，左侧桥与右侧桥之间的拼接缝两侧各预留出40~60cm宽的桥面铺装层，且预留区域露出翼板钢筋；采用封闭成环型的连接筋对预留的翼板钢筋进行连接；焊接长度不仅满足规范要求还要大于10d，d为拼接缝宽度；

步骤三、待第二桥梁建成后，第二桥梁与第一桥梁和第三桥梁进行纵缝拼接；左侧桥与第一桥梁纵缝拼接，右侧桥与第三桥梁纵缝拼接；左侧桥与第一桥梁的纵缝拼接、右侧桥与第三桥梁的纵缝拼接在封闭条件下进行，具体为：先把第三桥梁的车流引导至左侧桥通行，再进行右侧桥与第三桥梁的纵缝拼接施工直至达到设计要求，接下来把左侧桥与第一桥梁的车流引导至右侧桥和第三桥梁通行，最后进行左侧桥与第一桥梁的纵缝拼接施工直至达到设计要求；左侧桥与第一桥梁、右侧桥与第三桥梁的纵缝拼接完成后，现场重新选定标高统一铺设第一桥梁、第二桥梁和第三桥梁的面层；调整改扩建桥梁的路面纵、横坡来确保面层的顺利施工。

2.根据权利要求1所述的改扩建桥梁的施工方法，其特征在于，所述步骤三具体为：

（1）、先把第三桥梁的车流引导至左侧桥通行，再进行右侧桥与第三桥梁的纵缝拼接施工；

（2）、步骤（1）的纵缝拼接达到设计要求后，接下来把左侧桥与第一桥梁的车流引导至右侧桥和第三桥梁通行，最后进行左侧桥与第一桥梁的纵缝拼接施工直至达到设计要求。

3.根据权利要求1所述的改扩建桥梁的施工方法，其特征在于，还包括步骤四、左侧桥与右侧桥在动载的条件下进行纵缝拼接。

4.根据权利要求3所述的改扩建桥梁的施工方法，其特征在于，所述步骤四具体为：（1）钢筋连接，将所述翼板钢筋上下进行满焊，焊缝需饱满；（2）在翼板钢筋之间的拼接缝内放置拼接缝模板，使用木龙骨支撑拼接缝模板；（3）拼接缝钢筋下料成环形钢筋，该环形钢筋的两端折弯成环形部，两个所述环形部分别勾住两侧的翼板钢筋后环形部的尾端与环形钢筋进行满焊；（4）沿拼接缝的长度方向依序安装若干组夹具，调节夹具使其夹紧左侧桥与右侧桥，此时木龙骨架设在每组夹具的下夹板上；（5）在拼接缝模板上方由下至上浇筑钢纤维混凝土，当钢纤维混凝土的强度达到设计强度的85%以上，依序拆除若干组夹具、木龙骨和拼接缝模板。

5.根据权利要求1或2所述的改扩建桥梁的施工方法，其特征在于，所述步骤三中纵缝拼接时，拼接缝混凝土采用C55普通混凝土。

6.根据权利要求1所述的改扩建桥梁的施工方法，其特征在于，所述步骤二中拆除老桥的过程是：老桥的桥梁路面采用铣刨机将沥青路面破除，采用金刚绳锯切割护栏，利用凿岩机破除桥面铺装层及纵、横向湿接缝，最后采用架桥机移除上部梁体；下部结构采用金刚绳据分段切割，起吊设备分段吊除；水中桩基采用钢护筒围堰隔离抽水，开挖淤泥至设计要求切割标高后采用金刚绳锯切割调离。

7.根据权利要求1或6所述的改扩建桥梁的施工方法，其特征在于，所述步骤一建设第一桥梁和第三桥梁过程中，在第一桥梁或第三桥梁的桥头或桥尾还修建有保通匝道，保通匝道修建时，先拼宽桥尾互通区路基与老桥梁的路面齐平，再修建保通匝道。

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