CN113389150B - 一种针对扩孔桥梁路段的高速公路改扩建施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种针对扩孔桥梁路段的高速公路改扩建施工方法，涉及高速公路改扩建技术领域。该施工方法将原路基路面部分利用，并与新建拼宽部分桥梁相互拼接，在改扩建施工期间，实现路基桥梁共同保通，既节约工程投入，又实现施工期间高速道路顺畅保通的要求。同时，通过在原路基和新建拼宽部分桥梁之间设置过渡块，从而使拼接断面刚度过渡平顺，拼接后整体断面由于混凝土过渡块的刚度渐变，路基与桥梁刚度过渡平顺，行车安全及舒适性均能得到保证。该方法在基本不增加工程造价的前提下，解决扩孔桥路段的保通问题。

Description

一种针对扩孔桥梁路段的高速公路改扩建施工方法
技术领域
本发明涉及高速公路改扩建技术领域，具体地说是一种针对扩孔桥梁路段的高速公路改扩建施工方法。
背景技术
随着我国经济社会的快速发展，交通量不断增加，高速通行需求不断提高，高速公路改扩建工程也逐渐成为高速公路建设的主流。为了在改扩建工程施工期间尽量不影响正常交通运营，保通设计显得尤为重要。随着地方生产道路通行需求的提高，在高速公路跨地方生产道路的桥梁改扩建中，需要进行扩孔改造(即路、桥需要同时拓宽)的桥梁也逐渐增多。然而扩孔桥梁也恰恰成为了改扩建工程中保通的关键节点。
现阶段高速改扩建工程中扩孔桥梁路段保通的通常做法有：
①封闭单向交通，只保证单个方向通行。这种保通方式影响了高速公路单个方向的通行，所封闭方向行车只能通过地方道路通行，给行车带来极为不便；
②半幅封闭半幅通行，将双向车辆导改至原路半幅道路中通行。此种保通方式压缩了通行车道个数，在交通量高峰时段、事故发生时极易造成行车拥堵，使道路服务水平极大降低。
③建设临时保通桥保通。保通桥采用临时钢便桥难以保证车辆高速行驶，保通桥采用混凝土或者钢箱梁桥，保通结束难以重复利用，这种保通虽然保证了交通正常运营，但是大大增加了工程造价。
导致目前保通方案存在诸多问题及缺点的原因主要是不能解决外侧新建扩孔部分与内侧原路基路面形成刚度一致的整体保通断面，无法解决车辆行驶在不同刚度路面上的安全问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种针对扩孔桥梁路段的高速公路改扩建施工方法，该方法在基本不增加工程造价的前提下，解决扩孔桥路段的保通问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种针对扩孔桥梁路段的高速公路改扩建施工方法，包括以下步骤，第一步，新建第一左幅桥梁。
1.1开挖扩孔桥梁路段原路基左侧土路肩和硬路肩的路面结构层及部分路基填土；
1.2拆除原桥体左端部分；
1.3在步骤1.1开挖后的路基水平面的右侧设置过渡块；
1.4开挖第一左幅桥墩和第一左幅桥台设计位置处的部分路基填土；
1.5在步骤1.4的开挖处新建第一左幅桥墩和第一左幅桥台；
1.6在步骤1.5新建的第一左幅桥墩和第一左幅桥台上架设扩孔桥梁第一左幅梁板；
1.7在第一左幅梁板和过渡块的顶部统一浇筑第一左幅现浇层；
1.8在第一左幅现浇层的顶部铺设临时沥青路面；
第二步，将左幅拼宽路基与第一步新建的第一左幅桥梁连接；
第三步，新建右幅桥梁。
第四步，将右幅新路基和第三步新建的右幅桥梁连接；
第五步，在第一左幅桥梁和右幅桥梁之间新建第二左幅桥梁；
第六步，将左幅原路基和第五步新建的第二左幅桥梁连接。
进一步地，所述的第三步包括如下步骤，
3.1开挖扩孔桥梁路段原路基的右幅，并拆除原桥体的右半部分；
3.2开挖右幅桥墩和右幅桥台设计位置处的部分路基填土；
3.3在步骤3.2的开挖处新建右幅桥墩和右幅桥台；
3.4在步骤3.3新建的右幅桥墩和右幅桥台上架设扩孔桥梁右幅梁板；
3.5在右幅梁板的顶部浇筑右幅现浇层；
3.6在右幅现浇层的顶部铺设沥青路面。
进一步地，步骤3.1中，开挖之后的路基边坡线倾角与原路基边坡线的倾角相等。
进一步地，所述的第五步包括如下步骤，
5.1挖除扩孔桥梁路段剩余的路面结构层和路基填土；
5.2在第一左幅桥梁和右幅桥梁之间新建第二左幅桥墩和第二左幅桥台；
5.3在步骤5.2新建的第二左幅桥墩和第二左幅桥台上架设扩孔桥梁第二左幅梁板；
5.4在第二左幅梁板的顶部浇筑第二左幅现浇层；
5.5拆除第一左幅现浇层上方的临时沥青路面，在第一左幅现浇层和第二左幅现浇层的顶部统一铺设沥青路面。
进一步地，所述的第一左幅现浇层、右幅现浇层和第二左幅现浇层内均配有双层钢筋网。
进一步地，步骤1.1中，所述硬路肩的开挖宽度为2m，所述土路肩的开挖宽度为0.75m。
进一步地，所述过渡块的左侧面与步骤1.2中拆除部分桥体后的桥体的左端面平齐。
进一步地，所述的过渡块采用现场浇筑的方式制作而成。
进一步地，位于最右侧的第一左幅梁板与过渡块之间存在一构造缝。
进一步地，所述的临时沥青路面上位于所述构造缝的正上方设置有假缝，且所述的假缝内填注沥青玛蹄脂。
本发明的有益效果是：
1、本提案利用部分原路基路面，并与新建拼宽部分桥梁拼接，在改扩建施工期间，实现路基、桥梁共同保通，既节约工程投入，又实现施工期间高速道路顺畅保通的要求。
2、拼宽部分桥梁的施工过程均在既有行车道以外进行，施工期间仅需占用部分宽度硬路肩，内侧正常行车。
3、施工工期短。既有路基外侧开挖在拼宽桥梁下部结构施工完毕后进行，上部施工混凝土过渡块及架梁施工工期较短，可快速形成整体临时保通断面。
4、临时工程数量少，临时工程量仅为混凝土过渡块及4cm厚临时沥青路面，其余结构均可作为改扩建永久结构使用。
5、拼接断面刚度过渡平顺，行车安全不存在隐患。拼接后整体断面由于混凝土过渡块的刚度渐变，路基与桥梁刚度过渡平顺，行车安全及舒适性均能得到保证。
附图说明
图1为扩孔桥梁路段施工前的状态图；
图2为步骤1.1中开挖原路基左侧土路肩和硬路肩之后的结构示意图；
图3为步骤1.2中拆除原桥体左端部之后的结构示意图；
图4为图2中A部分的放大结构示意图；
图5为图3中B部分的放大结构示意图；
图6为步骤1.3中完成过渡块浇筑施工之后的结构示意图；
图7为步骤1.3中完成过渡块浇筑施工之后的横断面。
图8为步骤1.4中开挖部分路基填土之后的结构示意图；
图9为步骤1.5中完成第一左幅桥墩和第一左幅桥台施工之后的结构示意图；
图10为步骤1.6中架设扩孔桥梁第一左幅梁板(即外侧拼宽部分)后的结构示意图；
图11为步骤1.7中在第一左幅梁板与过渡块顶统一浇筑第一左幅现浇层后的结构示意图；
图12为步骤1.8中在第一左幅现浇层顶铺设临时沥青后的结构示意图；
图13为图12中C部分的放大结构示意图；
图14为第二步中完成左幅拼宽路基与第一左幅桥梁(即拼宽部分桥梁)连接施工后的结构示意图；
图15为步骤3.1中开挖原右幅路基之后的结构示意图；
图16为步骤3.2中开挖部分路基填土之后的结构示意图；
图17为步骤3.3中完成右幅桥墩和右幅桥台施工之后的结构示意图；
图18为步骤3.4中架设扩孔桥梁右幅梁板后的结构示意图；
图19为步骤3.5中完成右幅现浇层并铺设沥青后的结构示意图；
图20为第四步中完成右幅路基与右幅桥梁连接施工后的结构示意图；
图21为步骤5.1中挖除扩孔桥梁段剩余路基后的结构示意图；
图22为步骤5.2中完成第二左幅桥墩和第二左幅桥台施工之后的结构示意图；
图23为步骤5.3中架设扩孔桥梁第二左幅梁板后的结构示意图；
图24为步骤5.5中完成第二左幅现浇层并铺设沥青后的结构示意图；
图25为第六步中完成原左幅路基与第二左幅桥梁连接施工后的结构示意图。
图中：111-原路基，112-原桥体，121-左幅新路基，1211-左幅原路基，1212-左幅拼宽路基，122-右幅新路基，1221-右幅原路基，1222-右幅拼宽路基，
2-过渡块，
3-第一左幅桥梁，31-第一左幅桥墩，32-第一左幅桥台，33-第一左幅梁板，34-第一左幅现浇层，35-临时沥青路面，351-假缝，
4-右幅桥梁，41-右幅桥墩，42-右幅桥台，43-右幅梁板，
5-第二左幅桥梁，51-第二左幅桥墩，52-第二左幅桥台，53-第二左幅梁板。
61-路基开挖线，62-原路基边坡线，
71-构造缝，72-双层钢筋网。
具体实施方式
为了方便描述，现定义坐标系如图1所示，并以左右方向为横向，前后方向为纵向，上下方向为竖向。
为了方便对本方法的理解，现对扩孔桥梁路段施工前的初始路基结构进行如下描述，如图1所示，所述的初始路基结构包括扩孔桥梁路段和已经进行拓宽建设的拓宽路段。所述的扩孔桥梁路段包括原路基111，和原桥体112。所述的拓宽路段包括左幅新路基121和右幅新路基122，所述的左幅新路基121由左幅原路基1211和左幅拼宽路基1212组成，所述的右幅新路基122由右幅原路基1221和右幅拼宽路基1222组成。
一种针对扩孔桥梁路段的高速公路改扩建施工方法，包括以下步骤：
第一步，新建第一左幅桥梁3。
1.1如图2和图4所示，拆除既有高速公路外侧波形梁护栏，开挖原路基111左侧土路肩和硬路肩的路面结构层及部分路基填土，路基开挖线61如图7所示。
优选的，如图7所示，所述硬路肩的开挖宽度M为2m，所述土路肩的开挖宽度N为0.75m。
1.2如图3和图5所示，拆除原桥体112左端部分，并使拆除部分桥体后的桥体左端面到开挖右立面之间的距离为P。
1.3如图6和图7所示，在步骤1.1开挖后的路基水平面的右侧设置过渡块2，所述过渡块2的截面为矩形，且所述过渡块2的右侧面与开挖右立面贴合；所述过渡块2的内端面(以靠近原桥体112的一侧为内侧)抵靠在所述原桥体112的侧面上；所述过渡块2的外端面抵靠在开挖外立面(以靠近原桥体112的一侧为内侧)上；所述过渡块2的左侧面与步骤1.2中拆除部分桥体后的桥体的左端面平齐，即所述过渡块2的厚度(沿左右方向的尺寸)为P；所述过渡块2的上侧面与所述原路基111结构层的下侧面平齐。
优选的，所述P的取值为500mm。
进一步地，所述的过渡块2采用搭设模板，现场浇筑的方式制作而成。
1.4如图8所示，开挖第一左幅桥墩31和第一左幅桥台32设计位置处的部分路基填土，为第一左幅桥墩31和第一左幅桥台32的施工提供空间。
在这里，只是部分挖除路基填土，开挖量少，可以避免对原路基111的稳定性造成影响。
1.5如图9所示，在步骤1.4的开挖处新建第一左幅桥墩31和第一左幅桥台32。作为一种具体实施方式，本实施例中两个所述的第一左幅桥台32之间设置有两个第一左幅桥墩31，即扩建后的桥梁为三跨桥梁。
1.6如图10所示，在步骤1.5新建的第一左幅桥墩31和第一左幅桥台32上架设扩孔桥梁第一左幅梁板33，且如图13所示，位于最右侧的第一左幅梁板33与过渡块2之间存在一宽度为Q的构造缝71。
优选的，所述构造缝71的宽度Q为10mm。
1.7如图11所示，在第一左幅梁板33和过渡块2的顶部统一浇筑第一左幅现浇层34，并通过所述的第一左幅现浇层34将第一左幅梁板33和过渡块2连接成为一整体。
优选的，所述的第一左幅现浇层34内配双层钢筋网72，且所述第一左幅现浇层34的厚度为150mm。
1.8如图12所示，在第一左幅现浇层34的顶部铺设4cm厚度的临时沥青路面35，且临时沥青路面35的顶面与既有路面平齐。
进一步地，如图13所示，所述的临时沥青路面35上位于所述构造缝71的正上方设置有假缝351。作为一种具体实施方式，本实施例中所述假缝351的宽度为5mm，所述假缝351的深度为25mm
优选的，所述的假缝351内填注沥青玛蹄脂。
第二步，如图14所示，将左幅拼宽路基1212与第一步新建的第一左幅桥梁3连接。
此时，由于所述的第一左幅桥梁3已经新建完成，左幅拼宽路基1212与第一左幅桥梁3之间的连接相当于路基与既有桥梁之间的连接，其施工方法属于现有技术，在此不再赘述。
第三步，新建右幅桥梁4。
3.1如图15所示，开挖扩孔桥梁路段原路基111的右幅，并拆除原桥体112的右半部分。
进一步地，开挖之后的路基边坡线倾角与原路基边坡线62的倾角相等。这样，可以避免开挖操作对作为临时保通路段的原路的路基的稳定性造成影响，保证临时保通路段的可靠性。
3.2如图16所示，开挖右幅桥墩41和右幅桥台42设计位置处的部分路基填土，为右幅桥墩41和右幅桥台42的施工提供空间。
3.3如图17所示，在步骤3.2的开挖处新建右幅桥墩41和右幅桥台42。作为一种具体实施方式，本实施例中两个所述的右幅桥台42之间设置有两个右幅桥墩41，即扩建后的桥梁为三跨桥梁。
3.4如图18所示，在步骤3.3新建的右幅桥墩41和右幅桥台42上架设扩孔桥梁右幅梁板43。
3.5如图19所示，在右幅梁板43的顶部浇筑右幅现浇层。
优选的，所述的右幅现浇层内配双层钢筋网72，且所述右幅现浇层的厚度为150mm。
3.6在右幅现浇层的顶部铺设100cm厚度的沥青路面。
第四步，如图20所示，将右幅新路基122和第三步新建的右幅桥梁4连接。
此时，由于所述的右幅桥梁4已经新建完成，右幅新路基122与右幅桥梁4之间的连接相当于路基与既有桥梁之间的连接，其施工方法属于现有技术，在此不再赘述。
第五步，新建第二左幅桥梁5。
5.1如图21所示，挖除扩孔桥梁路段剩余的路面结构层和路基填土，并拆除剩余原桥体112。
5.2如图22所示，在第一左幅桥梁3和右幅桥梁4之间新建第二左幅桥墩51和第二左幅桥台52。其中所述的第二左幅桥墩51与第一左幅桥墩31数量相同且一一对应，所述的第一左幅桥墩31和与之对应的第二左幅桥墩51共同形成了左幅桥墩。所述的第二左幅桥台52与第一左幅桥台32数量相同且一一对应，所述的第一左幅桥台32和与之对应的第二左幅桥台52共同形成了左幅桥台。
5.3如图23所示，在步骤5.2新建的第二左幅桥墩51和第二左幅桥台52上架设扩孔桥梁第二左幅梁板53。
5.4在第二左幅梁板53的顶部浇筑第二左幅现浇层。
优选的，所述的第二左幅现浇层内配双层钢筋网72，且所述第二左幅现浇层的厚度为150mm。
5.5如图24所示，拆除第一左幅现浇层34上方的临时沥青路面35，在第一左幅现浇层34和第二左幅现浇层的顶部统一铺设100cm厚度的沥青路面。
第六步，如图25所示，将左幅原路基1211和第五步新建的第二左幅桥梁5连接。
此时，由于所述的第二左幅桥梁5已经新建完成，左幅原路基1211与第二左幅桥梁5之间的连接相当于路基与既有桥梁之间的连接，其施工方法属于现有技术，在此不再赘述。

Claims (9)

1.一种针对扩孔桥梁路段的高速公路改扩建施工方法，其特征在于：包括以下步骤，
第一步，新建第一左幅桥梁；
1.1开挖扩孔桥梁路段原路基左侧土路肩和硬路肩的路面结构层及部分路基填土；
1.2拆除原桥体左端部分；
1.3在步骤1.1开挖后的路基水平面的右侧设置过渡块；
1.4开挖第一左幅桥墩和第一左幅桥台设计位置处的部分路基填土；
1.5在步骤1.4的开挖处新建第一左幅桥墩和第一左幅桥台；
1.6在步骤1.5新建的第一左幅桥墩和第一左幅桥台上架设扩孔桥梁第一左幅梁板；
1.7在第一左幅梁板和过渡块的顶部统一浇筑第一左幅现浇层；
1.8在第一左幅现浇层的顶部铺设临时沥青路面；
第二步，将左幅拼宽路基与第一步新建的第一左幅桥梁连接；
第三步，新建右幅桥梁；
3.1开挖扩孔桥梁路段原路基的右幅，并拆除原桥体的右半部分；
3.2开挖右幅桥墩和右幅桥台设计位置处的部分路基填土；
3.3在步骤3.2的开挖处新建右幅桥墩和右幅桥台；
3.4在步骤3.3新建的右幅桥墩和右幅桥台上架设扩孔桥梁右幅梁板；
3.5在右幅梁板的顶部浇筑右幅现浇层；
3.6在右幅现浇层的顶部铺设沥青路面；
第四步，将右幅新路基和第三步新建的右幅桥梁连接；
第五步，在第一左幅桥梁和右幅桥梁之间新建第二左幅桥梁；
第六步，将左幅原路基和第五步新建的第二左幅桥梁连接。
2.根据权利要求1所述的一种针对扩孔桥梁路段的高速公路改扩建施工方法，其特征在于：步骤3.1中，开挖之后的路基边坡线倾角与原路基边坡线的倾角相等。
3.根据权利要求1所述的一种针对扩孔桥梁路段的高速公路改扩建施工方法，其特征在于：所述的第五步包括如下步骤，
5.1挖除扩孔桥梁路段剩余的路面结构层和路基填土，并拆除剩余原桥体；
5.2在第一左幅桥梁和右幅桥梁之间新建第二左幅桥墩和第二左幅桥台；
5.3在步骤5.2新建的第二左幅桥墩和第二左幅桥台上架设扩孔桥梁第二左幅梁板；
5.4在第二左幅梁板的顶部浇筑第二左幅现浇层；
5.5拆除第一左幅现浇层上方的临时沥青路面，在第一左幅现浇层和第二左幅现浇层的顶部统一铺设沥青路面。
4.根据权利要求3所述的一种针对扩孔桥梁路段的高速公路改扩建施工方法，其特征在于：所述的第一左幅现浇层、右幅现浇层和第二左幅现浇层内均配有双层钢筋网。
5.根据权利要求1所述的一种针对扩孔桥梁路段的高速公路改扩建施工方法，其特征在于：步骤1.1中，所述硬路肩的开挖宽度为2m，所述土路肩的开挖宽度为0.75m。
6.根据权利要求1所述的一种针对扩孔桥梁路段的高速公路改扩建施工方法，其特征在于：所述过渡块的左侧面与步骤1.2中拆除部分桥体后的桥体的左端面平齐。
7.根据权利要求4所述的一种针对扩孔桥梁路段的高速公路改扩建施工方法，其特征在于：所述的过渡块采用现场浇筑的方式制作而成。
8.根据权利要求1所述的一种针对扩孔桥梁路段的高速公路改扩建施工方法，其特征在于：位于最右侧的第一左幅梁板与过渡块之间存在一构造缝。
9.根据权利要求8所述的一种针对扩孔桥梁路段的高速公路改扩建施工方法，其特征在于：所述的临时沥青路面上位于所述构造缝的正上方设置有假缝，且所述的假缝内填注沥青玛蹄脂。
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