一、任务来源
随着我国社会经济的高速发展,交通量增长与现有道路运营能力不足之间的矛盾日益突出,许多既有道路需要改建、扩建、提升道路等级,因此,许多桥梁面临着扩建、加宽等问题,桥梁拼接加宽主要是为了提升通行能力。虽然桥梁技术发展较快,但是其拼接与加宽技术,桥梁加宽工作中新旧结构的连接是问题的关键。目前还处于发展时期,很多较为先进的施工技术并未在工程实践中投入使用。
项目施工中设计多处既有高速傍宽桥拼宽改造。施工过程中,旧桥防撞体采用切割工艺予以拆除,严禁使用风镐等拆除设备,防止对原有上部板梁造成破坏,按照设计边线凿除旧桥翼缘混凝土,凿除面混凝土不得有松动或破碎,保留原有桥梁面板横向钢筋。为保证行车状态下浇筑混凝土的质量,在浇筑纵向接缝混凝土之前,临时用型钢固定纵向接缝两侧新老桥梁,浇筑接缝混凝土,待混凝土达到设计强度,拆除临时固定型钢,实现新老桥间连接。
为保证拼宽桥现状道路正常通行,同时以节省材料、缩短工期、降低成本为原则,中青建安建设集团有限公司开展了不断交条件下既有高速桥梁傍宽施工技术的研究与应用。
二、应用领域和技术原理
1.应用领域:适用既有桥梁傍宽施工。
2.技术原理:为保证拼宽桥现状道路正常通行,拼宽桥位置预设型钢门洞,型钢门洞支架从下至上主要构造为:钢筋混凝土条形基础、钢管立柱、横梁、纵梁、木方、模板。
采用 Midas civil2015 版建模,426×9mm 钢管立柱、双拼 20a 工
字钢横梁、45a工字钢纵梁、8×8 方木分配梁均采用梁单元,钢立柱在基础上处固接,横梁与钢立柱顶部铰接,钢立柱与平联及斜撑为刚接,横梁与纵梁、纵梁与分配梁间为铰接。
三、性能指标
地基承载力≥ 250kpa;
整体抗倾覆稳定性满足要求;
立杆稳定性:组合风荷载稳定应力设计值<300Mpa;
立杆稳定性:不组合风荷载稳定应力设计值<300Mpa;
主龙骨强度:剪应力τ<125Mpa;
主龙骨刚度:最大挠度 f<L/400=2.25mm;
次龙骨强度:剪应力τ<1.4Mpa;
次龙骨刚度:最大挠度 f<L/4000=3.75mm;
模板强度:δmax<13Mpa;
模板刚度:最大挠度 f<L/400=0.75mm。
四、与国内外同类技术比较
1.傍宽桥施工需确保新老桥面的平整度,减少老旧桥沉降差,避免桥面出现等质量问题。这方面该技术比国内同类技术相比具有较高的先进性。
2.在高速道路连续通行的情况下,确保减少来往车辆对现浇混凝土的影响,确保拼宽桥梁结构的安全和耐久性是桥梁施工技术的难点。这方面该技术比国内同类技术相比具有很好的可参考性。
五、成果创新性、先进性
1.采用 Midas civil2015 版建模,426×9mm 钢管立柱、双拼 20a 工字钢横梁、45a 工字钢纵梁、8×8 方木分配梁均采用梁单元,钢立柱在基础上处固接,横梁与钢立柱顶部铰接,钢立柱与平联及斜撑为刚接,横梁与纵梁、纵梁与分配梁间为铰接。
2.为保证行车状态下浇筑混凝土的质量,在浇筑纵向接缝混凝土之前,临时用型钢固定纵向接缝两侧新老板梁,浇筑接缝混凝土,待混凝土达到设计强度,拆除临时固定型钢,实现新老桥间连接。
3.为了保证现浇梁边腹板的施工质量,创新采用“H 型钢+14#工字钢+钢管”外模板支撑组合结构体系,侧模板由钢模板优化为木模板,不仅节省了材料,更缩短了施工工期,降低了成本。
六、作用意义
不断交条件下既有高速桥梁傍宽施工技术为保证行车状态下浇筑混凝土的质量,在浇筑纵向接缝混凝土之前,临时用型钢固定纵向接缝两侧新老板梁,浇筑接缝混凝土,待混凝土达到设计强度,拆除临时固定型钢,实现新老桥间连接。在既有道路不断交及在确保施工安全与施工质量的前提下,最大程度的缩短了施工工期,将对既有道路的影响降到了最低,同时保证了行车状态下浇筑混凝土的质量,实现新老桥间连接。施工效果良好,得到了建设单位及当地的好评。具有较强的经济效益和社会效益。本施工技术荣获 2022 年度中青建安建设集团有限公司企业级工法、2022年度山东省省级建设工法。
一、推广应用范围
适用既有桥梁傍宽施工
二、推广应用条件和前提
旧桥梁防撞体采用切割工艺予以拆除;严禁使用风镐等拆除设备;按照设计边线凿除旧桥翼缘混凝土;待混凝土达到设计强度,拆除临时固定型钢,实现新老桥间连接。
三、推广应用前景与措施
立足于丰富的工程应用经验,在项目关键技术突破基础上,对不断交条件下既有高速桥梁傍宽施工技术检验,在已有成功经验项目的基础上,进行示范应用,同时推动制定不断交条件下既有高速桥梁傍宽施工技术团体标准和省工程建设标准,实现在社会面获得经济效益与社会效益的显著成效。