中交第二航务工程局有限公司第六工程分公司湖北武汉430014
摘要：本文主要针对高速公路改扩建桥梁的拼宽施工工艺进行探讨研究，对施工过程中的关键工序，质量控制要点进行阐述，减少质量问题的发生，为类似桥梁拼宽施工提供参考。
关键词：高速公路；桥梁拼宽；关键；要点
0引言
近20年来，我国交通运输行业发展迅速，既有高速线路逐渐难以满足车流量需求，旧桥的拼宽扩建改造是目前国内改善交通状况的主要方法之一，据不完全统计，截至2018年末，我国高速公路通车总里程已达14万公里，位居世界第一；高速路网的逐渐完善，新建高速路线与已有高速公路需增设枢纽互通，必然涉及已有高速桥梁的拼宽扩建施工，但由于混凝土龄期或者不均匀沉降等原因，拼宽部位桥面时常出现纵向裂缝甚至“错台”现象，不可避免的影响行车舒适度、桥梁结构的耐久性。
1工程简介
本文以甘肃省某高速枢纽互通立交拼宽桥为研究背景，该现状大桥地处甘肃Ⅷ度抗震设防烈度区域，设计基本地震加速度为0.30g，设计环境类别为I类；下部结构采用柱式墩，上部结构采用现浇箱梁结构形式，桩基采用φ1.7m嵌岩桩；新建桥梁与旧桥上、下部结构均采用刚性连接：上部结构凿除旧桥箱梁悬臂89cm，与新建桥梁现浇连接，下部结构采用地系梁钻孔植筋的方式连接，如下图所示。
该拼宽桥设计采用上、下部结构均采用刚性连接，具有在荷载作用下不均匀沉降小、结构变形小的的优点，但在新旧桥梁结构连接处（桥面、地系梁植筋部位）易产生应力裂缝，施工难度较大。
2桥梁拼宽施工关键问题分析
2.1原有旧桥全面调查
改扩建桥梁施工前应对原有桥梁进行调查，①搜集原有桥梁地质勘察资料，设计图纸；②对原有桥梁桥面标高，墩柱偏位、垂直度，等进行全面复测；③检查原有桥梁是否有不均匀沉降，裂缝，渗水现象；④邀请设计、监理单位对原有桥梁进行综合评定，是否需要对原施工图进行优化。
2.2改扩建桥梁质量控制要点
改扩建拼宽桥梁出现的主要质量问题是“裂缝”，结构混凝土承受的拉应力一旦超过混凝土本身的额定抗强度，将引起混凝土裂缝。拼宽桥混凝土裂缝多为新旧桥梁相对位移产生，裂缝反射至桥面铺装层，从而导致桥面铺装出现裂缝，严重可导致错台，错台处车辆反复冲击最终导致梁板断裂。
新旧桥梁相对位移主要原因有以下两方面：
①不均匀沉降：旧桥沉降已在运营过程中趋于平稳，而新桥下部结构沉降过程处于逐渐发展期。
②混凝土收缩徐变：新桥刚建成时收缩徐变变化比较大，而旧桥的收缩徐变趋于稳定，两者收缩徐变量不同。
2.3避免施工过程交通中断
桥梁拼宽施工不能对现有交通有阻碍，施工过程要尽可能满足现有交通通行，应进行合理的进行交通组织、行车导改，同时做好安全标识警示工作；现场管理人员不仅要保证合理的交通组织，同时要控制拼接部位的施工质量。
3桥梁拼宽施工关键问题控制措施
3.1沉降量控制
3.1.1桩基施工
桩基设计采用嵌岩桩，桩端伸入中风化岩层不小于4m，《公路桥涵施工技术规范》中明确要求桩底沉渣厚度≤5cm，是嵌岩桩的一项关键控制指标，防止桩底出现软弱薄弱层。
桩基钻进过程中应定期留存渣样，入岩标高和终孔标高均应记录在案，以确定入岩深度，同时与设计地质勘探资料进行比对，若存在较大差异时，应及时联系设计单位确认终孔标高，确保单桩承载力。
3.1.2系梁植筋
旧桥与新建桥梁下部结构采用地系梁植筋方式连接，钻孔植筋技术作为一种后锚固技术，主要是靠植筋粘结剂对钢筋和混凝土的粘结作用实现的，其粘结作用的大小主要取决于①钢筋与混凝土之间空隙中植筋粘结剂的充盈程度；②被粘结混凝土基材质量，混凝土的强度越高，植筋粘结剂与混凝土的啮合作用越好，粘结能力越强；③粘结剂本身的质量。
因此植筋施工质量直接影响植入钢筋的抗拔能力：①施工前应回弹旧桥连接部位强度，凿除旧桥表面已碳化混凝土层，保证植筋部位混凝土强度；②在施工过程中应严格按照植筋粘结剂的使用说明进行操作：严格按照定位—钻孔—清孔—钢筋表面处理—注入粘结剂—插筋—养护固化的顺序进行，孔内灰尘应严格用毛刷清理干净，植筋深度应满足设计要求；③有关研究表明，高温会导致植筋粘结剂粘结强度不同程度衰减，因此在钢筋搭接焊接时，保证接头率的同时，预留足够的钢筋长度防止热量传递至结合面影响粘结性能，或者采取降温措施。
施工时间：地系梁植筋工序，应在上部结构施工完成后进行，避免上部结构重力影响在植筋部位混凝土产生应力裂缝。
3.1.3上部结构施工
新建桥梁上部结构施工前①应对原桥梁标高进行测设，根据实际标高对支座标高进行调整，保证桥面拼接平顺；②上部结构为现浇混凝土箱梁，应严格按照施工技术规范对支架进行预压，保证桥面标高准确；③施工过程中应避免已运营高速桥梁中断，提前做好交通导改方案，做好交通导流标识；⑤原有桥梁翼板凿除后应清除表面松散层，上部混凝土浇筑完成后养护阶段应联系运管部门限载、限速通行，防止超重、超速车辆引起梁体震动过大导致结合面开裂。⑥沥青混凝土路面铺设前，新旧桥面结合面处增设玻璃纤维格栅，能有效缓解反射裂缝。
3.2收缩徐变量控制
收缩徐变是混凝土材料的固有特性，收缩徐变量会随着龄期的增长缓慢增长，逐渐趋于平稳，增长速率随着时间慢慢降低。
收缩是混凝土构件自身发生的缓慢变形，一般分为自身收缩、干燥收缩、混凝土碳化收缩等。收缩过程主要为前两种：①自身收缩是水泥水化过程结束后体积比原材料体积小，而导致的混凝土结构物缩小的现象。②干燥收缩是由于混凝土中水分是散失而使结构体积减小的现象。
徐变是混凝土结构受荷载影响而发生位移的现象，早期徐变增长速度较快，后期趋于稳定。
混凝土收缩徐变主要影响因素主要有①水泥品种②水灰比③养护条件④工作环境的温度湿度等。
有关研究表明：①水泥成分对收缩影响比较复杂，主要影响成分为水泥中的石膏，石膏成分偏少，则收缩量偏大②水灰比越大，混凝土收缩徐变效应越大，实际施工应采用高性能外加剂，保证混凝土质量、工作性能的同时，适当调整水灰比；③养护条件主要影响混凝土水化程度，水化反应越完全，收缩徐变越小；④环境温度湿度对混凝土收缩徐变的影响类似于养护条件，作用机理类似。
混凝土是一个复杂的物化反应过程，混凝土性能应根据工程所处环境类别不断优化，减少收缩徐变量的产生。
4结语
高速公路桥梁拼宽施工是对常规桥梁施工提出的更高要求，由于运营时间的不同，难以完全避免拼宽桥施工中的裂缝产生。实际施工过程中对关键工序、关键部位加强过程质量控制，通过桩基沉降控制、植筋质量控制、混凝土性能优化等一系列措施，来减少新旧桥梁相对位移，同时对新旧桥梁连接处进行加强设计，能有效控制裂缝的产生。
参考文献:
[1]郑强君.浅谈混凝土收缩徐变对旧桥拼宽的影响[J].淮北职业技术学院学报，2014.04
[2]陈荣林.植筋技术在桥梁加固工程中的应用探讨[J].施工技术，2017.03
[3]公路桥涵施工技术规范[S]，JTG/TF50-2011