湖南省交通科学研究院
摘要：本文结合工程实例，论述了高速公路改扩建工程中桥梁部分的提升改造原则和方案。通过对桥梁改造提升分析，如：上部、下部以及桥梁特载与抗震，因采用了较好的方案取得了较好的而改造效果。本文对相关桥梁改造提升有一定的借鉴作用。
关键词：高速公路；改扩建；桥梁；改造提升
Improvementandremakeofbridgeinexpresswayreconstructionproject
ZhujiakeHunanTrafficScienceInstitute
Abstract：Thispaperdiscussestheprincipleandschemeoftheimprovementofthebridgepartinthereconstructionandexpansionprojectoftheexpressway.Throughtheanalysisofthetransformationandupgradingofthebridge，suchastheupperpart，thelowerpartandthespecialloadandtheearthquakeresistanceofthebridge，thebetterschemehasbeenobtained.So，thispaperhassomereferencefortheimprovementofthebridge.
Keywords：expressway；Improvementandremake；bridge；reconstruction
1改扩建高速公路项目中桥梁的改造提升方案
高速公路桥梁改造应结合桥梁上部与下部结构处理方式上的差异，选取合理的施工方案，从而有效提升桥梁改造效果。
1.1上、下部不相连的方案
此类方案改造桥梁后，新旧桥梁互不影响且桥梁受力明确，同时不会对原有路段产生不良的交通影响。但是，该方案也存在如下问题，汽车荷载容易作用到桥梁，主梁易出现不均衡挠度。新桥变形相对较大，从而破坏连接部位的铺装层，长时间荷载会造成裂缝的情况。这不仅影响到行车的舒适性，还会增加后期维护成本。
1.2上下部结构相连的方案
该方案为新旧桥梁形成一体的改造方案，优势在于：连接处受荷载影响较小，且该部位变形量较小。这样有助于该部位更为稳固，且能有效减少上下部结构的附加内力。缺陷在于：新旧桥梁因混凝土变形上存在差异，容易造成墩台或盖梁部位出现裂缝。同时，该方案多需植筋技术，不仅技术难度大且成本相对较高。同样，该方案处理时，上部结构也易出现裂缝，增加了后期维护保养的难度。
2项目概况
本项目起自驻马店南互通式立交北侧，北接漯河至驻马店高速公路，向南止于豫鄂省界处，路线全长136.735km。本项目是“京港澳高速公路”的重要组成部分，也是河南省高速公路主框架。项目自2003年建成通车后，交通流量持续攀升直接影响到公路整体服务质量。本项目已无法满足经济发展的需要，改建扩容势在必行。项目施工充分利用了原有高速公路，在既有28m路基基础上每侧各增加了7m。对原有高速公路上的涵洞，通道工程则拆除其八字墙和洞口后加宽改建；对天桥可以利用的进行加固处理，需新建的拆除后再新建；互通式立交均双侧加宽，立交范围主线结构物加宽同正常路段结构物加宽。
本项目中的桥面（含天桥）、匝道、分离立交等共有面积较大的路面病害（空心板）73处，约为1.6万余m2，盖梁立柱砼病害修复面积约2万m2。路面病害主要表现为：板底出现横向纵向裂缝；处理方案为：化学灌浆修补裂缝。盖梁立柱病害表现为：表面裂缝，局部砼脱落，钢筋锈蚀等现象，主要处理方案为：利用高强环氧砂浆、环氧砼修复。此外，本项目中有224处桥梁、分离立交、人行天桥、渡槽、盖板通道等部位有如下病害：锥坡局部破损、桥下基桩雨水冲刷外漏、护栏局部漏筋混凝土存在脱落（水渍）等情况。这类病害主要发生于局部，针对涵顶、通道顶面铺装层：大面积出现顶面裂缝破损及其龟裂等病害，主要采取拆除原顶面水泥及其沥青砼铺装层，重新铺筑的治疗方案。针对护栏局部漏筋混凝土脱落、有水渍的病症，主要采取了清除钢筋上锈迹，然后全桥护栏刷涂料的治疗方案。本项目高强无收缩灌浆料：194.25m³，环氧砼：2.225m3；回铺6cmC40防水砼85.63m³；防水层：1524.5㎡；刷涂料：891.5m2/回填浆砌片石：1275.52m³；回填片石：6000m³；回填碎石：217.18m³；外包泡沫塑料板：329.7㎡；高强环氧砂浆修复：1.5㎡；锥坡破回填碎石：45.63m³。
3本项目桥梁改扩建部分施工方案
本项目中道路路基两侧加宽的工程量较大，施工时间较为集中。施工过程中根据不同项目段的特点选取了如下两种方案：
方案一：原有桥梁上部采用先简支然后连续小箱梁的方法，其下部桥墩则使用柱式墩台及桩基础的施工方法。此方案可在既有路基外侧新建便道，并将通行车辆外引至新便道内，两侧便道按双向4车道设计，并配以限速标识。之后开始对老地基进行挖除并建设新桥梁。待新建桥梁竣工后，将通行车辆重新引入高速公路。
方案二：此方案上部结构同样采用先简支然后连续小箱梁的方法，下部处理方法亦同于方案一。施工步骤上先在原有桥梁外侧建设桥梁（与原有路基距离控制在50cm以上）。将通行车辆引入新桥并对老桥挖除施工，待内侧新桥完工后，对两者间的缝隙进行湿接缝处理。
4桥梁改扩建施工中的主要问题及技术措施
4.1桥梁检测与评价
就高速公路桥涵检测来看，需依据常规检测规定适当增加检测项目。本项目实施过程中上部检测侧重于边板质量检查，同时对横向联系与水中桩基部分进行重点检测。上述检查不仅是整体工程质量的需要，也是选取上下部分拼宽形式的重要数据来源。同时，检查还需对铺装现状、厚度以及修复质量进行认真核实，还需准确测量桥梁上其他敷设的设施，确保满足拼宽标准。
此外，为了提供更为准确的拼宽数据，还需检算结构并对承载能力进行试验。通常评估老桥拼宽的内容包括：评估拼宽后原有桥梁的承载力，结合梁板数据提出是否可用建议；评估拼宽后对原有桥梁的不利数据，如：新建桥梁下部产生的沉降对老桥的不利因素，新建梁板所产生的收缩变形对老桥的不利影响。
4.2老桥病害的处治
新桥与老桥拼接前需采取措施提升老桥的整体耐久性性，并确保新桥与老桥受力协调。因此，拼接前需针对老桥进行病害处理。在《中小跨径桥梁典型病害防治手册》中，针对预制结构中较为常见的前行病害防治有细致的分析，该手册可作为维修加固老桥的重要参考资料。针对预应力混凝土空心板病害，我们要以底板纵向裂缝以及底板横向裂缝以及台帽盖梁的竖向雷锋、桩基偏位、立柱换向裂缝、桥面破损、支座老化等入手。针对非结构性裂缝，需进行封闭式的处理；而结构性裂缝则需进行加固，本项目所用措施有：粘贴钢板、增大截面、粘贴碳纤维布以及通过体外预应力干预等。上述措施在本项目中起到了良好的效果，改造项目中的老桥都达到了检验标准。
4.3拼接部质量控制
新老桥梁衔接部位最容易出现裂缝等质量问题，严重影响到桥梁的耐久性能。如质量控制不当还会在后期使用中出现单板受力和连接失效等病害问题。本项目施工前对新老桥梁衔接部位易出现的质量问题进行深入分析，并提出如下技术控制措施：
（1）针对现浇混凝土，完成浇筑且强度未形成前会直接受过往车辆振动影响。因此，本项目施工时侧重于振捣养护工作落实到位，通过工艺控制提升混凝土整体浇筑质量。
（2）因新桥沉降过大造成附加内里的增加。针对这种问题，本项目设计时采用沉降差确定拼接桥梁基础的方法，主要措施为：新旧桥梁施工前，浇筑梁板架设的存放时间控制在5个月左右，存放时在凉拌上防止重物。新建桩基选择较为适宜的持力层，同时根据项目地质情况增加桩长。针对地基土层较软且持力层较好的，计算桩基是充分考虑到地下水位下降以及路基填土负荷的影响，增强这些负摩阻力因素予以充分考虑。填充桥台时尽量采用质地较清的材料。
（3）湿接缝部位的混凝土会因收缩徐变以及温度效应产生较大内力。因此，本项目施工时充分考虑到混凝土的优化问题，有针对性的选择胶凝材料和水泥来控制混凝土坍落度。此外，该部位施工多使用添加纤维材料的微膨胀混凝土。
（4）拼接部位空间影响较大。针对空间小的问题，应严格将接头宽度控制在30cm以上。这样有助于拼接时钢筋连接以及混凝土的浇筑保养等等施工。
（5）严格控制施工质量。由于新旧桥梁拼接部位对植筋、粘贴钢板、锚筋等技术要求较高。因此，为本项目严格筛选施工队伍，针对专业性交差的施工单位严禁入场。此外，施工过程中严格控制所用材料、施工工艺，并对施工质量进行及时检测，确保了整体工程质量达标。
（6）严格控制老桥病害。新老桥梁衔接部位容易受病害影响，易出现铰缝破损、梁板支座脱落等问题，这无形中增大了拼接处的受力。因此，事前检查并测评老桥病害，有针对性的进行加固维修处理至关重要。
针对上述情况，本项目对拼接部位的复杂受力情况一一检查分析，并从材料配比、调整方案、后期管理等众多因素入手，就较为复杂的项目进行模拟实验。结合各种理论和数据调整最终施工方案，通过实际施工验证分层浇筑，增设钢骨体系等措施对于新老桥梁衔接部位施工具有良好的效果。通过检查竣工项目发现，新旧桥梁拼接后的承载性能与梁板传力都达到了设计要求。
结语
综上所述，本项目改造过程中涉及到众多桥梁、涵洞的改造，结合不同桥梁的作用以施工环境因素，采取了不同的改造方案。由于监理人员严格按照施工监理规范进行操作，有效杜绝了施工事故的发生，整体改造达到了设计要求和规范标准。
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