桥梁半幅法施工在扩建工程中的应用-建筑设计论

桥梁半幅法施工在扩建工程中的应用

邹湘雄

摘 要： 根据泉厦高速公路西溪南路改建桥梁施工方案的变更，将临时通行车道与完成后的半幅桥梁进行结合，减少临时通行车道的修建费用、也缩短了改建桥梁的施工周期，为改扩建桥梁施工提供了一个参考。

关键词： 半幅法 扩建工程 应用

现代经济版图中，沿海沿江城市形成了经济发展快速圈，产生了一条沿着高速公路的经济带，交通便捷、区位优势带来了资金、技术、劳动力等生产要素的聚集，一批支柱产业崛起，金融服务、房地产、消费连锁等相关行业及时跟进，城市依托高速公路产生着日新月异的变化。泉厦高速公路原设计双向四车道，设计的日承载能力为4.5万辆， 2006年开始，局部路段日通车数量就达到了4.8万辆，节日期间的还要翻番，公路交通量的饱和已制约了城市的发展，扩建迫在眉睫。福泉厦漳全线将福州、莆田、泉州、厦门和漳州这5个福建经济较发达的沿海城市串接起来，构筑了区域快速交通通道，成为福建省对外开放、拉动经济的一条最主要通道。福泉厦漳高速公路的扩建，形成泉厦“1小时交通圈”，为沿线的泉州、厦门等城市的总体规划、产业分工、经济发展带来了更多的机遇。

1．工程概况

泉厦高速公路是福建省公路水运交通建设的重要组成部分，是福建省交通建设最先扩建的高速公路。泉厦高速公路扩建工程第A7合同段，起讫里程为K446+000～K459+000，互通区1处，服务区1处，收费站1处。西溪南路跨线桥是将原泉厦高速公路四车道3-13m空心板的浦头中桥拆除，重建八车道的2-30m西溪南路预制小箱梁连续梁的跨线桥。施工期间遵守五项原则：遵守边通车、边施工的基本原则；保障运营车辆的行驶安全，同时也保障施工车辆和施工人员的安全原则；高速公路保持畅通，确保施工过程中社会车辆能够以一定的速度顺利通过；扩建工程是在原有高速公路的基础上进行的，确保施工进度、尽量减短施工周期；扩建工程作为一项经济活动，对各项设施的要求是在保证工程质量的前提下选择最经济的方案。

保证原高速公路的畅通是首要原则，按原设计方案需考虑在浦头中桥的左幅或右幅搭设钢便桥，修筑临时路面，封闭单侧高速公路进行改路后拆除右幅或左幅的原高速公路浦头中桥，施工改建后的西溪南路预制小箱梁，再拆除临时路面。钢便桥的费用投入较大，周期长，经过对西溪南路盖梁的检算，盖梁和台帽分两次施工，应力状态满足施工期间和完工期间的应力要求，调整了施工方案，取消钢便桥法的临时路面，利用改建后桥梁的半幅作为高速公路的通行车道。

2．工程地质

扩建高速位于戴云山脉东南侧，路线穿越闽东南地区，主要为丘陵、红土台及平原地貌，地形较平缓。路线纵向地形起伏不大，呈微波状起伏，地形地貌条件有利于高速公路的改扩建。沿线水系较发育，呈树枝状，水流方向由西北流向东南，区内河网发育，水库广布，局部鱼塘较密集。

3．施工方案

根据新、老桥位关系，为了确保施工期间不影响高速公路正常运营，总体施工先施工既有高速公路右幅的右侧扩建部分(扩建后的右幅1/2幅)，将通行的泉厦高速公路全部改移至右幅；将左幅全部封闭，拆除左幅3-13m的空心板及挖除高速公路路基，施工左幅扩建后的2-30m预制小箱梁连续梁，将泉厦高速公路全部改移至左幅；封闭右幅，拆除原高速右幅3-13m空心板及挖除扩建后桥梁下的高速公路路基部分，施工剩余部分的2-30m小箱梁；最后恢复正常车道通行(如图一改建前后桥梁断面图)。

3．1半幅法施工扩建后的右幅桥梁

桥梁施工时需保证既有高速公路双向四车道能行,先将右侧扩建部分施工完成，将通行的高速公路全部改移至右幅。

3.1.1路基扩建施工

在征地界进行清表作业，挖除原高速公路的水沟及边坡防护工程，对原路堤的边坡进行挖台阶，台阶向内倾斜2%-4%。为避免施工过程水对路基的影响，在路基外侧挖临时排水沟，边坡上台阶挖横向临时排水沟，保证路基范围内的降雨汇水排至路基外侧。清表后对表地表碾压回填老沟，路基填筑分层进行，自卸车运土、推土机或平地机整平，采用重型压路机碾压。边坡开挖时要清除不适宜填料，减免新老路基连接处产生薄弱面，有意识地将拼接面处的新老填料进行适当掺配，易于压实，形成密实结构，加大拼接处的试验检测频率，保证拼接路基的填筑质量。

3.1.2半幅桥梁的施工

对图一中第一次施工部分的下部结构进行施工，按设计图纸进行精确测量放样，桩基采用钻机成孔，墩柱采用对扣钢模板，钢筋集中下料现场绑扎，砼集中拌合，砼灌车运输至现场浇筑。台帽和盖梁按设计图纸要求施工一半，按设计要求预埋预埋筋，以待另一半台帽和盖梁施工时形成整体。

改建桥下部结构施工时，改建桥的墩台位置与原桥的墩台位置不在一个断面上，盖梁在原桥的板梁下不存在相互影响，箱梁在架设时需对老桥部分进行拆除。

3.1.3原桥梁的局部拆除与防护

桥梁拆除主要是改建桥梁的一半在旧桥的范围内，如图一标示部分，包括：改建桥梁半幅占用的原路基部分；老桥右侧的两片板梁需拆除，老桥盖梁台帽搭板需对右幅外侧2米进行凿除。既有桥梁拆除时，需对紧急停车带进行封闭，施工区域按照国家相关规范、要求设置交通管制设施、警示标牌及防撞设施。在施工范围前后约一公里处设置2个施工反光警戒牌，在硬路肩外侧按70cm间距将锥形反光交通标安放在施工里程区域内，再设置好临时砼护栏，并用彩棚瓦封闭单幅施工作业范围。

用空压机风镐拆除原桥梁右幅的外侧护栏，注意对桥下场地的影响；梁板拆除遵循“安全第一、施工有序、平衡对称、化整为零”的原则，预应力空心板拆除时，板梁纵向沿铰缝位置用钢筋砼高速钻孔机钻孔，钢筋采用气割割断，纵向沿铰缝位置用轮锯切割，采用吊车直接吊运至桥下；盖梁台帽搭板采用空压机风镐凿除；原桥桥台两侧的路面结构层采用破碎锤破碎，挖掘机挖除占用箱梁空间部分的路基。

3.1.4半幅桥梁箱梁预制与架设

箱梁在合同段内的预制场内集中预制，利用右幅外侧拼接部分路基作为运梁通道，炮车将预制好的箱梁运至现场，采用架桥机架梁，架桥机作业是按全线的架梁顺序进行。预制与架设等施工不再赘述，箱梁架设完成后及时负弯矩连续、施作外侧护栏、内侧施工临时护栏和桥面铺装。

3．2左幅桥梁封闭施工

3.2.1右幅交通组织与布控

右幅半幅桥施工时相应的拼宽部分路基也进行施工，待路基填筑至路槽顶时，在路槽顶与半幅桥间修筑临时路面，封闭既有高速公路左幅车道，上行车流利用既有高速公路右幅剩余桥面部分通行，下行车流利用改建的半幅桥，维持双向四车道通行。设置相应的限速、疏导及告示等临时标志和利用现有可变情报版告知交通信息。并设置防撞桶、锥桶等，指挥、引导交通，图二右幅交通组织布控图，图三右幅临时通行桥梁断面图。

3.2.2左幅改建桥梁施工

高速公路改移完成后，拆除左幅原3－13m的空心板梁及挖除改建桥梁占用的路基部分，考虑到到挖除路基对右幅通行车道的影响，及时对中内分隔带的路基外露面进行喷浆防护。桥台处的路基开挖分两次进行，第一次开挖至梁底高程处以减少路基开挖后暴露的时间，待桩基完成后，仅对台帽部分采用人工配合机械开挖，避免开挖尺寸过大，影响右侧的通行高速公路。

桥梁下部结构按正常的施工方案进行，箱梁预制完成后通过左幅的拼宽路基进行运梁，架梁采用架桥机架设，架桥机是按全线的架梁顺序进行架设的，架设完成后及时完成桥面连续、铺装、护栏及搭板等附属工程。

对改建后桥梁的沥青面层是路面单位统一摊铺的，在改建桥梁与原路基相连部分施工砼路面进行临时过渡，按左幅封闭的方案对右幅进行封闭，将通行的四车道全部改移至左幅。

3．3右幅剩余半幅桥梁封闭施工

右幅边道封闭后，对剩余的部分的老桥进行拆除，桥墩处的下部结构按正常的施工方案进行施工，桥台施工时应尽量减少台帽基坑开挖对两侧路基的影响，箱梁预制完成后通过右幅拼宽部分路基运至现场，采用吊车架梁。根据全全线总体的架梁顺序，当左幅箱梁架设完毕后，全线仅右幅的6片箱梁未架，通过费用比选，采用两台100T的大型吊车吊装。一台吊车支立在已建好的半幅桥上，另一台吊车支立在原高速公路路基上，两台吊车配合将余下的6片箱梁安装到位，及时完成后续工作。

施工右幅桥梁台帽盖梁的左半幅时，应将左半幅的接茬面砼严格按规范的要求进行凿毛，露出新鲜砼面，以保证两次砼结合紧密结合起来。调直预埋的接茬筋，接荐筋与左半幅的骨架筋按规范要求进行焊接，严格控制焊接质量，使得两次焊接的骨架与一次焊接的骨架达到相同的工况，避免因工艺的的变更而导致受力结构的变更。

箱梁架设完成后，先对后架设的6片梁进行负弯矩及湿接缝的施工，张拉负弯矩区的钢铰线，压浆完成后，再将左半幅与右半幅的湿接缝与桥面板的砼进行浇筑施工，使两半幅桥梁形成整体桥梁，最后统一施作桥面铺装等附属工程。

由于一个台帽分两次施工，挖余下台帽基坑时右幅改建半幅桥梁台背回填部分和左幅改建后桥梁台背回填部分出现馈空现象，馈空的空间比较窄小，填料材料无法夯实，采用填砂灌浆法施工。将两侧馈空部分的松散填料清除，在先施工的桥梁台帽背墙边堆砂袋，将馈空部分封闭。在砂袋内侧填砂并注水，使回填砂部分密实，拆除砂袋回填中间部分的台背回填，回填至与砂的高度一致，再进行下一循环的台背回填。待中间段台背回填填填至路槽顶时，两侧的空洞无法用砂填密实，由中间向两侧填灌砂浆，确保台背密实。

4．结束语

西溪南路半幅法施工改建桥梁的方案，避免了在桥梁外侧修建临时通行路面的钢便桥投入，优化了施工方案，减少了施工过程中的成本增加，缩短了施工周期，同时也确保了施工过程中既有高速公路的运营安全，为今后进行类似工程施工积累了经验。