桥梁拼接质量控制

沪宁高速公路扩建工程桥梁拼接施工质量控制
摘要高速公路扩建施工已成为今后一段时期高速公路主要建设任务，其中如何控制好桥梁拼接施工质量是需要克服的主要施工技术重点。

本文针对沪宁高速公路扩建中桥梁拼接施工的一些主要方法和控制要点，作一总结，供各高速公路扩建参建人员共勉。

关键词桥梁拼接施工质量
1、桥梁拼接的施工原则
1.1沪宁高速公路扩建工程采取两侧拼接为主、局部分离为辅的原则，桥梁两侧加宽采用同结构、同类型、同跨经、上连下不连的方法予以拼接。

施工中采取了多种措施减少了新桥的沉降，尽量使拼接部分的大部分砼的收缩徐变发生在拼接之前，从而减少结构整体的附加内力。

1.2主线桥梁主要有三种结构形式的拼接：
（1）钢筋混凝土板及先张法预应力砼空心板，采取切割或凿除老桥边板翼缘，凿除部分现浇层砼，暴露钢筋，新桥内边板的翼缘处预留钢筋和老桥翼缘的植筋钢筋进行连接（焊接），通过现浇湿接缝形成整体。

（2）对预应力混凝土T梁采取方法与板的类同，翼缘侧面处植入钢筋和横隔板钻孔穿入精轧螺纹钢筋，之后浇注湿接缝砼（含横梁）形成刚性连接方法。

（3）对箱梁则采取将翼缘切除一部分，翼缘切割面约1/2高度处植入钢筋、浇筑湿接缝砼形成铰连接。

1.3拼接施工控制要素
（1）施工过程中须对差异沉降进行控制，除严格对桩基基底沉淀土厚度、上构延迟时间拼接控制外，还应注重施工过程中的沉降观测。

新拼接桥施工结束、整体化桥面砼浇筑完成后，新老桥拼接前应测定新桥沉降情况（二等水准），当沉降差>5mm时要分析原因，会同设计部门研究拼接方案。

拼接施工完成后，待湿接缝达到强度后需要二次观测新桥的沉降，并检查拼接部位有无异常情况，例如出现裂缝等。

（2）新桥完成桥面混凝土现浇层后，拼接部位湿接缝展缓施工，使新桥有一定的自然沉降时间、砼收缩徐变时间，该时间控制在30～50天为宜。

（3）拼接施工前，若老桥存在局部病害需要补强加固的，必须完成老桥的加固后才能进行新老桥的拼接。

2、原桥边梁拼接部位的砼切割、凿除施工
2.1护栏及护栏座切割、凿除施工
a、首先清除部分桥面沥青混凝土铺装，设置临时护栏，如采用砂包等；
b、箱梁的护栏及护栏座不能采用凿除的方法，必须用一次切割的方法；对于T梁，可主要考虑采用切割的方法拆除护栏处的混凝土。

对于空心板梁，可采用切割或凿除的方法拆除护栏处的混凝土。

C、若采用切割工艺，对于板结构，应现先对护栏进行竖向切割、开口，根据吊装能力，确定切口的间距。

然后进行水平向切割，宜从桥外侧往内侧进行，以便于控制。

水平向切割高度位置确定应进入板顶现浇混凝土（厚10cm）1～2cm。

当切割完成后，须立即将切块调离。

对于T梁、箱梁结构，可考虑护栏、翼缘一并切割。

2.2翼缘切割施工
a、翼缘切割划线应考虑在理论切割线往外侧1～2cm，以便为按施工缝处理留有余地。

b、对一片板、梁翼缘（或护栏）的切割需一次连续完成，切忌切除一部分后，等待一段时间后再进行切除剩余部分；
2.3翼缘凿除施工
若在翼缘采用凿除的方法，施工时要求注意保护原结构不受损伤，密切监视原结构状况，有意外情况时例如出现裂缝）要立即停止凿除施工。

按照以下工艺流程：
a、划线确定凿除砼的位置，沿线的外缘1～2cm据缝切开保护层；
b、沿据缝的外侧，用钢筋探测仪每30～50cm（钢筋间隙）定一冲击孔位；
c、每个冲击孔位处用冲击钻钻孔，穿透翼缘板，孔径5～10cm，沿孔位先纵向、后横向凿除翼板砼露出钢筋；
d、人工对凿除翼缘板的内边缘修边，并凿毛腹板的联结部分；
e、检查凿除部分的几何尺寸是否符合要求，并报验；
2.4混凝土现浇桥面板的凿除
a、混凝土现浇桥面板的凿除划线定位，应按设计图的尺寸要求进行，一般为距翼缘理论切割线往内侧25cm；
b、凿除方法应采用小捶手工凿除，不允许采用切割机、风搞，避免伤及横桥向钢筋和梁板；
c、凿除应注意控制凿槽的深度，现浇层厚h=10cm,所凿深度不应大于11cm，也不宜小于10cm。

3、植筋施工
植筋是指利用电捶钻孔，在设计部位按设计孔径钻至规定深度后，进行清孔，再注入植筋胶，插入钢筋，使钢筋与砼通过植筋胶粘在一起，以满足结构传递受力要求。

3.1植筋前的准备工作
（1）对要植筋的端面按施工缝要求凿毛处理，施工次序可安排在现浇层凿槽之后，对作业面进行浮渣清理、清水冲洗。

（2）检查作业面是否有缺陷，对切割面及板、梁顶面进行检查，是否有裂缝，如有裂缝须采取措施修补、加固。

3.2植筋材料
（1）植筋胶（包括植筋胶枪）的选择：要求采用进入我国市场的知名品牌产品，有树脂和固化剂组成的植筋胶的具体性质要求为：固化后抗压强度>80N/mm2;固化后粘结强度>18N/mm2;收缩率<0.02％；锚固力满足设计要求；耐温性能-30～60度以内，强度不降低；耐湿性，相对湿度90％以内。

（2）对于施工采用采用的植筋胶，在全面施工之前，均应做植筋锚固强度试验，以抗拔力为主要试验控制参数，按设计所要求相应孔深的前提下，钢筋达到屈服强度而不被拔出的控制要求。

试验结果应满足植筋深度与抗拔力匹配方可全面实施。

（3）植筋胶必须保证植入钢筋具有耐高温可焊性，即可在被锚固钢筋根部焊接，采用的植筋胶不能因为钢筋的焊接而失效。

降低性能要求，该项需做现场试验，需要有国家级耐高温测试报告。

（4）植筋胶应保证其有相应的耐久性、抗震性、抗疲劳性，满足在潮湿环境下可以施工而不降低技术性能的要求。

3.3植筋工具
植筋的工具：冲击钻（配足设计植筋孔径相对应的钻头）、钢筋探测仪、吹气泵、气枪、植筋胶注射器、毛刷（或钢丝刷）。

3.4植筋工艺
准备钻孔清孔孔除尘、干燥配胶注胶插筋养生。

（1）准备：检查被植筋的砼面是否完好，用钢筋探测仪测出植筋处砼内的纲筋位置，核对、标记植筋部位，以便钻孔时避让钢筋。

（2）钻孔：
A、按设计要求在施工面划定钻孔植筋的位置，放好样，利用电捶钻孔（严禁使用汽锤钻孔，防止出现砼局部疏散、开裂）。

B、孔径的选定，一般孔径选择：φ12植筋，孔径为16mm；φ20植筋，孔径为25mm；φ22植筋，孔径为28mm；φ25植筋，孔径为32mm；
C、孔的深度应根据设计具体要求确定，一般孔深必须大于、等于钢筋植筋的10d。

（3）清理孔洞（除尘、干燥）：
钻孔成批量后，逐个清除孔内灰尘，利用压缩空气或用水清孔，用毛刷刷三遍、吹三遍，确保孔壁无尘。

（4）钢筋处理
检查钢筋是否顺直，用钢丝刷除去锈泽。

（5）配胶和注胶：
注胶时，将搅拌头插入孔的底部开始注胶，注入孔内约2/3即可。

每次扣动胶枪后，停顿5～6秒钟，再扣动下一次胶枪。

（6）插筋：用手将处理好的钢筋旋转着插入孔底，使胶与钢筋全面粘结，插好固定后的钢筋不可再扰动，待植筋胶养生期结束后再进行钢筋焊接及其他工作。

3.5植筋的质量验收：
（1）现场先选取不参与受力、非重要位置或将来凿除的砼进行植筋，达到强度要求后，进行抗拔试验，检验标准以钢筋达到屈服时不被拔出，此时砼完好即为合格。

然后才可以批量操作。

（2）现场抗拔非破坏性试验（施工后的验收试验）为非破坏性抗拔试验（即达到钢筋抗拉强度），同规格的钢筋每100根随即抽样一组，每组为3根，进行试拉，如达到安全拉力钢筋不被拉出，则植筋施工质量合格。

3.6植筋的操作要求
（1）植筋孔按设计要求布孔定位后，施工单位应配备钢筋探测仪，测定孔位处有无受力钢筋，有钢筋时位置应适当变更。

尽量避免伤及原有钢筋，植筋应控制对原结构物内钢筋破坏低于15％。

植筋前应检查有无裂缝，在裂缝处不宜植筋。

（2）植筋孔位置和直径除应满足设计要求外，还必须满足下列基本要求：净边距>钢筋保护层厚度，并且必须植入原构造箍筋内侧；被植入钢筋的结构物深度≥植筋孔深度+40mm。

（3）植筋采用的钢筋，无特殊要求均采用Ⅱ级钢筋，并要求采取机械切断，端面不允许采用氧割。

（4）钢筋植入深度以25号砼对应控制值进行控制，高于此标号砼，一般仍按标号控制，植入深度应扣除砼表面剥落层及出现裂缝层。

（5）植筋施工应控制时机，一般宜在连接部位施工之前进行，避免植入钢筋长期暴露生锈，，否则要采取防锈、除锈措施。

必须严格保证所植入钢筋与拼接新结构钢筋能可靠焊接。

（6）施工中遇到结构尺寸较小情况（如边距、间距及厚度），为避免对砼工作面产生过大震动，钻孔时应尽量避免使用依靠凸轮传动原理工作的电捶，应使用电动、汽锤原理工作的冲击钻。

（7）在胶固化期内禁止扰动钢筋。

（8）清孔时不仅要采用吹气筒或气泵等工具，同时也必须采用毛刷等设备清除附着在孔壁上的灰尘；在雨天施工时，要用较为清洁的水清洗孔壁，清洗后孔内积水不用排出，但要注意，经长时间浸泡的孔，要用电捶钻头扫一下孔壁后再洗孔。

（9）夏季施工气温较高时，结构表面温度可能达到60～70度，宜在日温差较低时施工，如需要获得较长操作时间，可在结构表面撒水、孔内灌水降温，吹干孔内水分后进行灌胶植筋。

4、拼接的湿接缝砼浇注施工
4.1混凝土的技术要求
（1）板、T梁的拼接湿接缝砼采用UEA补偿收缩砼；箱梁湿接缝采用钢纤维UEA补偿收缩砼，钢纤维必须采用铣削型，骨料粒径不大于25mm。

（2）其配比设计、施工方法、技术要求参见建设部施工管理司颁布的土木建筑国家级工法《UEA补偿收缩砼防水工法》
（3）砼最大粒径不超过结构厚度的1/4。

（4）应采用半干硬性砼，以减少砼的收缩徐变。

4.2混凝土浇筑操作程序
（1）铺装砼与湿接缝UEA补偿收缩砼分两次浇注，铺装层砼强度达到90％后，方可浇注湿接缝砼，一般情况两者有30～50天的龄期差。

（2）砼浇注施工流程：
湿接缝UEA补偿收缩砼：新拼接板、梁横向伸出钢筋与植筋进行焊接、砼现浇层钢筋焊接清洗杂物支立底板吊模（紧贴梁底不出现漏浆）润湿新老砼的接触面依次从桥孔中向两端浇注砼振动密实形成糙面养生砼
4.3砼浇注施工的注意事项
（1）拼接部位新、旧梁（板）断面的砼表面按施工缝处理，去除砼表面上松动的骨料、碎块，再用钢丝刷将表面松散浮渣刷去。

处理后的砼表面凹凸不平度不小于6mm。

（2）T梁、组合I字梁的拓宽拼接，除新、旧梁翼板拼接外，还有横梁拼接施工。

对T梁、原组合I字梁增设横林；横梁的腹板处钻孔，腹板表面、翼板下表面都应进行砼表面凿毛处理，处理后的表面凹凸不平度不小于6mm，须用压力清水冲洗干净。

在拼接部位砼浇注前，必须保持拼接部位相应的新旧主梁（板）充分湿润，但不得有积水。

（3）在原桥拼接砼凿除后，要认真检查老桥砼现浇层厚度，以及空心板梁的顶板厚度，如两种厚度不能满足设计最低要求时，要报设计和监理单位确定处理方案。

（4）板、梁安装之前，要提前检查内边梁的上拱度，若不能满足要求时应采取措施，如提前预压，减少上拱值，保证拼接质量，预压布载方式应根据板梁受力特点布置，切忌集中于一个点进行大吨位加载。

5、桥梁拼接施工注意事项
（1）新拼桥梁的平面和高程控制必须满足老桥拼接要求。

新拼桥梁的放线采取双控：即设计座标定位控制和老桥墩台帽沿纵向的实际定位相一致来控制。

（2）新桥梁板预制前，必须严格复测新桥实际跨经，严防直接参照标准图预制而导致实际安装时梁板过长现象。

（3）新桥高程控制应遵循“宜低不宜高”的原则，与老桥的高差应在墩台帽顶支座垫石施工时及时调整到位。

新桥搭板施工时也应控制好高程，按新老桥上部结构拼接植筋要求做好新老搭板的植筋连接。

（4）新拼桥梁的施工不得影响老桥的结构安全和桥台背路堤的稳定，如果必须提前拆除部分桥梁结构必须先加固后拆除，确保老桥的结构安全和行车安全。

（5）对于旧桥不同类型的病害，施工、监理单位在拼接施工前应根据设计单位提供的维修加固图纸及技术资料，认真组织桥梁病害的核查、维修和补强加固，然后再进行拼接施工。