关键词：连霍高速郑州段；改建工程；桥梁拼宽
中图分类号：U412 文献标识码：A
文章编号：1674-1145（2009）15-0143-02
一、工程概况
柳林互通式立交位于连霍高速公路与老107国道交叉处。立交所处位置地势平坦，北侧紧邻杨槐村，南侧为连霍高速郑州东收费站，东南有重点文物保护单位大河村遗址。既有立交设计为双喇叭型互通式立交，立交主线为桥梁形式，主线桥为4联9×20米，共36跨，长720米，上部构造中部为14m的预制空心板，墩顶部分为6m的现浇钢筋混凝土接头形成连续刚构，桥面净宽10.75米。下部为截头倒锥形双柱式墩身，直径1.5m钻孔灌注桩基础，桩长30米。
本工程为在既有柳林互通式立交桥两侧均加宽8m，拼宽桥的结构形式及孔跨布置与老桥相同。
二、桥梁拼宽技术措施
为尽量减少新老桥梁下部的沉降差异，拼宽桥梁采取如下处理措施钻孔桩桩径变为1.6米，桩长变为35米。桥梁上部构造与原桥的对应部位连接，横桥向在老桥空心板顶部植筋与新桥预埋钢筋焊接连接，底部通过粘贴钢板形式的连接；墩顶现浇段与老桥对应为通过植筋焊接连接。
既有道路为连霍大动脉，车流量极大，为保证在施工期间维持既有道路的畅通，减少社会的负面影响，同时又必须减少既有桥梁震动对拼宽桥梁现浇砼的质量影响，新老桥间采取“防震隔离带”先断开，后连接的处理措施。
三、主线桥地基的处理
（一）现场情况
新拼桥墩绝大部分处在既有主线桥施工所留的泥浆池中，而且既有主线桥北侧地势较低，有一条排水沟沿大桥纵向从32#墩延伸到8#墩旁的水渠之中，北侧新拼宽桥的桥墩刚好设置在水沟中。经施工现场探测泥浆池及水沟深度为2m多，地基土以黄色亚砂土及亚黏土为主，呈软塑状，土质结构松散，固结性差。
（二）处理方案
因主线桥施工现浇异型板及墩顶砼时，必须搭设支架，为防止地基下沉，必须对地基进行处理。处理的方法采用砖渣换填，水沟及泥浆池位置处理的深度不小于2米，其他地方视实际情况而定,宽度及长度必须满足施工及设计要求，采用压路机分层（每层松铺厚度不超过30厘米）碾压密实，对压路机碾压不到的地方，采用打夯机夯击密实。处理完的地基必须进行承载力检测，其值不小于150KPa。
四、支架的布设及受力计算
（一）现浇墩顶砼及支撑主桥预制梁支架的布设
本支架采用满堂脚手架，立杆为φ48×3.2钢管，现浇墩顶砼支架布设宽为6.0 m，长为9m，间距90cm×90cm，步距90cm；预制梁顶一端布设支架宽为2.4m，长为9m，间距60cm×60cm，步距90cm。支架安装调整好后，在立杆上口安装可调顶托。在可调顶托上铺设12cm×15cm的横桥向方木。
（二）现浇墩顶砼处支架的受力计算
1．现浇墩顶砼底模板下木枋（12cm×15cm）受力验算。现浇墩顶砼底模下脚手管立杆的纵、横向间距都为0.9m，木枋按横桥向布置，间距也为90cm ，因此计算跨径为0.9m，按简支梁受力考虑，验算底模下木枋。由梁正应力计算公式得σ= 8.04 Mpa ＜ [σ] = 9.5Mpa 强度满足要求；由矩形梁弯曲剪应力计算公式得：τ= 1.34 Mpa＜ [τ] = 1.7Mpa（参考一般木质）强度满足要求；由矩形简支梁挠度计算公式得fmax=1.064mm＜[f] = 2.25mm（[f] = L/400 ）刚度满足要求。
2.立杆强度验算。钢管（φ48×3.5）立杆间距为0.9m×0.9m，步距为0.９m，则长细比为λ=ι/ i = 600 / 15.78 = 38，查表可得φ= 0.899 ，则有：[ N ] = φA[σ] =0.899×489×145= 63.7 kN。现浇墩顶平面尺寸为长6m，宽8.38 m，支架布置平面尺寸为长6.0m，宽9 m，布置管钢间距为90cm×90cm，则可布置钢管84根，平均每根钢管受力为：N=6×8.38×40.2/84=24.1 kN <[ N ]= 63.7 kN，立杆抗压强度满足要求。另由压杆弹性变形计算公式得：（按最大高度8m计算）△L = 1.971mm 压缩变形很小。
3.预制梁底处支架的受力计算
（1）预制梁底下12槽钢受力验算。经计算，每跨每侧拼宽部分有预制梁6榀，每榀梁板的重量为17.1~21.2t，按最重的一榀梁21.2t计算，并取1.2的安全系数，则预制梁下支架荷载计算：强度满足要求；刚度满足要求。
（2）立杆强度验算。钢管（φ48×3.5）立杆间距为0.6m×0.6m，步距为0.9m，则长细比为λ=ι/ i =900 / 15.78 = 58，查表可得φ= 0.829 ，有：[ N ] = φA[σ] =0.829×489×145= 58.8 kN ，预制梁底支架荷载计算：P=1/2×6×212/（2.4×9）×1.2= 35.3 kN /m2，预制梁底支架平面尺寸为长2.4m，宽9 m，布置管钢间距为60cm×60cm，则可布置钢管4排，每排布置钢管15根，平均每根钢管受力为：N=2.4×9×35.3/（4×15）=12.71kN<[N]=58.8kN，立杆抗压强度满足要求。
4．地基承载力计算。由以上计算可知，立杆的承受的最大荷载：P=24.1kN，则需地基承载力为（枕木受力长按60cm，宽按30cm计算）：F=22.97KN/（0.3×0.6）m2=127.6KPa＜[F]=150 KPa，地基满足要求。
五、架梁施工方案
经计算，每片梁板的重量为17.1~21.2t，拟采用一台50t的吊车对梁板进行架设。主要工序如下：
1．在梁两端处理好的地基上搭设支架。
2．支架经预压，确定其强度、刚度、安全性和稳定性满足要求后，将空心板吊放到支架上（梁板所放位置在支架上已测量放线定好位）。
空心板梁吊装施工工艺如下：
（1）梁体运输：空心板梁用平板车从预制场运抵架梁现场，运输过程中注意梁的摆放方式和加固措施。
（2）起重机的运转检查：起重机在安装构件前，先对其传动部分进行试运转，要求各部操纵系统完全正常，并检查所有起重索具是否符合规定，发现有不符合要求或损坏的索具立即更换。
（3）起重机走道等的加固：起重机的行走通道和停机位置，均须事先检查整修，必要时可采取加固措施（如松软地段的地基加固），以满足起重机的工作稳定性。
（4）试吊检查：在规定的吊点按照设计位置和方法挂钩或绑扎，吊起构件离地20～30cm时，检查机身是否稳定，吊点是否牢固，在情况良好的前提下，方可继续进行起吊工作。
（5）吊梁：起吊时必须垂直吊升，起吊安装时必须以支腿放下支撑稳固；起吊速度：起吊速度均匀，进行平稳升降。
（6）落梁时，应缓慢下落，并注意保持梁体中线与支座中线一致。
六、防撞墙、翼缘板及异型板拆除方案
桥梁拼宽时，需将老桥防撞墙、翼缘板及异型板拆除、为保证老桥结构安全，采用盘踞及链踞进行静力切割。
1．防撞墙、翼缘板。（1）首先对整个护拦进行理论重量计算，护栏每延米砼方量为0.3m3，重0.78t，每跨20m分成5块，每块重3.12t/4m。（2）根据分块的大小，在每块最合理（1/3）的部位钻吊装孔，采用8t的吊车吊移。（3）先用金刚石绳锯先将护栏沿垂直方向按分块长度切割至根部，然后再沿水平方向切割分离，再在用8t的吊车将护栏吊移至桥面紧急停车带内侧边线，作为路面行车的安全护栏，而后再用盘踞切割翼板。盘踞切割速度：3～5m2/h。（4）将切割的翼缘板砼块运至弃土场。
2．异型板的拆除
（1）用脚手架搭设卸荷支撑。桥底设木方或工字钢。
（2）用M16化学锚栓固定绳锯主脚架及辅助脚架。
（3）根据已确定的切割方式，将金刚石绳索按一定的顺序缠绕在主动轮及辅助轮上。
（4）在切割前对金刚石绳锯机进行试转和空转，确定设备运转、水源供应正常的情况下，方可进行切割。切割时必须先对跨中进行切割，待跨中切割完成后，再对支座位置进行切割。
（5）将被切割的混凝土块用汽车吊吊到破碎场地进行破碎。
七、墩顶现浇段砼浇注及养生的防震措施
既有桥梁上车流量很大，车辆行驶对桥梁产生激烈的振动，新旧桥梁墩顶现浇段通过植筋，现浇砼连接成一个整体。为减少老桥震动对砼施工质量的影响（即墩顶现浇砼在初凝至终凝期间，砼受震会产生裂缝），在墩顶现浇段施工时采取如下措施：
1．墩顶现浇段砼浇筑时，其内侧与既有桥梁相接触部分暂留50cm不浇筑，形成一条“防震隔离带”。
2．在防振隔离带内，植筋钢筋提前植入，但暂不与墩顶现浇段主体钢筋焊接。
3．待主线桥墩顶现浇段砼半幅完成二联（18跨），再封闭半幅交通，将防振隔离带内的植筋钢筋与主体钢筋焊接连接，然后浇筑防振隔离带预留的50cm砼。
八、结语
实践证明，通过“静力切割”，“防震隔离带”等施工措施，能有效地减少桥梁在拼宽施工时，对老桥的影响，保证既有道路畅通，减少社会的负面影响，保证社会经济稳定发展有着积极的意义。
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