高速公路扩建工程桥梁拼接施工技术研究

我国高速公路历经多年发展，已形成覆盖广泛的交通网络，随着经济社会发展，既有高速公路交通流量持续增加，部分路段通行能力已难以满足实际需求，扩建成为提升道路服务水平的重要途径。高速公路扩建中，桥梁作为关键结构，其拼接施工质量直接影响道路整体功能发挥。桥梁拼接施工能实现新旧桥梁的有机结合，保障道路线形连续，提升结构承载能力，确保车辆安全顺畅通行，是扩建工程的重要环节。因此，不断提升高速公路扩建工程桥梁的拼接施工技术，能有效解决施工中可能出现的结构受力不均、沉降差异等问题，还能推动扩建工程质量提升，满足未来交通出行及经济发展对高效交通网络的需求。

一、高速公路扩建工程桥梁拼接施工原则

（一）评估原有桥梁性能

高速公路扩建工程的桥梁拼接施工，是在既有高速公路桥梁的基础上进行拓宽与连接，这一过程必须基于全面掌握原有桥梁性能才能进行科学设计与施工。因此，要做好原有桥梁的性能评估工作，准确判断原有桥梁的承载能力、结构稳定性以及耐久性，为拼接方案的制定提供可靠依据，避免因对原有桥梁性能判断失误而导致拼接后结构受力不均、沉降差异过大等问题。在评估过程中，要注意结合桥梁的设计图纸、建成年限、过往养护记录以及现场检测数据，重点确认原有桥梁的主体结构是否存在裂缝、变形、钢筋锈蚀等损伤，结构的实际承载能力是否满足拼接后的受力要求。

（二）减少施工影响

高速公路扩建工程的桥梁拼接施工，其根本目的是在提升道路通行能力的同时，保障交通网络的持续运转。为了不影响既有车辆的安全行驶，尽量减少施工对周边居民生活、物流运输的干扰，就一定要在扩建工程施工前做好精细化的施工组织设计与交通导改方案。要结合原有桥梁的交通流量特征，划分施工区域与通行区域，明确临时支护、材料运输、机械作业的时间与路线；同时需指示施工单位采用模块化预制、快速拼接等先进工艺，缩短现场作业时间，同步配备扬尘控制、噪音防护设备，将施工对环境的影响降到最低。

（三）做好工期控制

为保障改扩建工程的顺利开展，施工方制订相应的施工计划，以合理安排施工周期，做好与相关部门的沟通和协调工作。因此，在施工前需制定精准的进度计划，明确各环节的时间节点，并预留应急缓冲期。施工中要通过信息化手段实时监控进度，及时协调解决材料供应、人员调配等问题，需将工期控制与施工质量、安全管理相结合，避免为追赶工期而忽视工序规范，确保在既定时间内高效完成拼接施工，最大限度降低对交通和周边环境的影响。

二、桥梁拼接施工技术

（一）旧桥拆凿

由于是在旧桥原有的基础上进行拓宽与连接，需使新旧结构形成整体受力体系，因此必须先进行旧桥拆凿，去除旧桥表面的破损层、附着物以及不符合拼接要求的结构部分（如图 1），保证新旧混凝土或钢结构的结合面清洁、平整，为后续的钢筋连接、混凝土浇筑等工序创造可靠条件，避免因结合面处理不当导致拼接部位出现裂缝、渗漏等问题。拆凿时要注意三点：一是严格控制拆凿范围与深度，根据设计要求精准作业，避免过度拆凿破坏旧桥主体结构的完整性，影响其原有承载能力；二是采用低振动、低噪音的拆凿设备与工艺，减少对旧桥未拆部分及周边结构的扰动；三是及时清理拆凿产生的碎屑与粉尘，避免堆积物影响施工安全或阻碍后续的施工工序。

图1 旧桥拆凿施工示意

（二）新桥架设

根据《公路工程技术标准》（JTGB01-2014），新建桥梁的设计与施工，必须严格满足当下交通量预测、荷载等级要求，在结构强度、稳定性、耐久性等方面，达到相应规范标准。因此，新桥架设前要做好施工现场的勘察工作，精准掌握地质条件、水文状况、周边环境等基础信息，根据既有桥梁实际状况、交通流量预测，精心设计新桥的结构形式、跨径布置、基础类型等，保证新桥与旧桥及整体交通系统无缝衔接。桩基施工时要充分考虑对既有桥梁结构的影响，临近原桥的桩基不适宜采用冲击成孔工艺。不同类型桥台的施工，要按照各自的施工顺序和要求进行，台后填土等作业需满足相应条件，如薄壁桥台、扶壁桥台台后和锥坡填土要在桥梁上部结构架设完成之后，且相关部位混凝土强度达到设计强度才可以实施，同时要对称分层填土夯实，控制压实度。在进行上部结构施工包括梁和板的预制与架设时，普通钢筋混凝土梁板要按要求预留拱度，并严格控制预应力梁板的应力、应变以及反拱度，减少混凝土收缩徐变。

（三）新旧连接

1.抗拔试验

新旧桥梁存在结构差异与受力环境差异，旧桥经过长期运营，结构材料存在不同程度的老化、损伤，而新桥为新建结构，二者在基础沉降、材料弹性模量等方面存在差异，因此抗拔试验需重点注意两点：一是试验加载方式的合理性，需按照设计要求模拟实际受力状态，采用分级加载法，避免因加载速率过快或荷载突变导致试验数据失真；二是试验样本的代表性，应根据连接构件的分布特点、施工批次随机选取样本，样本数量需满足规范要求，确保试验结果能反映整体连接结构的抗拔性能。操作前要进行试验准备，明确试验对象，选取符合要求的试验设备，并对连接部位表面进行清理。随后进行设备安装，连接拉力传感器与千斤顶，通过锚具固定在试验构件上，同时在构件周边安装位移计，用于监测加载过程中的变形量。按预设荷载分级施加拉力，每级荷载保持稳定后记录传感器读数与位移数据，直至达到设计荷载或构件出现破坏，然后整理相关数据后进行结果判定。

2.老桥边梁钻孔

新桥边梁需通过连接件与老桥边梁固定，钻孔时要注意两点：一是避免对老桥原有结构造成二次损伤，老桥边梁混凝土可能存在裂缝或钢筋锈蚀，钻孔需精准定位，防止触碰受力钢筋或扩大裂缝；二是控制钻孔精度，孔径、孔深及位置偏差需符合设计要求，否则会影响连接件安装及受力性能。钻孔前要先做准备工作，用钢筋探测仪扫描老桥边梁钻孔区域，标记钢筋位置并确定钻孔点位，然后安装钻孔设备，固定钻机并调整角度，选用适配钻头。钻孔时先低速钻进至设定深度 1/3，检查是否碰到钢筋，无异常则正常钻进，同时用冷水冷却钻头。

3.清孔、注胶

清孔的核心作用是去除钻孔过程中残留的混凝土碎屑、粉尘及水分，注胶则是利用胶体的粘结性与密封性，将连接件与孔壁牢固结合，形成整体受力体系，同时填充孔隙以阻断水分侵入，防止连接件锈蚀。二者共同保障连接结构的粘结强度、整体性及耐久性，是确保新旧桥拼接部位长期稳定受力的基础：（1）初步清孔，采用硬质尼龙刷深入孔内往复擦拭，清除孔壁附着的较大颗粒碎屑，刷动过程中保持刷头与孔壁贴合，确保孔底及孔口周边均得到清理；（2）二次清孔，使用高压气泵向孔内吹气，将残留的粉尘及细小碎屑排出，吹气时气管需缓慢移动，确保孔内无死角，必要时可配合毛刷重复清理；（3）干燥处理，若孔内存在明水或湿度较大，需用热风机对孔内进行烘干，烘干后静置10-15 分钟，避免温度过高影响后续胶体性能；（4）胶材准备，按产品说明书精确称量结构胶的A、B 组分，在搅拌容器内采用电动搅拌器匀速搅拌，搅拌时间不少于3 分钟，直至胶体色泽均匀、无颗粒状杂质，避免因搅拌不均导致固化不良；（5）注胶作业，使用专用注胶枪从孔底开始缓慢注胶，注胶过程中保持枪口始终埋入胶层内，防止空气混入，注胶量控制在孔深的2/3-3/4，确保连接件植入后胶体能充盈整个孔隙。

4.钢筋施工

施工前先清除旧桥外露钢筋上的锈蚀层，锈蚀深度超过原直径 10% 的需截取后采用同规格钢筋焊接接长。根据设计图纸在旧桥连接面标记钢筋位置，采用全站仪校准新桥钢筋预埋位置，保证新旧钢筋轴线偏差 ⩽5mm 植筋连接部位需按抗拔试验合格后的参数确定植入深度，钻孔直径比钢筋直径大 4-6mm ，植入前涂抹结构胶增强粘结力。接着进行钢筋连接，直径 ⩾22mm 的钢筋采用直螺纹套筒连接，套筒与钢筋丝头需逐丝扣检查，拧紧后外露丝扣控制在1-2 牙。直径 <22mm 的钢筋采用绑扎搭接，搭接区域中心和两端需用铁丝绑扎牢固，焊接连接时采用双面焊，焊缝长度 ⩾5 倍钢筋直径，焊渣清理后检查焊缝饱满度，避免出现咬边、夹渣等缺陷。

5.横隔板砼浇筑

新旧梁体存在龄期差异，横隔板浇筑需解决界面粘结、收缩应力控制等问题，遵循“界面处理优先、分层浇筑控质、精准养护控裂”的原则。采用钢模，接缝处粘贴海绵条防止漏浆，并用对拉螺栓固定。浇筑时按照一定厚度分层进行，用插入式振捣棒振捣。振捣时，振捣棒要插入下层混凝土一部分，直到混凝土表面出现浆体、没有气泡冒出为止，注意不要漏振，也不能过度振捣；振捣的时候要避开钢筋和预埋件，防止它们移位。在混凝土初凝前，用木抹子把表面压实抹光，混凝土终凝后盖上土工布并洒水养护，养护时间不少于 14 天，前 7 天要一直保持表面湿润。如果环境温度低于5℃，要采取覆盖棉被等保温措施。拆掉模板后，检查混凝土表面是否平整，有没有蜂窝麻面等问题。

6.张拉施工

检查预应力筋外观质量，并清理锚具、夹片涂抹润滑剂，同时复核新旧梁体拼接部位标高、轴线偏差，确保符合张拉条件。根据设计要求确定张拉控制应力，划分张拉阶段，明确各阶段持荷时间，先将预应力筋张拉至 10% 控制应力，检查锚具、预应力筋是否错位，调整后继续张拉。按设定阶段逐级加载，每级加载后记录张拉力与对应伸长值，对比实际伸长值与理论计算值，如果偏差过大立即停止并排查原因。然后进行锚固与放张，达到控制应力并持荷稳定后，缓慢回油使千斤顶卸载，利用锚具自动锚固预应力筋。锚固后检查夹片锚固状态，确保无滑移现象，对外露预应力筋进行切割，完成张拉后观察拼接部位是否出现裂缝，采用应力传感器监测预应力损失情况，同时记录张拉全过程数据，形成验收报告作为结构安全评估依据。

三、桥梁拼接施工技术要点

（一）保证桥梁拼接完成后线型流畅

线型流畅指桥梁的平面线形、纵断面高程及横断面平整度符合设计标准，无突变或错台，拼接时需注意根据设计图纸中的线型参数制定施工方案，结合实时监测的新旧桥沉降、位移数据动态调整施工参数。第一，建立精密测量控制网，采用全站仪、水准仪建立三级复核测量体系，以旧桥既有结构为基准点，定期对新桥墩台、梁体的平面位置及高程进行监测；第二，控制基础沉降协调，施工前对旧桥基础进行地质勘察及沉降观测，根据观测数据预测残余沉降量，新桥基础施工时采用桩基础或注浆加固等措施减少沉降，必要时设置临时支撑控制新桥沉降速率；第三，优化梁体拼接顺序，按“先简支后连续”原则施工，先完成单跨梁体拼接，待其变形稳定后再进行后续跨段施工；第四，加强桥面铺装衔接处理，在新旧桥面铺装层拼接处采用阶梯式搭接，铺装前对旧桥铺装层进行铣刨处理。

（二）植筋中避免伤及原有旧桥梁结构

高速公路工程桥梁拼接施工中，可通过植入新钢筋的方式来保证新旧桥梁的连接质量，实现新旧桥梁结构的有机结合。施工单位在植筋施工中，要尽量避免对旧桥已有钢筋结构造成破坏，保障处理后整个桥梁结构的承载力。施工中要注意在桥梁裂缝部位不得植入新的钢筋，降低因钢筋裸露而出现的腐蚀情况。植筋前要精准定位旧桥内部构件，采用钢筋探测仪对植筋区域进行全面扫描，明确旧桥原有钢筋的走向、间距及保护层厚度，标记出钢筋位置并绘制详细分布图。选用专用合金钻头进行钻孔，根据旧桥混凝土强度等级调整钻孔转速，钻孔过程中如果遇到坚硬物体，要立即停止钻孔并重新探测定位。误钻到钢筋的孔位，需重新选择孔位并对原孔进行修补，修补后养护 7天以上，经检测确认修补部位强度达标后再进行后续植筋施工。

结束语：

总而言之，要保证高速公路扩建中的桥梁拼接质量，就要做好前期评估工作，并按要求进行相关施工，这样才能减少施工对交通及周边环境的影响，确保新旧桥梁形成稳定整体。后续在实际工程中，要持续优化技术细节，结合工程实际灵活应用，以进一步提升桥梁拼接施工水平。

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