羅華明

摘 要：本文以廣東省廣州市珠江洛溪大橋的拓寬改造工程為研究背景，介紹了橋梁拓寬改造的重要性，研究了洛溪大橋在拓寬過程中的工程重難點以及對策，對工程方案中提出了若干工程施工創(chuàng)新點，預(yù)期工程施工完成后能有效改善廣州市天河商務(wù)圈的交通現(xiàn)狀，打通廣州大道南延方向的交通瓶頸，并為橋梁拓寬改造提供了經(jīng)驗參考。

關(guān)鍵詞：洛溪大橋;橋梁拓寬;改造

中圖分類號：U445.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）08-0131-02

0引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，橋梁公路的交通壓力也隨之加劇。如今我國許多地區(qū)原有的橋梁工程都難以滿足日益劇增的交通物流壓力，對舊橋的改造勢在必行。將原有舊橋拓寬改造，提高舊橋的載荷能力，不僅可以滿足與日俱增的交通物流壓力，同時不必新建新橋，減少建設(shè)成本，故舊橋改造是工程改造的有效途徑。基于此，筆者結(jié)合廣東省廣州市洛溪大橋拓寬改造工程研究方案，研究了本工程所面臨的施工難點，提出了應(yīng)對措施，并提出了一系列的科研創(chuàng)新。

1工程概況

洛溪大橋拓寬改造工程位于三滘立交以南，七點樁號K0+200，終點樁號為K2+280。拓寬路線跨越瀝滘水道向南至洛溪大橋收費(fèi)站北側(cè)約70m處。本項目路線全長約2100m，包括一座長度約1900m的特大橋梁，橋梁比例約92%。

新建橋梁中線位于原有洛溪大橋兩側(cè)23m處，新建主橋采用斜拉橋結(jié)構(gòu)，采用（30+95+305+110+30）m雙塔雙索面疊合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)。引橋部分先簡支后橋面連續(xù)裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁和空心板的結(jié)構(gòu)形式。北岸、南岸引橋新橋與舊橋橋面合并;引道基本采用沿舊路兩側(cè)加寬的方式，并接順橋兩端既有道路。

建設(shè)期施工項目包括新建主橋及引橋工程、橋梁附屬工程、舊橋改造加固及防護(hù)工程、環(huán)保設(shè)施工程、道路工程、交通工程、綜合管線工程、排水工程、照明及供配電工程、智能化管理系統(tǒng)工程、綠化工程、電纜管溝工程等。工程改造過后橋梁效果圖如圖1所示。

2大橋拓寬改造的重要性

隨著廣州經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，日益增長的人流量和物流量對原有橋梁公路提出了越來越高的要求。原有橋梁車流量、橋下航道船流量的密集，使得原有橋梁負(fù)載能力已經(jīng)明顯不能滿足日益增加的交通壓力。為了解決該問題，可將原本無法滿足交通要求的舊橋全部拆除，但此方法不僅投資成本高，且嚴(yán)重影響廣州市內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，甚至破壞生態(tài)環(huán)境;故可在舊橋基礎(chǔ)上，合理改造，適當(dāng)拓寬，此種做法不僅節(jié)約成本，同時最大限度降低對經(jīng)濟(jì)的影響，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，故在舊橋的現(xiàn)狀之上合理改造再利用對于廣州具有十分重要的經(jīng)濟(jì)社會意義[1]。

洛溪大橋是廣州市連接南北的重要交通要道，隨著廣州市經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，橋內(nèi)車流量、橋下航道船流量愈發(fā)密集，使得原有橋梁負(fù)載能力難以滿足日益增加的交通壓力。在車流量的壓力下，原有橋梁的雙向4車道顯得捉襟見肘。改造過后將把原有的4車道增至10車道，可充分釋放105國道跨江交通傳輸能力，打通廣州大道南延方向的交通瓶頸，明顯改善廣州天河商務(wù)圈到廣州南站的交通現(xiàn)狀。

3工程重難點及對策

因改造擴(kuò)建工程需要綜合考慮橋梁周圍交通環(huán)境、橋梁本身施工基礎(chǔ)、施工設(shè)備使用、混凝土使用等因素，所以分析該工程存在以下施工難點。針對施工難點，筆者研究了相對于的應(yīng)對措施。

3.1橋梁周圍交通環(huán)境

施工期間須保證珠江航道瀝滘水道航運(yùn)安全。同時珠江航道水運(yùn)繁忙，船只日流量大，橋梁水上水下施工期間會對航運(yùn)造成一定影響，同時過往船只如若協(xié)調(diào)管理不當(dāng)，也都會對工程施工造成影響。

應(yīng)對措施：（1）按照相關(guān)法律法規(guī)申請施工許可證;（2）由專業(yè)安全評估單位對施工時間水上交通安全進(jìn)行評估;（3）與相關(guān)部門對航道船只通行協(xié)商安全管理措施，發(fā)布施工公告;（4）嚴(yán)格按照方案進(jìn)行施工，避免發(fā)生施工事故。

施工橋梁南北引橋位于廣州市交通繁忙區(qū)域，引橋高空作業(yè)會對附近路面交通和行人安全帶來隱患，施工現(xiàn)場的車輛駛?cè)胍矔κ┕と藛T安全造成影響。

應(yīng)對措施：（1）制定交通疏導(dǎo)方案，提交地方交管部門后方可施工;（2）臨近道路作業(yè)時做好地面及高空圍蔽，防止隨意侵占地方道路或者高空拋物造成事故;（3）做好道路工程施工安全警示標(biāo)志，及時提醒行車及社會人員，防治其進(jìn)入施工場地發(fā)生事故[2]。

3.2橋梁本身施工基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)施工是橋梁施工的關(guān)鍵，本項目樁基數(shù)量大、種類多，設(shè)計均為嵌巖樁，且臨近舊橋及地鐵。大直徑鋼護(hù)筒下放、成孔設(shè)備選型、成孔工藝、高性能優(yōu)質(zhì)泥漿的研制及泥漿循環(huán)、樁基混凝土灌注的組織與實施、樁基成孔質(zhì)量保證等都是樁基施工重點和難點。

應(yīng)對措施：（1）采用成品護(hù)筒作為樁基鋼護(hù)筒，在下放過程中使用振動錘和導(dǎo)向架;（2）創(chuàng)新鉆孔工藝，使用最新的旋挖鉆機(jī);（3）根據(jù)現(xiàn)場實際情況配置鉆孔泥漿，配備大功率空壓機(jī)、泥漿處理器、泥漿船;（4）進(jìn)行密閉性試驗從而確保導(dǎo)管密閉性，加強(qiáng)灌注過程控制，合理控制混凝土配比，保證混凝土質(zhì)量。

大體積混凝土施工主墩承臺及塔座混凝土方量大，耐久性要求高，施工過程中難以控制好溫度，在大體積混凝土的施工過程中，必須采取一系列措施來降低混凝土水化熱，防治混凝土溫度過高而產(chǎn)生裂縫，保證施工質(zhì)量。

應(yīng)對措施：（1）大體積混凝土配比須合理控制，采用低水化熱水泥，摻加符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的緩凝型減水劑和粉煤灰，減少單位體積水泥用量，降低水化熱;（2）嚴(yán)格控制混凝土入模溫度;（3）合理設(shè)計混凝土澆筑層厚;（4）根據(jù)溫控分析結(jié)果及設(shè)計圖紙要求布置冷卻水管并通水，控制通水時間與流量，確保混凝土不出現(xiàn)溫度裂縫;（5）加強(qiáng)混凝土養(yǎng)生工作，采用表面覆蓋麻袋等措施以確?；炷帘砻娉掷m(xù)保持濕潤狀態(tài)[3]。

3.3施工設(shè)備使用

3.3.1高索塔測量控制

由于橋梁大，高鎖塔高，故在高鎖塔測量過程中觀測仰角大，使用常規(guī)的光點全站儀無法準(zhǔn)確迅速的測量目標(biāo)物。同時天氣對觀測影響大，夜間作業(yè)及高空作業(yè)難度大;大氣折光變化大;風(fēng)速、風(fēng)振、溫差等都會影響幾何測量。

應(yīng)對措施：擬投入先進(jìn)的測量儀器與設(shè)備，數(shù)字水準(zhǔn)儀（DNA03）、如GPS（R8）、精密測量機(jī)器人（TM30）、帶有自動跟蹤、照準(zhǔn)、鎖定棱鏡功能全站儀（TCA12001+）等，先進(jìn)的測量手段（雙側(cè)站極坐標(biāo)法）、實時氣象改正及地球曲率修正等措施以確保高索塔控制測量、施工測量、施工監(jiān)控的需要。

高索塔混凝土泵送索塔高達(dá)125m，混凝土輸送距離遠(yuǎn)且高，輸送阻力大，需要混凝土泵具有較強(qiáng)的輸送性能和施工要求?？蛇m當(dāng)增加混凝土的含氣量，合理調(diào)節(jié)混凝土配比;選擇BSA14000系列高壓混凝土輸送泵，提高設(shè)備的泵送能力。

高索塔外觀及耐久性要求高由于索塔高度大，施工時間長，受混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力管道壓漿等二次污染影響較大，且存在預(yù)埋件多，混凝土標(biāo)號高，易產(chǎn)生裂縫，影響耐久性等問題。（1）定期采用超聲波測厚儀對泵管彎管及接頭處檢查，發(fā)現(xiàn)泵管壁厚偏薄時即進(jìn)行更換，防止泵管爆管造成二次污染。（2）預(yù)應(yīng)力施工時做好圍蔽，防止千斤頂漏油及壓漿漏漿污染主塔。（3）所有預(yù)埋件作防腐處理，嚴(yán)格控制鋼筋保護(hù)層，采取溫控措施避免溫度裂紋，提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能。

3.3.2疊合梁安裝

疊合梁安裝疊合梁鋼結(jié)構(gòu)為矩形主梁和大“工”字形橫梁采用焊接方式形成矩形框架結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在平面內(nèi)剛度較小，可對角拉伸成平行四邊形，容易變形。鋼結(jié)構(gòu)主梁與橫梁之間的連接采用焊接，連接板的匹配性是本橋疊合梁的一個重要控制點。

應(yīng)對措施：（1）主梁在工廠拼裝時，各項控制指標(biāo)全部合格后，應(yīng)增設(shè)臨時固定措施，以確保鋼結(jié)構(gòu)平面內(nèi)剛度。（2）為保證橋位安裝匹配性，增設(shè)臨時匹配件作焊前固定。

疊合梁線形控制主梁線形是斜拉橋施工的重點難點之一，涉及因素多，施工步驟繁雜需要首先由監(jiān)管單位進(jìn)行理論計算，設(shè)計單位復(fù)核，形成監(jiān)控指令指導(dǎo)施工線形控制;同時施工單位嚴(yán)格按照監(jiān)控指令進(jìn)行施工，并將結(jié)果及時反饋給監(jiān)控單位;最后由監(jiān)控單位根據(jù)節(jié)段施工結(jié)果對線形進(jìn)行動態(tài)控制。

4施工創(chuàng)新點

4.1抗風(fēng)性能研究及風(fēng)洞試驗

橋梁在施工階段和建成通車后，為了確保足夠的抗風(fēng)性能和舒適度，需參考?xì)W美等通過的相關(guān)橋梁安全規(guī)范和我國《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定。為了評估橋梁的抗風(fēng)安全性，驗證大橋的抗風(fēng)設(shè)計是否符合標(biāo)準(zhǔn)，通過風(fēng)洞試驗、風(fēng)致振動等分析手段，對橋梁的風(fēng)致響應(yīng)性能作出研究。

4.2抗震能力分析和減隔震研究

依據(jù)《公路橋梁抗震設(shè)計細(xì)則》，對主塔、橋墩在小震（E1）作用下采用反應(yīng)譜法和時程分析方法進(jìn)行基礎(chǔ)的強(qiáng)度驗算，在E2地震作用下，對大橋抗震設(shè)計的可靠性、合理性以及正確性，運(yùn)用非線性時程分析法進(jìn)行評述，提出可行的減震設(shè)計方案。

4.3疊合梁快速安裝施工方案研究

疊合梁吊裝施工，其施工作業(yè)對橋下通航、施工組織順序、吊裝安全問題、周邊交通影響較常規(guī)結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。通過對疊合梁的快速安裝施工方法研究，以減少洛溪大橋施工對城市交通的干擾，加快施工進(jìn)度、降低施工風(fēng)險，提供施工質(zhì)量。同時為同類工程的施工提供重要的依據(jù)和指導(dǎo)。

5結(jié)論與展望

舊橋的拓寬改造工程是一項復(fù)雜冗長的工程，需要設(shè)計團(tuán)隊和施工人員具備較高的職業(yè)素養(yǎng)。洛溪大橋擴(kuò)建改造工程研究符合施工要求，預(yù)期改造擴(kuò)建的新橋滿足相關(guān)橋梁標(biāo)準(zhǔn)。為解決廣州大道南延交通瓶頸問題，該工程計劃2021年年底建成通車，屆時將明顯改善明廣州天河商務(wù)圈到廣州南站的交通狀況。

參考文獻(xiàn)

[1] 王林中，陳明.關(guān)于舊橋拓寬改建的幾點探討[J].城市道橋與防洪，2005（1）：57-59+1.

[2] 王光輝，韋成龍.既有橋梁利用拓寬進(jìn)行加固研究[J].中外公路，2015，35（5）：171-173.

[3] 李澤濤，王騫.梁式橋拓寬方法及其應(yīng)用[J].北方交通，2015（2）：9-14+17.