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洛溪大桥拓宽改造工程方案研究

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罗华明

摘要：本文以广东省广州市珠江洛溪大桥的拓宽改造工程为研究背景，介绍了桥梁拓宽改造的重要性，研究了洛溪大桥在拓宽过程中的工程重难点以及对策，对工程方案中提出了若干工程施工创新点，預期工程施工完成后能有效改善广州市天河商务圈的交通现状，打通广州大道南延方向的交通瓶颈，并为桥梁拓宽改造提供了经验参考。

关键词：洛溪大桥;桥梁拓宽;改造

中图分类号：U445.6 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）08-0131-02

0引言

随着我国经济的迅速发展，桥梁公路的交通压力也随之加剧。如今我国许多地区原有的桥梁工程都难以满足日益剧增的交通物流压力，对旧桥的改造势在必行。将原有旧桥拓宽改造，提高旧桥的载荷能力，不仅可以满足与日俱增的交通物流压力，同时不必新建新桥，减少建设成本，故旧桥改造是工程改造的有效途径。基于此，笔者结合广东省广州市洛溪大桥拓宽改造工程研究方案，研究了本工程所面临的施工难点，提出了应对措施，并提出了一系列的科研创新。

1工程概况

洛溪大桥拓宽改造工程位于三滘立交以南，七点桩号K0+200，终点桩号为K2+280。拓宽路线跨越沥滘水道向南至洛溪大桥收费站北侧约70m处。本项目路线全长约2100m，包括一座长度约1900m的特大桥梁，桥梁比例约92%。

新建桥梁中线位于原有洛溪大桥两侧23m处，新建主桥采用斜拉桥结构，采用（30+95+305+110+30）m双塔双索面叠合梁斜拉桥结构。引桥部分先简支后桥面连续装配式预应力混凝土小箱梁和空心板的结构形式。北岸、南岸引桥新桥与旧桥桥面合并;引道基本采用沿旧路两侧加宽的方式，并接顺桥两端既有道路。

建设期施工项目包括新建主桥及引桥工程、桥梁附属工程、旧桥改造加固及防护工程、环保设施工程、道路工程、交通工程、综合管线工程、排水工程、照明及供配电工程、智能化管理系统工程、绿化工程、电缆管沟工程等。工程改造过后桥梁效果图如图1所示。

2大桥拓宽改造的重要性

随着广州经济的迅速发展，日益增长的人流量和物流量对原有桥梁公路提出了越来越高的要求。原有桥梁车流量、桥下航道船流量的密集，使得原有桥梁负载能力已经明显不能满足日益增加的交通压力。为了解决该问题，可将原本无法满足交通要求的旧桥全部拆除，但此方法不仅投资成本高，且严重影响广州市内经济社会发展，甚至破坏生态环境;故可在旧桥基础上，合理改造，适当拓宽，此种做法不仅节约成本，同时最大限度降低对经济的影响，保护生态环境，取得良好的经济效益和社会效益，故在旧桥的现状之上合理改造再利用对于广州具有十分重要的经济社会意义[1]。

洛溪大桥是广州市连接南北的重要交通要道，随着广州市经济的高速发展，桥内车流量、桥下航道船流量愈发密集，使得原有桥梁负载能力难以满足日益增加的交通压力。在车流量的压力下，原有桥梁的双向4车道显得捉襟见肘。改造过后将把原有的4车道增至10车道，可充分释放105国道跨江交通传输能力，打通广州大道南延方向的交通瓶颈，明显改善广州天河商务圈到广州南站的交通现状。

3工程重难点及对策

因改造扩建工程需要综合考虑桥梁周围交通环境、桥梁本身施工基础、施工设备使用、混凝土使用等因素，所以分析该工程存在以下施工难点。针对施工难点，笔者研究了相对于的应对措施。

3.1桥梁周围交通环境

施工期间须保证珠江航道沥滘水道航运安全。同时珠江航道水运繁忙，船只日流量大，桥梁水上水下施工期间会对航运造成一定影响，同时过往船只如若协调管理不当，也都会对工程施工造成影响。

应对措施：（1）按照相关法律法规申请施工许可证;（2）由专业安全评估单位对施工时间水上交通安全进行评估;（3）与相关部门对航道船只通行协商安全管理措施，发布施工公告;（4）严格按照方案进行施工，避免发生施工事故。

施工桥梁南北引桥位于广州市交通繁忙区域，引桥高空作业会对附近路面交通和行人安全带来隐患，施工现场的车辆驶入也会对施工人员安全造成影响。

应对措施：（1）制定交通疏导方案，提交地方交管部门后方可施工;（2）临近道路作业时做好地面及高空围蔽，防止随意侵占地方道路或者高空抛物造成事故;（3）做好道路工程施工安全警示标志，及时提醒行车及社会人员，防治其进入施工场地发生事故[2]。

3.2桥梁本身施工基础

桩基础施工是桥梁施工的关键，本项目桩基数量大、种类多，设计均为嵌岩桩，且临近旧桥及地铁。大直径钢护筒下放、成孔设备选型、成孔工艺、高性能优质泥浆的研制及泥浆循环、桩基混凝土灌注的组织与实施、桩基成孔质量保证等都是桩基施工重点和难点。

应对措施：（1）采用成品护筒作为桩基钢护筒，在下放过程中使用振动锤和导向架;（2）创新钻孔工艺，使用最新的旋挖钻机;（3）根据现场实际情况配置钻孔泥浆，配备大功率空压机、泥浆处理器、泥浆船;（4）进行密闭性试验从而确保导管密闭性，加强灌注过程控制，合理控制混凝土配比，保证混凝土质量。

大体积混凝土施工主墩承台及塔座混凝土方量大，耐久性要求高，施工过程中难以控制好温度，在大体积混凝土的施工过程中，必须采取一系列措施来降低混凝土水化热，防治混凝土温度过高而产生裂缝，保证施工质量。

应对措施：（1）大体积混凝土配比须合理控制，采用低水化热水泥，掺加符合相关质量标准的缓凝型减水剂和粉煤灰，减少单位体积水泥用量，降低水化热;（2）严格控制混凝土入模温度;（3）合理设计混凝土浇筑层厚;（4）根据温控分析结果及设计图纸要求布置冷却水管并通水，控制通水时间与流量，确保混凝土不出现温度裂缝;（5）加强混凝土养生工作，采用表面覆盖麻袋等措施以确保混凝土表面持续保持湿润状态[3]。

3.3施工设备使用

3.3.1高索塔测量控制

由于桥梁大，高锁塔高，故在高锁塔测量过程中观测仰角大，使用常规的光点全站仪无法准确迅速的测量目标物。同时天气对观测影响大，夜间作业及高空作业难度大;大气折光变化大;风速、风振、温差等都会影响几何测量。

应对措施：拟投入先进的测量仪器与设备，数字水准仪（DNA03）、如GPS（R8）、精密测量机器人（TM30）、带有自动跟踪、照准、锁定棱镜功能全站仪（TCA12001+）等，先进的测量手段（双侧站极坐标法）、实时气象改正及地球曲率修正等措施以确保高索塔控制测量、施工测量、施工监控的需要。

高索塔混凝土泵送索塔高达125m，混凝土输送距离远且高，输送阻力大，需要混凝土泵具有较强的输送性能和施工要求。可适当增加混凝土的含气量，合理调节混凝土配比;选择BSA14000系列高压混凝土输送泵，提高设备的泵送能力。

高索塔外观及耐久性要求高由于索塔高度大，施工时间长，受混凝土浇筑、预应力管道压浆等二次污染影响较大，且存在预埋件多，混凝土标号高，易产生裂缝，影响耐久性等问题。（1）定期采用超声波测厚仪对泵管弯管及接头处检查，发现泵管壁厚偏薄时即进行更换，防止泵管爆管造成二次污染。（2）预应力施工时做好围蔽，防止千斤顶漏油及压浆漏浆污染主塔。（3）所有预埋件作防腐处理，严格控制钢筋保护层，采取温控措施避免温度裂纹，提高混凝土结构的耐久性能。

3.3.2叠合梁安装

叠合梁安装叠合梁钢结构为矩形主梁和大“工”字形横梁采用焊接方式形成矩形框架结构，该结构在平面内刚度较小，可对角拉伸成平行四边形，容易变形。钢结构主梁与横梁之间的连接采用焊接，连接板的匹配性是本桥叠合梁的一个重要控制点。

应对措施：（1）主梁在工厂拼装时，各项控制指标全部合格后，应增设临时固定措施，以确保钢结构平面内刚度。（2）为保证桥位安装匹配性，增设临时匹配件作焊前固定。

叠合梁线形控制主梁线形是斜拉桥施工的重点难点之一，涉及因素多，施工步骤繁杂需要首先由监管单位进行理论计算，设计单位复核，形成监控指令指导施工线形控制;同时施工单位严格按照监控指令进行施工，并将结果及时反馈给监控单位;最后由监控单位根据节段施工结果对线形进行动态控制。

4施工创新点

4.1抗风性能研究及风洞试验

桥梁在施工阶段和建成通车后，为了确保足够的抗风性能和舒适度，需参考欧美等通过的相关桥梁安全规范和我国《公路桥梁抗风设计规范》的规定。为了评估桥梁的抗风安全性，验证大桥的抗风设计是否符合标准，通过风洞试验、风致振动等分析手段，对桥梁的风致响应性能作出研究。

4.2抗震能力分析和减隔震研究

依据《公路桥梁抗震设计细则》，对主塔、桥墩在小震（E1）作用下采用反应谱法和时程分析方法进行基础的强度验算，在E2地震作用下，对大桥抗震设计的可靠性、合理性以及正确性，运用非线性时程分析法进行评述，提出可行的减震设计方案。

4.3叠合梁快速安装施工方案研究

叠合梁吊装施工，其施工作业对桥下通航、施工组织顺序、吊装安全问题、周边交通影响较常规结构提出了更高的要求。通过对叠合梁的快速安装施工方法研究，以减少洛溪大桥施工对城市交通的干扰，加快施工进度、降低施工风险，提供施工质量。同时为同类工程的施工提供重要的依据和指导。

5结论与展望

旧桥的拓宽改造工程是一项复杂冗长的工程，需要设计团队和施工人员具备较高的职业素养。洛溪大桥扩建改造工程研究符合施工要求，预期改造扩建的新桥满足相关桥梁标准。为解决广州大道南延交通瓶颈问题，该工程计划2021年年底建成通車，届时将明显改善明广州天河商务圈到广州南站的交通状况。

参考文献

[1] 王林中，陈明.关于旧桥拓宽改建的几点探讨[J].城市道桥与防洪，2005（1）：57-59+1.

[2] 王光辉，韦成龙.既有桥梁利用拓宽进行加固研究[J].中外公路，2015，35（5）：171-173.

[3] 李泽涛，王骞.梁式桥拓宽方法及其应用[J].北方交通，2015（2）：9-14+17.

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