羅本宗 重慶市城投路橋管理有限公司

基于牛角沱大橋文物橋梁“修舊如舊”的維修原則和給老舊橋梁減重延長壽命的原則，此次大修中對混凝土橋面板和橋面系全部拆除，更換為正交異性鋼橋面板，欄桿、路燈、橋頭堡等附屬與原橋建成時外觀一致；對銹蝕桿件和有缺陷的鉚釘進行更換和補強；對鋼桁梁進行噴砂除銹及防腐涂裝；對基礎(chǔ)采用小型雙壁鋼圍堰內(nèi)灌注混凝土整體作為永久結(jié)構(gòu)進行防沖刷處置。該橋維修整治后外觀恢復到了1966年時通車時的外貌。

一、關(guān)鍵施工工藝

此次牛角沱大橋大修主要針對基礎(chǔ)，上、下部結(jié)構(gòu)，橋面系和附屬設施，維修內(nèi)容基本涵蓋整座橋梁，其中涉及到橋面板更換、鋼桁梁防腐涂裝、鋼構(gòu)件更換補強、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫封閉整治、基礎(chǔ)防沖刷處治等諸多工序，按照施工難度劃分，此次大修難點和特點主要集中在橋面板更換、鉚釘更換、基礎(chǔ)防沖刷這幾個方面。

（一）正交異性鋼橋面板安裝

由于牛角沱大橋作為城市橋梁，處于市中心地段，維修施工交通壓力大，工期緊，對于如何實現(xiàn)橋面板更換高質(zhì)高效施工是一個難題，此次牛角沱大橋橋面板更換關(guān)鍵點主要包括：

1.滿鋪吊架平臺搭設，提高了公路橋面板更新改造過程施工的安全性及效率，降低了施工成本，同時為橋下通航安全提供一定保障；

2.混凝土橋面板拆除，事先確定原混凝土橋面板的每延米重量，根據(jù)原有橋梁荷載等級，選擇適合的吊裝方式，同時確定混凝土橋面板分塊大小及吊點位置，確保每塊橋面板的吊裝安全、且不影響原有結(jié)構(gòu)受力；

3.鋼橋面板架設，第一半幅根據(jù)既有橋梁鋼桁梁的空間、結(jié)構(gòu)承載能力，通過專用架板機來滿足鋼橋面板起吊、喂梁的需求，實現(xiàn)了鋼橋面板的架設需求。第二半幅采用汽車吊進行橋面板吊裝，將橫橋向相鄰兩塊橋面板的縱縫連接后即可架設后續(xù)橋面板，大大加快了橋面板架設速率；

4.鋼橋面板安裝控制，由于在半幅通車情況下施工，受車輛荷載、施工誤差以及溫度等多方面原因造成結(jié)構(gòu)尺寸存在差異，鋼橋面板安裝過程中采用支座高程控制及溫度影響下鋼橋面板縱向位移控制，實現(xiàn)新制鋼橋面板與既有鋼桁梁結(jié)構(gòu)之間精準匹配；

5.支座安裝控制，通過先安裝低矮抗壓球型支座及縱向限位裝置控制安裝時的鋼橋面板縱向位移，以及在鋼橋面板伸縮裝置及瀝青鋪裝完成后安裝抗拉拔裝置，防止橋面板豎向反彈，以達到精確控制橋面板安裝的設計要求。

通過以上快速更換施工，牛角沱大橋橋面封閉施工比計劃提前37天完工。

（二）鉚釘更換

牛角沱大橋標志性結(jié)構(gòu)之一，便是其橋身采用了鉚釘結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代橋梁建設中已很少采用，此次大修對大橋缺失爛頭的鉚釘進行補充和替換，對施工工藝提出了高要求。在舊鉚釘拆解施工過程中，為不破壞原有結(jié)構(gòu)，不損傷原有材料，采用碳弧氣刨技術(shù)對原有鉚釘釘頭進行刨除，然后用鐵錘或配合磁力鉆取芯后將釘桿沖出，完成原有舊鉚釘?shù)牟鸪?。待橋梁加固或維修后，采用全固態(tài)電磁感應加熱爐將新制鉚釘加熱到指定溫度，利用鉚釘槍和頂把將新制鉚釘打入釘孔中，完成新制鉚釘?shù)姐T接施工，最大限度按照原貌對老橋進行更新改造，達到了文物保護的目的。

（三）基礎(chǔ)防沖刷

牛角沱大橋2#、3#墩基礎(chǔ)因建設年限久遠，河床有明顯沖刷，已接近或達到基巖，本次防沖刷處治采用增設小型雙壁鋼圍堰內(nèi)澆水下混凝土形式對基礎(chǔ)進行防護。其施工重點在于圍堰的合攏及封底混凝土澆筑，圍堰順利合攏焊接成整體才能形成一個半封閉整體發(fā)揮其圍蔽橋墩的作用，為下一步的混凝土澆筑提供必要的前提條件?；炷翝仓|(zhì)量是控制此次防沖刷施工的保障，澆筑質(zhì)量的好與壞最終關(guān)系到?jīng)_刷防治的使用壽命。施工前對河床進行清理和摸底，確保達到設計標高。圍堰制作過程中加強對材料的檢驗，除對圍堰自身鋼材進行檢驗外，還應對導向支撐、吊架型材以及吊裝涉及到的鋼絲繩等均進行仔細檢查核對，同時加強焊接質(zhì)量的檢查，確保施工質(zhì)量與安全。圍堰合攏過程中應密切注意圍堰中線與墩位中線重合，通過限位塊確定圍堰是否到位，圍堰下放后，吊裝澆筑用導管并搭設水上吊裝作業(yè)平臺，并拋填鋼絲籠塊石，嚴格檢查塊石集配是否滿足設計要求。水下混凝土澆筑期間注意檢查澆筑標高，控制澆筑速度，并核對混凝土灌入量，確保水下混凝土填充整個鋼圍堰。

二、城市橋梁加固改造建設管理建議

城市橋梁施工存在人為因素、客觀自然因素、材料因素、機械設備因素等諸多影響因素，如何做好城市橋梁大修工作是一個需要研究的新課題，通過這次牛角沱大橋大修的經(jīng)歷，提出一些個人的體會及建議，希望能對以后類似項目的實施提供幫助。

（一）做好設計工作

在施工圖設計階段，應要求設計單位充分踏勘現(xiàn)場，立足于實際情況去設計，方案考慮盡量周全細致，不能紙上談兵。針對可能影響工期的環(huán)節(jié)，因盡量選擇成熟、可靠、便于施工的材料，避免或減少后續(xù)施工因設計不合理而產(chǎn)生的變更。同時加強針對性設計和研究，如橋梁具有文物屬性，在設計階段應對需要按原材料、原外貌、原結(jié)構(gòu)恢復的構(gòu)件作出詳細的要求，明確材料及工藝等技術(shù)指標，不留到施工過程中來解決，扎實做好前期設計工作，為后期順利施工打下堅實基礎(chǔ)。

（二）做好施工前期準備工作

城市橋梁大修施工面臨交通、社會輿論、工期等諸多壓力，一旦項目開工，只能一鼓作氣鉚著勁向前趕。因此在項目實施前應做好周邊狀況的調(diào)查，涉及到項目實施范圍內(nèi)有城市軌道交通、航道、燃氣、軍纜線等交叉因素的情況，應提前進行梳理排查，摸清情況，及早辦理相應手續(xù)，針對一些辦理流程復雜、需要經(jīng)過多次論證或評審的手續(xù)，應當提早做規(guī)劃，留足充分的時間，避免因手續(xù)不全導致窩工、停工等情況。

（三）做好通車狀況下的施工現(xiàn)場管理工作

城市橋梁大修施工因市區(qū)交通條件的制約，很難做到全封閉施工，因此如何做好通車狀況下的半封閉施工現(xiàn)場管理，是影響項目能否正常推進的關(guān)鍵因素。在施工前應對周邊交通狀況進行充分調(diào)查，摸清橋梁日常通行的車流量、車型等情況，綜合預估和考慮車輛通行荷載對施工質(zhì)量影響、半幅通車荷載平衡、預留車道寬度等實際情況，做好施工區(qū)域隔離工作，同時聯(lián)系交通管理部門，制定并實施半封閉施工狀態(tài)下的過橋車型和車速限制工作。

（四）強化安全意識，做好安全管理工作

強化施工現(xiàn)場安全管理工作，項目實施過程中，在檢查時往往發(fā)現(xiàn)施工單位安全教育資料、培訓檔案等樣樣齊全，但是一到現(xiàn)場就發(fā)現(xiàn)工人存在違規(guī)作業(yè)行為，這是因為工人只是被動接受，自身安全和規(guī)范操作意識沒有樹立起來。

（五）建立專家咨詢團隊，做好技術(shù)支撐工作

城市橋梁的維修改造一般情況下不會去修改調(diào)整其原有結(jié)構(gòu)形式，故在實際施工中存在新老技術(shù)共用的情況，特別是橋梁如有文物屬性，其設施外觀、性能、工藝都應按建橋時期進行復原，因此有必要建立一個強大的專家咨詢團隊，對老技術(shù)、老工藝進行技術(shù)指導，盡量還原當時建橋時的風貌，同時可聯(lián)系并邀請文物管理部門參與到項目建設中，加強技術(shù)和行政支持力度，更好做好舊橋的維修改造工作。

（六）做好既有管線設施保護工作

城市橋梁特別是在市中心的橋梁，往往附屬有如水管、通信線纜、供電線纜等諸多管線，有部分舊橋可能還有過江軍纜、燃氣管道等，在項目實施前應當對既有管線設施做好保護工作，聯(lián)系管線產(chǎn)權(quán)單位共同勘查現(xiàn)場，制定保護方案。一是對可能因施工造成損壞的線纜預先進行遷移。二是對無需遷移的管線進行包裹保護，特別是針對軍纜和燃氣管道等重要設施，應在產(chǎn)權(quán)單位的指導下共同做好防護工作。三是聯(lián)系管線各產(chǎn)權(quán)單位建立應急搶險機制，將產(chǎn)權(quán)單位和電話等信息掛設于管道上，便于識別和聯(lián)系。

三、結(jié)束語

隨著服役年限的不斷增長以及車流量的增加，國內(nèi)首批大型公路鋼桁梁橋陸續(xù)進入維修周期，城市橋梁是城市交通的重要樞紐和經(jīng)濟命脈線，如何快速安全的對城市舊有橋梁進行加固改造，盡量減少對社會的影響是今后將要面對的重要研究課題，此次牛角沱大橋大修運用的相關(guān)工藝也可在今后進行推廣運用，為今后城市橋梁的建設提供了較好的參考示例。