淺談公路建設(shè)中的橋梁加固施工
2015-04-28
隨著交通運輸量大幅度提高,行車密度及車輛載重越來越大,跨河橋梁和高架橋梁在交通工程中的重要性與日俱增。我們發(fā)現(xiàn)橋梁的混凝土開裂、剝落、衰變及鋼筋的銹蝕(管道灌漿不飽滿普遍存在)對橋梁的損害問題非常嚴重,已需要大量的資金和技術(shù)來維護或改建,已成為迫切需要解決的問題。伴隨著橋梁數(shù)量的增多，我國危橋、險橋的數(shù)量也在急劇的增多，有相當多的橋梁已經(jīng)到了非加固不可的地步了，研究總結(jié)橋梁工程的加固技術(shù)，確保加固質(zhì)量與施工過程的安全，對于橋梁加固工程施工具有普遍的指導意義。
一、現(xiàn)狀分析
?。ㄒ唬┘庸虡蛄汗こ逃捎谑茉薪Y(jié)構(gòu)的影響，施工設(shè)施、作業(yè)環(huán)境、作業(yè)空間均受到限制，如梁體內(nèi)所有的施工物資設(shè)備均需人工搬進搬出，機械設(shè)備基本無法使用，安全狀態(tài)更加不宜控制。
?。ǘ┘庸滩糠峙c原有結(jié)構(gòu)共同作用，因此不僅要保證加固部分的施工質(zhì)量，還要同時保證原有結(jié)構(gòu)不被破壞。
?。ㄈ└拱寮庸虨榧庸坦こ痰年P(guān)鍵施工工序，腹板加固采用在原來箱梁內(nèi)側(cè)加澆20cm厚的混凝土，并在加固腹板內(nèi)施加豎向預應力。豎向預應力采用直徑為25mm的冷拉級ⅳ鋼筋，標準強度rby=750mpa，張拉控制力331kn，采用無粘結(jié)方式、軋絲錨體系。
二、施工前的準備
?。ㄒ唬╇娏€路。在箱內(nèi)鋪設(shè)380v動力線路一條，220v照明線路一條，且每4m設(shè)照明燈一盞，每16m設(shè)簡易活動配電盤一個（插座若干）。照明及動力線路均采用膨脹螺栓固定在梁體頂板下緣（橋中心處），防止地面潮濕漏電。
（二）疏通，清理：疏通原箱內(nèi)通風孔及泄水孔，不通處采用鉆機成孔或人工鑿通保持箱內(nèi)與箱外正常通風，箱內(nèi)不產(chǎn)生積水。清除箱內(nèi)混凝土殘渣及其它雜物。
?。ㄈ┩L，在箱內(nèi)安裝4臺排風設(shè)施，保持箱內(nèi)空氣流通，正常換氣，使箱內(nèi)作業(yè)人員有一個良好的工作環(huán)境。
?。ㄋ模┩ǖ?，在0號、5號墩t梁側(cè)拼裝3m×21m×15m進人進料支架。
(五)設(shè)施：梁體外側(cè)需安裝施工吊蘭五只。
三、施工方案
?。ㄒ唬┝鸭y修補
首先對大于0.02mm的裂紋進行標識，沿裂紋方向切“v”型槽，寬2cm，深1cm.埋設(shè)壓漿咀，強度達到要求后，壓注環(huán)氧樹脂。待環(huán)氧樹脂凝固后，去除環(huán)氧膠泥，抽檢壓漿飽滿情況。
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1.因本加固工程為在既有結(jié)構(gòu)物上進行加固，考慮施工中的誤差，為保證不損傷原主梁預應力筋，且達到加固效果，施工放樣宜采取相對平面控制為主。
2.根據(jù)原主梁懸澆施工的特點：梁體的外輪廓尺寸、預應力束定位、鋼筋及預埋件位置均以與底板底面相對位置控制，故本加固工程以原各施節(jié)段前端底板底面分中點連線為橋中心控制線。
3.本橋里程控制點以5號墩中心為基準點，傳至0號墩中心閉合平差后作為全橋相對里程控制點（在允許閉合差內(nèi)方可作為放樣依據(jù)）。
4.腹板扦釘孔高程控制按設(shè)計圖要求控制與主梁頂板底面倒角處相對尺寸。
5.橫隔梁水平孔放樣時橫橋向尺寸以實測橋中線尺寸為基準放樣，高程以梁體頂橋底面為基準面控制相對位置，輔以至梁底板底面距離校核（確認避開橫梁內(nèi)預應力束）。
（三）鉆孔
1.腹板加固φ27mm扦釘孔采用沖擊鉆電錘成孔，鉆頭直徑為φ27mm。全橋共計鉆φ27孔43262個。設(shè)計鉆孔深度15cm，考慮到鉆頭錐度，成孔時鉆尖深度應不小于15.5cm。鉆孔時采取措施控制深度，不得損傷預應力筋。待孔內(nèi)干燥后，植入φ16mm“l”型扦釘，用環(huán)氧膠泥填充密實。
2.豎向預應力孔施鉆避碰原有預應力措施：豎向預應力筋孔（φ40mm）、混凝土灌注孔（φ82mm）、振搗孔（φ56mm）均采用130型金剛?cè)⌒緳C成孔，鉆頭直徑分別為φ40mm、φ82mm、φ56mm。全橋腹板加固共需鉆φ40m孔1840個，φ56mm孔432個，φ82mm孔392個，原結(jié)構(gòu)主梁為三向預應力體系，預應力束（筋）布置較密，鉆孔均在預應力束間隙內(nèi)進行，即使放樣施工位置準確，原橋本身預應力安裝也存在偏差。特別是在墩中心0號塊內(nèi)縱向預應力束中心距為200mm，原預應力束采用φ外85mm波紋管，φ82mm混凝土灌注孔與原預應力束理論間隙僅16mm，對放樣及施工要求尤為嚴格。因此在鉆孔過程中根據(jù)實際情況進行調(diào)整顯得極為重要。
因主梁原預應力束過于密集，要求鉆孔精度很高，為保證鉆孔時不鉆斷預應力束，鉆孔均采用熟練工人操作，正式開鉆前先組織工人試鉆，并給工人講解原預應力束的位置，做到心中有數(shù)。同時加強工人對鉆機性能知識的培訓，加強工人對鉆機定位方法的培訓，加強工人對鉆機給尺進尺的培訓。
鉆孔時當鉆機鉆深在9-23cm時應注意力集中，注意手感和聽覺，發(fā)現(xiàn)卡鉆或鉆機晃動時，及時停機察明原因；應及時取芯觀測鉆孔的實際情況。
孔位調(diào)整：根據(jù)已鉆孔位的具體情況，及時調(diào)整相鄰鉆孔孔位的位置，從而準確判斷梁體內(nèi)預應力的實際位置，在現(xiàn)場施工中應用效果較好。
鉆孔順序：為上下游交錯進行。
?。ㄋ模┬吕匣炷两Y(jié)合措施
1.在原有結(jié)構(gòu)上加澆新混凝土，如何保證結(jié)合面的傳力是關(guān)鍵，為此采用新老混凝土結(jié)合面鑿毛，且每隔一定距離植扦釘?shù)姆椒ā?br />
2.為保證后澆混與原腹板很好地結(jié)合，以達到共同受力，原腹板內(nèi)側(cè)及加厚腹板范圍內(nèi)的上下倒角混面要鑿毛，鑿毛時須首先去除有礙新老混凝土結(jié)合的雜物，鑿除裂縫壓漿時封閉的表面環(huán)氧膠泥，拆除壓漿咀，剝除封閉膠帶，最后對原混凝土面進行鑿毛，鑿毛率要求達到95%。灌注前應將結(jié)合面上灰塵及雜質(zhì)清理干凈，并用水沖洗風干。
3.加強新老混凝土結(jié)合的另一措施是植扦釘，腹板上布置有梅花型扦釘，間距約為30cm，扦釘為l型；與外側(cè)箍筋焊連，上下倒角布置扦釘，間距約為20cm，扦釘為直筋，要求與外側(cè)箍筋焊連；加固腹板端部布置扦釘間距為20cm，扦釘為l型，要求與加固腹板外側(cè)水平筋焊連。扦釘采用φ16mm鋼筋彎制，植入所鉆φ27mm的扦釘中，植入深度為15cm，用環(huán)氧膠泥錨固。
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模板采用新制鋼模板，寬60cm,最大高度不超過200cm，以便于人工搬動，安裝檢查合格后方可進行混凝土的澆注。腹板加固采用50#微膨脹混凝土，混凝土配合比由試驗室根據(jù)設(shè)計要求和施工需要進行配制，混凝土入模陷度控制在12cm~14cm，初凝時間為10h，摻微膨脹水泥以補償混凝土的收縮，防止產(chǎn)生收縮裂紋。
由于腹板加厚部分除頂板下灰孔及振搗孔外全封閉，混凝土入模全部靠人工從56mm下灰孔中搗入?；炷吝B續(xù)養(yǎng)護14天，混凝土開始灌注時應采取封橋措施禁止一切車輛通行
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梁體內(nèi)外側(cè)的裂紋全部修補壓漿完畢后，方可進行張拉作業(yè)，腹板加固豎向預應力為φ25mm冷拉iv級無粘結(jié)鋼筋，端錨固在梁底板底面，上端錨固在梁頂板頂面。
?。ㄆ撸┓忮^按設(shè)計要求在豎向預應力筋張拉完畢后應用環(huán)氧膠泥混凝土對底板底面軋絲錨頭進行封錨。
四、安全與質(zhì)量
?。ㄒ唬┫鋬?nèi)工作照明充足，通風設(shè)施良好。
?。ǘ┫鋬?nèi)電線路多，箱內(nèi)潮濕，必須加強用電安全管理，確保用電安全，高壓電器均設(shè)警示牌。
?。ㄈ┎坏秒S意從底板泄水孔向外傾倒退混凝土渣及雜物等，箱內(nèi)雜物及時清理干凈。
?。ㄋ模┿@孔作業(yè)時主梁底板頂面易產(chǎn)生積水，應有預先在鋸齒塊間低凹處鉆小直徑排水孔等措施預防積水。
?。ㄎ澹└拱寮庸唐陂g，主橋兩端應設(shè)專人指揮交通，嚴格控制車載不大于20t，車速不大于10km/h，車距不小于20m，超載車輛嚴禁上橋。腹板裂縫壓漿期間全橋進行交通管制：只允許單輛車在主橋橋面通行，車載不大于20t，車速小于10km/h。
?。┟刻资┕さ趸@橋面支架上應設(shè)信號旗、紅燈等警示標志，禁止一切車輛碰撞，確保吊籃安全。施工吊籃安裝完畢經(jīng)檢查驗收后方可使用，使用期間各受力部位應定期檢查。
?。ㄆ撸┯捎谙路綖楹：雍降?，每天有大量漁船從下面經(jīng)過，因此嚴禁雜物等往河下拋擲。
橋梁加固作業(yè)中，我們克服了放線難度大、精度差的問題，鉆孔過程中保證了原有預應力體系的完好，混凝土振搗密實，頂部澆注飽滿，按計劃完成了加固任務。
