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关于桥梁加固工程施工探讨

2012-03-23蓝环星

城市建设理论研究 2012年4期
关键词:工程施工研究

蓝环星

摘要:以高速某大桥腹板加固为例,研究了加固工程施工中现状分析、基本方法和原则、梁体钻孔如何避免碰和预应力问题以及混凝土浇灌技巧问题等,并且在加固工程施工中,对桥梁安全、质量等要求进行了研究。

关键词:桥梁加固 工程施工 研究

U445.7+2

社会主义建设迅速发展,桥梁建设更是以前所未有速度快速发展,随着桥梁数量增加,我国危桥、险桥数量也在不断增加,有相当多的桥梁已经到了非要加固不可的状况,研究总结桥梁工程加固技术,保证加固质量和施工进程安全,对于桥梁加固工程施工极具普遍指导意义。

1加固桥梁现状分析

加固桥梁工程出于受原有结构影响,施工设施、作业环境、作业空间均受到制约,如在施工桥梁体内,全部对桥梁进行施工建设的物资设备均需要人工进行搬进搬出,机械设备根本无法运用,安全状态更加不宜制约。桥梁加固部分和原有结构共同作用,不但要确保加固部分施工品质,同时,还要确保原有结构不被破坏。腹板加固为加固工程重要施工工序,腹板加固采取在原来箱梁内侧加浇20cm厚的混凝土,并在加固腹板内施加竖向预应力。竖向预应力采取直径为25mm冷拉级Ⅳ钢筋,标准强度为Rby=750Mpa,张拉控制力331KN,采取无粘结形式、轧丝锚系统。

2加固桥粱基本方法和原则

2.1 加固原则

加固设计以原桥为基础,在不改变原桥结构型式前提下,对原桥主要受力构件进行加固,加固设计必须考虑以下几个重点,下部结构具有足够潜力。加固后必须要达到能通过重吨单车要求。因为下部是航道,所以,在跨中腹板和斜腿加固过程中,应尽量保持原有净空,不得使下部空间削减过多。对各开裂构件表面进行修补,保证构件表面光滑而连续。在补强同时,应注意加固物本身自重对原桥影响。加固后保持桥梁整体美观。

2.2 加固方法

根据目前桥梁交通情况,除按公路Ⅰ级或公路Ⅱ级要求设置外,对有特殊要求的桥梁需要将设计荷载提高为能通过单车重车吨加固设计。在加固施工完成后,还要对桥梁进行静力荷载试验,以检测桥梁加固工程是否合格,确保其安全性。在加固盖梁和桥墩时,待桥墩压浆完毕后,在桥梁整体稳定后,再进行封闭盖粱与桥墩裂缝,以免桥梁加固后整体出现裂缝。需要注意的是,盖梁底部出现裂缝部位应进行环氧硅,增加盖梁截面积,盖梁侧面粘贴钢板桥墩外侧先纵向粘贴碳纤维片,再环向粘贴碳纤维片,将裂缝部位封住。桥梁加固一般是通过对构件补强和结构性能改善来恢复或提高现有桥梁承载能力,以延长使用年限,适应现代交通运输要求。其改造主要技术方法有加强薄弱构件、增加辅助构件、改变结构体系、减轻恒载、加固墩台和基础等。

3加固桥粱基本策略

3.1裂纹修补

在桥梁裂缝修补中,针对大于0.02mm的裂纹要采取重点标识,并沿裂纹方向切“V”型槽,大小为宽2cm,深1cm。在埋设压浆咀且强度达到要求后,进行压注环氧树脂。待环氧树脂凝固后,去除环氧胶泥,抽检压浆饱满情况。

3.2施工放样

由于桥梁加固工程是在既定结构物上实行加固,要考虑到施工中可能出现的差错,为确保不损伤原主梁预应力筋,并能达到加固成效,施工放样宜采用相对平面制约为主。依照原主梁悬浇施工特征,梁体外轮廓尺寸、预应力束定位、钢筋和预埋件位置均以与底板底面相对位置控制,故本加固工程以原各施节段前端底板底面分中点连线为桥中心控制线。如桥梁里程控制点以5号墩中心为基准点,那么,传至0号墩中心闭合平差后作为全桥相对里程控制点(在允许闭合差内方可作为放样依据)。腹板扦钉孔高程控制按设计图要求控制和主梁顶板底面倒角处相对尺寸。横隔梁水平孔放样时,横桥向尺寸以实测桥中线尺寸为基准放样,高程以梁体顶桥底面为基准面控制相对位置,辅以至梁底板底面距离校核(确认避开横梁内预应力束)。

3.3竖向预应力孔施钻避碰原有预应力策略

竖向预应力筋孔、混凝土灌注孔、振捣孔均采用130型金刚取芯机成孔,钻头直径为φ40mm-φ82mm。全桥腹板加固原结构主梁为三向预应力体系,预应力束(筋)布置较密,钻孔均在预应力束间隙内进行,即使放样施工位置准确,原桥本身预应力安装也存在偏差。如特别是在墩中心0号块内纵向预应力束中心距为200mm,原预应力束应采用φ外85mm波纹管,φ82mm混凝土灌注孔与原预应力束理论间隙仅16mm,对放样和施工要求特别严格。所以,在钻孔过程中,应根据实际情况进行调整显得极为重要。

3.4加强工人熟练操作和培训

由于主梁原预应力束过于密集,需要钻孔精度很高,为确保钻孔时不钻断预应力束,钻孔均采取熟练工人操作,正式开钻前先组织工人试钻,并给工人讲解原预应力束的位置,做到心中有数。同时,强化工人对钻机性能知识培训,加强工人对钻机定位方法培训,加强工人对钻机给尺、进尺培训。在钻孔时,当钻机钻深到9-23cm时需注意力集中,注意手感和听觉,发现卡钻或钻机晃动时,及时停机察明原由,需及时取芯观测钻孔实际状况。

3.5新老混凝土结合策略

一是为确保后浇混和原腹板很好结合,以达成共同受力,原腹板内侧和加厚腹板范畴内的上下倒角混面要凿毛,在凿毛时须首先去除妨碍新老混凝土结合的杂物,凿除裂缝压浆时封闭表面环氧胶泥,拆除压浆咀,剥除封闭胶带,最后对原混凝土面采取凿毛,凿毛率要求达到95%以上。在灌注前要求将结合面上灰尘和杂质清理干净,并用清水冲洗风干。二是强化新老混凝土结合另一策略是植扦钉。腹板上布置有梅花型扦钉;与外侧箍筋焊连,上下倒角布置扦钉,扦钉为直筋,需要和外侧箍筋焊连;加固腹板端部布置扦钉,需要和加固腹板外侧水平筋焊连。扦钉采取钢筋弯制,植入所钻扦钉中,用环氧胶泥锚固。

3.6混凝土浇注和养生

模板采取新制钢模板,便于人工搬动,安装检查合格后方可实行混凝土浇注。腹板加固采取微膨胀混凝土,混凝土配合比由试验室依照设计需要和施工需求实行配制,混凝土入模陷度制约在12cm-14cm之间,初凝时间是10h,掺微膨胀水泥以补偿混凝土收缩,预防产生收缩裂纹。出于腹板加厚部分除顶板下灰孔和振捣孔外全封闭,混凝土入模全部靠人工从下灰孔中捣入。混凝土连续养护14天,混凝土开始灌注时应采取封桥措施禁止一切车辆通行。

4安全和质量

一是箱内工作照明充足,通风设备良好。二是箱内电线路多,箱内潮湿,定要强化用电安全监管,保证用电安全,高压电器均设警示牌。三是不得任意从底板泄水孔向外倾倒退混凝土渣和杂物等,箱内杂物及时清理干净。四是钻孔作业时主梁底板顶面易出现积水,需要预先在锯齿块间低凹处钻小直径排水孔等策略防止积水。五是腹板加固期间,主桥两端需设专人指挥交通,严格控制车载不大于20t,车速不大于10km/h,车距不小于20m,超载车辆严禁上桥。腹板裂缝压浆期间全桥采取交通管制,只准许单辆车在主桥桥面通行,车载不大于20t,车速小于10km/h。六是每套施工吊篮桥面支架上需要设置信号旗、红灯等警示标志,严禁一切车辆碰撞,保证吊篮安全。施工吊篮安装完毕经检查验收后方可使用,使用期间各受力部位应定期检查。七是出于下方为海河航道,每天有大量渔船从下面通过,所以,严禁杂物等往河下抛掷。

总之,公路桥梁加固技术是二十一世纪公路橋梁施工领域发展速度最快、用途最广一门科学技术。然而,加固施工工艺相对较复杂,要求桥梁加固工程取长补短,不仅延长原桥使用寿命,同时,还增强原桥承载能力。因此,加速我国旧桥加固或改造技术研究,不仅能更好、及时地为现代交通运输服务,而且能为国家带来巨大经济和社会效益。

参考文献:

[1]邢启军.混凝土桥梁维修加固新途径[J].黑龙江科技信息,2007年02期

[2]陆蒙,曹文祥.混凝土桥的加固新技术[J].科技资讯,2007年03期

[3]洪慕贞.某桥梁加固技术应用分析[J].四川建材,2007年03期

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