淺談公路建設中的橋梁加固施工
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，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)所有的施工物資設備均需人工搬進搬出，機械設備基本無法使用，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
（一）電力線路。在箱內(nèi)鋪設380v動力線路一條，220v照明線路一條，且每4m設照明燈一盞，每16m設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。
?。ǘ┦柰?，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溃?號、5號墩t梁側(cè)拼裝3m×21m×15m進人進料支架。
(五)設施：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。
?。ǘ┦┕し艠?br />
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。
（四）新老混凝土結(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。
（五）混凝土的澆注及養(yǎng)生
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。混凝土連續(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
（六）張拉
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，高壓電器均設警示牌。
（三）不得隨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：雍降溃刻煊写罅繚O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。
