鐵路混凝土橋梁加固施工技術(shù)
2017-02-13
引言
近些年 ,我國(guó)加快了鐵路網(wǎng)的建設(shè).同時(shí),對(duì)列車時(shí)速也進(jìn)行了幾次大的提速.另外,我過(guò)一些鐵路線路也已經(jīng)使用了多年.多方面的原因致使我們必須對(duì)鐵路的橋梁進(jìn)行檢查,加固.鐵路橋梁加固工程已經(jīng)是鐵路建設(shè)的重要工作,也是日益緊迫的工作,一些路段的混凝土結(jié)構(gòu)橋梁損壞嚴(yán)重,甚至無(wú)法營(yíng)運(yùn).橋梁加固也是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程,需要多方面的考慮.
1、 混凝土橋梁加固的背景
對(duì)舊的橋梁進(jìn)行加固，應(yīng)根據(jù)其不同的破壞原因、不同部位和不同結(jié)構(gòu)以及不同的地形條件，采取相應(yīng)的加固方法。究竟在什么情況下才加固，加固時(shí)采用何種加固方法為好，這些都是橋梁加固時(shí)應(yīng)該考慮的原則問(wèn)題。對(duì)于舊橋加固，國(guó)內(nèi)外一般有以下幾種情況。
1．1橋梁使用一定年限后，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)陳舊老化、破損，影響到它原有設(shè)計(jì)承載能力而危及運(yùn)行的，必須進(jìn)行加固，使其恢復(fù)到原有設(shè)計(jì)的承載能力。
1．2橋梁基本完好，但早期設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、施工水平、材料質(zhì)量均較低，隨著社會(huì)的發(fā)展，交通流量、載重等級(jí)、行車速度均大大提高，已不能滿足新交通的需要，需對(duì)其加強(qiáng)，才能適宜新的交通要求。
1．3橋梁局部產(chǎn)生破損，如裂縫、剝落等，使橋梁局部或整體不能滿足強(qiáng)度、剛度要求而影響正常使用時(shí)，需進(jìn)行加固。
1．4橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)合理、結(jié)構(gòu)基本完好，但遇到某種特殊需要，原設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮在內(nèi)的荷載或結(jié)構(gòu)變化(如通過(guò)一次性的特重荷載)，而需要臨時(shí)加強(qiáng)的。
對(duì)橋梁承載能力和使用性能進(jìn)行檢測(cè)、評(píng)價(jià)、加固，在橋梁投入使用后一般有兩次高峰期：投入使用后約20年，稱為小周期；約60年，稱為大周期。增大截面加固法、錨噴混凝土加固法、外加預(yù)應(yīng)力加固法、裂縫處理技術(shù)等。
2、加固方案
梁體橫向加固。鐵路混凝土橋梁每跨由兩片預(yù)制T形簡(jiǎn)支梁組成，采取化學(xué)植筋法在兩片梁間增設(shè)水平橫隔梁，施加橫向預(yù)應(yīng)力進(jìn)行梁體橫向加固，以增強(qiáng)雙片式梁的整體性，提高橋梁的剛度和自振頻率。梁體縱向加固。在低高度混凝土梁梁底粘貼鋼板，以增強(qiáng)梁體抗彎強(qiáng)度，抑制梁體向裂縫的發(fā)展。橋墩加固。對(duì)自振頻率不符合規(guī)范要求的橋墩，采取增大墩身截面加固法，增大橋墩的自振頻率。支座墊石加固。采取置換混凝土加固法，鑿除周邊松散的混凝土，用環(huán)氧混凝土補(bǔ)齊。裂時(shí)，則可采用圍繞墩臺(tái)身設(shè)置鋼筋混凝土護(hù)套的方法加固。設(shè)置護(hù)套的高度和厚度可以根據(jù)墩臺(tái)的破裂或侵蝕情況而定。橋梁基礎(chǔ)特別是天然地基上的淺基礎(chǔ)，由于埋置深度較淺，易受河水沖刷。在采取橋墩護(hù)套加固后，對(duì)上游河床設(shè)置攔水壩，提高河床高度，保證墩臺(tái)基礎(chǔ)的埋置深度，是解決水流沖刷的好方法。裂縫處理，裂縫寬度大于0．2 毫米時(shí)，對(duì)其灌壓環(huán)氧漿處理；裂縫寬度小于0．2 毫米時(shí)，采用環(huán)氧膠泥封閉處理，以提高橋梁的耐久性。
3、施工技術(shù)
3.1 加固施工與線路情況
橋上線路的好壞對(duì)橋梁受力影響較大，若橋面受力狀況不好．則易產(chǎn)生較大的豎向和橫向沖擊。因此，提速使橋面線路應(yīng)保持良好狀態(tài)。應(yīng)增加混凝土橋梁上線路的軌道彈性，保證道床厚度，盡量采用無(wú)縫線路，減小列車荷載的沖擊，改善混凝土梁的受力狀態(tài)；并改善線橋連接段的軌道彈性，避免列車帶有初始振動(dòng)狀態(tài)上橋，保證提速列車平穩(wěn)通過(guò)。
對(duì)不良技術(shù)狀態(tài)的橋墩可以考慮采用復(fù)合材料加固橋墩外側(cè)．或加大橋墩的橫向尺寸．加固地基和基礎(chǔ)，提高下部結(jié)構(gòu)的整體剛度。各工務(wù)段和橋梁領(lǐng)工區(qū)應(yīng)按規(guī)定配齊橋梁檢查備．明確檢查內(nèi)容，保證“天窗”維修時(shí)間，使橋梁病害得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理。
3．2體外預(yù)應(yīng)力橫向加固主要施工工藝和方法
3．2．1 施工準(zhǔn)備
加固前，先對(duì)梁體、增設(shè)水平橫隔板處進(jìn)行檢查，待其狀態(tài)良好、支座功能正常、無(wú)脫空等現(xiàn)象后，方可進(jìn)行施工。橋梁加固前進(jìn)行外掛吊籃安裝，用鋼管、木板組合在梁內(nèi)搭建工作平臺(tái)。
3．2．2探測(cè)梁體鋼筋位置
鉆孔前采用PS200鋼筋探測(cè)器檢查孔位鋼筋分布，嚴(yán)禁損傷既有預(yù)應(yīng)力鋼筋，盡量避免損傷既有普通鋼筋，如果孔位無(wú)法避開(kāi)鋼筋，可適當(dāng)調(diào)整鉆孔位置，移動(dòng)距離不應(yīng)大于50毫米。
3．2．3孔位放樣、鉆孔、梁體結(jié)合面鑿毛
在已搭建好的工作平臺(tái)上進(jìn)行放樣，用紅藍(lán)鉛筆及鋼板尺測(cè)量并標(biāo)示出鉆孔位置，孔位用十字線形式劃出，以便孔位檢查。采用TE25電錘鉆及螺旋鉆頭鉆錨固鋼筋、橫向預(yù)應(yīng)力筋的孔，并對(duì)梁體結(jié)合面進(jìn)行鑿毛。成孔后，采用壓風(fēng)機(jī)清孔，清孔要徹底，清孔質(zhì)量直接決定著剛筋的質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力筋采用強(qiáng)度為1 860 MPa的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，最大外徑18．1毫米，鉆孔直徑25 毫米。
3．2．4錨固鋼筋、綁扎鋼筋、安裝鋼絞線
所用鋼筋和鋼絞線要有出廠合格證，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后方可使用。鋼筋在現(xiàn)場(chǎng)集中加工，人工錨固鋼筋及綁扎成形。鋼筋骨架外側(cè)綁扎適量塑料墊塊，滿足保護(hù)層的要求，接頭所在截面按規(guī)范要求錯(cuò)開(kāi)布置。現(xiàn)場(chǎng)采用切割機(jī)下料鋼絞線長(zhǎng)度，人工放入孔位，并使預(yù)應(yīng)力筋保持水平。錨固鋼筋采用植筋膠，植筋膠必須選用改性環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑或改性乙烯基酯類膠粘劑，經(jīng)過(guò)比選采用喜利得RE500錨固膠粘劑，經(jīng)檢測(cè)達(dá)到A級(jí)膠標(biāo)準(zhǔn)。用小型氣泵吹凈碎屑后，將膠劑置于專用注射槍，扣動(dòng)注射槍扳機(jī)，第一、二次擠出來(lái)的膠劑可能未混合均勻，棄掉不用，將注射槍上混合噴頭伸入孔底，扳動(dòng)注射槍扳機(jī)，感覺(jué)有明顯壓力后，慢慢抽出填滿孔深2／3處停止注膠，立即將應(yīng)錨固的鋼筋按一個(gè)方向緩緩旋入到孔底，抹平孔口。
結(jié)束語(yǔ)
隨著鐵路列車提速,以及舊路段的使用年限逼近,再加上當(dāng)時(shí)的材料、技術(shù)等方面的原因，對(duì)鐵路混凝土橋梁加固已經(jīng)是日益緊迫的任務(wù)。本文作者根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)淺談了混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁的施工技術(shù)，其中可能存在瑕疵還望見(jiàn)諒，希望能對(duì)同行有所幫助。
參考文獻(xiàn)：
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（2）既有線提速混凝土梁橋加固技術(shù)研究報(bào)告【J】．蘭州鐵路局，中鐵西北科學(xué)研究院．2004．
