橋梁加固工程施工探析
2017-06-05
1. 前言
目前，社會(huì)主義建設(shè)如火如荼，橋梁建設(shè)更是以一個(gè)前所未有的速度在飛速發(fā)展，伴隨著橋梁數(shù)量的增多，我國(guó)危橋、險(xiǎn)橋的數(shù)量也在急劇的增多，有相當(dāng)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(guò)程的安全，對(duì)于橋梁加固工程施工具有普遍的指導(dǎo)意義。
2. 現(xiàn)狀分析
2.1 加固橋梁工程由于受原有結(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(jìn)搬出，機(jī)械設(shè)備基本無(wú)法使用，安全狀態(tài)更加不宜控制。
2.2 加固部分與原有結(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(shí)保證原有結(jié)構(gòu)不被破壞。
2.3 腹板加固為加固工程的關(guān)鍵施工工序，腹板加固采用在原來(lái)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(yù)應(yīng)力。豎向預(yù)應(yīng)力采用直徑為25mm的冷拉級(jí)Ⅳ鋼筋，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Rby=750MPa，張拉控制力331KN，采用無(wú)粘結(jié)方式、軋絲錨體系。
3. 施工前的準(zhǔn)備
3.1 電力線路。在箱內(nèi)鋪設(shè)380V動(dòng)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(jiǎn)易活動(dòng)配電盤一個(gè)（插座若干）。照明及動(dòng)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。
3.2 疏通，清理：疏通原箱內(nèi)通風(fēng)孔及泄水孔，不通處采用鉆機(jī)成孔或人工鑿?fù)ū３窒鋬?nèi)與箱外正常通風(fēng)，箱內(nèi)不產(chǎn)生積水。清除箱內(nèi)混凝土殘?jiān)捌渌s物。
3.3 通風(fēng)，在箱內(nèi)安裝4臺(tái)排風(fēng)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(gè)良好的工作環(huán)境。
3.4 通道，在0號(hào)、5號(hào)墩T梁側(cè)拼裝3m×21m×15m進(jìn)人進(jìn)料支架。
3.5 設(shè)施：梁體外側(cè)需安裝施工吊蘭五只。
4. 施工方案
4.1 裂紋修補(bǔ)。
首先對(duì)大于0.02mm的裂紋進(jìn)行標(biāo)識(shí)，沿裂紋方向切“V”型槽，寬2cm，深1cm.埋設(shè)壓漿咀，強(qiáng)度達(dá)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。
4.2 施工放樣。
（1）因本加固工程為在既有結(jié)構(gòu)物上進(jìn)行加固，考慮施工中的誤差，為保證不損傷原主梁預(yù)應(yīng)力筋，且達(dá)到加固效果，施工放樣宜采取相對(duì)平面控制為主。
?。?）根據(jù)原主梁懸澆施工的特點(diǎn)：梁體的外輪廓尺寸、預(yù)應(yīng)力束定位、鋼筋及預(yù)埋件位置均以與底板底面相對(duì)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(diǎn)連線為橋中心控制線。
（3）本橋里程控制點(diǎn)以5號(hào)墩中心為基準(zhǔn)點(diǎn)，傳至0號(hào)墩中心閉合平差后作為全橋相對(duì)里程控制點(diǎn)（在允許閉合差內(nèi)方可作為放樣依據(jù)）。
?。?）腹板扦釘孔高程控制按設(shè)計(jì)圖要求控制與主梁頂板底面倒角處相對(duì)尺寸。
?。?）橫隔梁水平孔放樣時(shí)橫橋向尺寸以實(shí)測(cè)橋中線尺寸為基準(zhǔn)放樣，高程以梁體頂橋底面為基準(zhǔn)面控制相對(duì)位置，輔以至梁底板底面距離校核（確認(rèn)避開橫梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力束）。
4.3 鉆孔。
?。?）腹板加固�27mm扦釘孔采用沖擊鉆電錘成孔，鉆頭直徑為�27mm。全橋共計(jì)鉆�27孔43262個(gè)。設(shè)計(jì)鉆孔深度15cm，考慮到鉆頭錐度，成孔時(shí)鉆尖深度應(yīng)不小于15.5cm。鉆孔時(shí)采取措施控制深度，不得損傷預(yù)應(yīng)力筋。待孔內(nèi)干燥后，植入�16mm“L”型扦釘，用環(huán)氧膠泥填充密實(shí)。
?。?）豎向預(yù)應(yīng)力孔施鉆避碰原有預(yù)應(yīng)力措施：豎向預(yù)應(yīng)力筋孔（�40mm）、混凝土灌注孔（�82mm）、振搗孔（�56mm）均采用130型金剛?cè)⌒緳C(jī)成孔，鉆頭直徑分別為�40mm、�82mm、�56mm。全橋腹板加固共需鉆�40m孔1840個(gè)，�56mm孔432個(gè)，�82mm孔392個(gè)，原結(jié)構(gòu)主梁為三向預(yù)應(yīng)力體系，預(yù)應(yīng)力束（筋）布置較密，鉆孔均在預(yù)應(yīng)力束間隙內(nèi)進(jìn)行，即使放樣施工位置準(zhǔn)確，原橋本身預(yù)應(yīng)力安裝也存在偏差。特別是在墩中心0號(hào)塊內(nèi)縱向預(yù)應(yīng)力束中心距為200mm，原預(yù)應(yīng)力束采用�外85mm波紋管，�82mm混凝土灌注孔與原預(yù)應(yīng)力束理論間隙僅16mm，對(duì)放樣及施工要求尤為嚴(yán)格。因此在鉆孔過(guò)程中根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整顯得極為重要。
因主梁原預(yù)應(yīng)力束過(guò)于密集，要求鉆孔精度很高，為保證鉆孔時(shí)不鉆斷預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力束的位置，做到心中有數(shù)。同時(shí)加強(qiáng)工人對(duì)鉆機(jī)性能知識(shí)的培訓(xùn)，加強(qiáng)工人對(duì)鉆機(jī)定位方法的培訓(xùn)，加強(qiáng)工人對(duì)鉆機(jī)給尺進(jìn)尺的培訓(xùn)。
鉆孔時(shí)當(dāng)鉆機(jī)鉆深在9～23cm時(shí)應(yīng)注意力集中，注意手感和聽覺，發(fā)現(xiàn)卡鉆或鉆機(jī)晃動(dòng)時(shí)，及時(shí)停機(jī)察明原因；應(yīng)及時(shí)取芯觀測(cè)鉆孔的實(shí)際情況。
孔位調(diào)整：根據(jù)已鉆孔位的具體情況，及時(shí)調(diào)整相鄰鉆孔孔位的位置，從而準(zhǔn)確判斷梁體內(nèi)預(yù)應(yīng)力的實(shí)際位置，在現(xiàn)場(chǎng)施工中應(yīng)用效果較好。
鉆孔順序：為上下游交錯(cuò)進(jìn)行。
4.4 新老混凝土結(jié)合措施。
?。?）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?
?。?）為保證后澆混與原腹板很好地結(jié)合，以達(dá)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(shí)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(shí)封閉的表面環(huán)氧膠泥，拆除壓漿咀，剝除封閉膠帶，最后對(duì)原混凝土面進(jìn)行鑿毛，鑿毛率要求達(dá)到95%。灌注前應(yīng)將結(jié)合面上灰塵及雜質(zhì)清理干凈，并用水沖洗風(fēng)干。
?。?）加強(qiáng)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(zhǎng)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(zhǎng)型，要求與加固腹板外側(cè)水平筋焊連。扦釘采用�16mm鋼筋彎制，植入所鉆�27mm的扦釘中，植入深度為15cm，用環(huán)氧膠泥錨固。
4.5 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(guò)200cm，以便于人工搬動(dòng)，安裝檢查合格后方可進(jìn)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(yàn)室根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工需要進(jìn)行配制，混凝土入模陷度控制在12cm~14cm，初凝時(shí)間為10h，摻微膨脹水泥以補(bǔ)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(hù)14天，混凝土開始灌注時(shí)應(yīng)采取封橋措施禁止一切車輛通行。
4.6 張拉。
梁體內(nèi)外側(cè)的裂紋全部修補(bǔ)壓漿完畢后，方可進(jìn)行張拉作業(yè)，腹板加固豎向預(yù)應(yīng)力為�25mm冷拉IV級(jí)無(wú)粘結(jié)鋼筋，端錨固在梁底板底面，上端錨固在梁頂板頂面。
4.7 封錨按設(shè)計(jì)要求在豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后應(yīng)用環(huán)氧膠泥混凝土對(duì)底板底面軋絲錨頭進(jìn)行封錨。
5. 安全與質(zhì)量
5.1 箱內(nèi)工作照明充足，通風(fēng)設(shè)施良好。
5.2 箱內(nèi)電線路多，箱內(nèi)潮濕，必須加強(qiáng)用電安全管理，確保用電安全，高壓電器均設(shè)警示牌。
5.3 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(shí)清理干凈。
5.4 鉆孔作業(yè)時(shí)主梁底板頂面易產(chǎn)生積水，應(yīng)有預(yù)先在鋸齒塊間低凹處鉆小直徑排水孔等措施預(yù)防積水。
5.5 腹板加固期間，主橋兩端應(yīng)設(shè)專人指揮交通，嚴(yán)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(yán)禁上橋。腹板裂縫壓漿期間全橋進(jìn)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。
5.6 每套施工吊籃橋面支架上應(yīng)設(shè)信號(hào)旗、紅燈等警示標(biāo)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(yàn)收后方可使用，使用期間各受力部位應(yīng)定期檢查。
5.7 由于下方為海河航道，每天有大量漁船從下面經(jīng)過(guò)，因此嚴(yán)禁雜物等往河下拋擲。
6. 結(jié)束語(yǔ)
橋梁加固作業(yè)中，我們克服了放線難度大、精度差的問(wèn)題，鉆孔過(guò)程中保證了原有預(yù)應(yīng)力體系的完好，混凝土振搗密實(shí)，頂部澆注飽滿，按計(jì)劃完成了加固任務(wù)。
