梁鈞?努爾都來提
摘 要:隨著國家交通建設(shè)的快速發(fā)展,有些之前修建的橋梁已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代運輸業(yè)的要求,因此在原有結(jié)構(gòu)上對其進行加固,充分利用原有結(jié)構(gòu),不僅大大節(jié)省投資,又能滿足現(xiàn)有運輸?shù)男枨螅阡摷芄皹虻木S修加固中,粘貼鋼板的方法是經(jīng)常使用的方法之一。
關(guān)鍵詞:粘貼鋼板法維修加固鋼架拱橋的施工工藝;質(zhì)量控制
S205線連接線(敖包-博樂)是一條直通博爾塔拉蒙古自治州首府的干線公路,博爾塔拉河(k9+194)處1- 25m鋼架拱橋,位于新疆博爾塔拉蒙古自治州博樂市境內(nèi),該橋2001年建成通車,由于左側(cè)非機動車道受重型車輛行駛通過,2009年8月發(fā)現(xiàn)了一處90×60cm空洞,管養(yǎng)單位及時采取措施確保車輛安全通行,并報告上級公路主管部門,委托新疆交通科學(xué)研究院進行安全性檢測,鑒于橋梁已出現(xiàn)的一些病害和損壞情況,提出了加固改造方案,經(jīng)主管部門批準(zhǔn),決定對此橋進行維修加固改造。
一、概述
1.工程情況
橋梁主體結(jié)構(gòu)為1孔25m混凝土鋼架橋,10片主肋,肋寬0.35m,矢跨比1/10,橋面系底面為預(yù)制安裝微彎板,拱座在基巖或漿砌基礎(chǔ)上,橋梁全長27.92 m。經(jīng)調(diào)查原橋面微彎板均有不同程度的裂縫,破損處是兩塊微彎板接頭位置,主要原因是非機動車道鋪裝層厚度不足形成,為提高橋面的承載能力和整體性,全部拆除現(xiàn)有橋面鋪裝和微彎板,現(xiàn)澆橋面系,對拱腿、拱肋、橋臺等構(gòu)件采取粘貼鋼板加固措施進行局部加固處理。
2.主要技術(shù)指標(biāo)
設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn):汽車-20級、掛車-120;橋面凈寬:凈29.6+2×0.3 m欄桿,橋?qū)?0.2 m;引道等級:城市道路;設(shè)計洪水頻率1/100。
3.主要材料
C50混凝土處理伸縮縫,C40混凝土處理橋面板,C30混凝土修補基礎(chǔ)、護欄等,A級膠粘劑處理裂縫、粘貼鋼板,普通鋼筋采用HPB235,鋼板采用符合國標(biāo)GB/700要求的Q235型。
4.材料技術(shù)要求
加固所用混凝土不應(yīng)摻入粉煤灰等混合料;水應(yīng)無雜質(zhì)、無腐蝕性,一般為生活用水;粘貼鋼板所用的膠粘劑應(yīng)滿足設(shè)計要求的各項性能指標(biāo)和耐久性要求,其性能指標(biāo)應(yīng)符合《公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范》(JTG/TJ22-2008)的相關(guān)各項規(guī)定。
二、施工工藝及質(zhì)量控制
1.施工工藝流程
橋臺脫空處灌注混凝土→封閉拱肋、拱腿、斜撐及橋臺處裂縫→拆除原橋面系→粘鋼加固→橋面系施工。
施工準(zhǔn)備及放樣:準(zhǔn)備好鋼管、支架、吊架、灌膠設(shè)備、打磨設(shè)備、鉆孔設(shè)備、配膠用具等,所有設(shè)備應(yīng)符合規(guī)范及施工要求,并根據(jù)設(shè)計圖要求結(jié)合現(xiàn)場測量定位,在需灌鋼加固混凝土的表面放出鋼板位置大樣。
(1)橋臺脫空處灌注混凝土,采用支模澆筑混凝土的方式處理橋臺裸露脫空處,澆筑采用C30混凝土,其坍落度控制在7-9cm,配合比設(shè)計時必須添加減水劑,以降低混凝土的收縮,并按照施工設(shè)計圖要求的方向澆筑混凝土。
(2)封閉拱肋、拱腿、斜撐及橋臺處裂縫,采用中壓灌膠法處理裂縫,對于裂縫寬度小于0.15mm的裂縫,采用封縫膠對其進行封閉處理,即壓力灌膠法進行壓力灌膠處理。
處理之前,a、首先對裂縫的數(shù)量進行核實,對裂縫口表面的松散雜物,用鋼絲刷清除混凝土表面浮塵,沿縫長范圍內(nèi)用丙酮進行洗刷,查清表面,使工作面平順,干燥,無油污。b、埋設(shè)灌膠嘴。c、封閉膠封閉裂縫。d、密封檢查(氣檢)。e、裂縫灌膠,從裂縫下端逐漸向上依次灌膠,當(dāng)觀察孔內(nèi)有膠溢出處時,堵住觀察孔,再壓5-10分鐘,待封閉膠初凝后,拆除注膠嘴,如果發(fā)現(xiàn)封縫膠漏膠時,用快干封縫膠重新封閉。f、拆除底座,清理封閉膠,膠凝固化后,打掉灌膠嘴,用角磨機打磨裂縫表面,使混凝土回復(fù)結(jié)構(gòu)原貌。檢查裂縫表面灌膠飽滿情況。
(3)拆除原橋面系,拆除護欄扶手及隔離墩,先拆除一側(cè)1/3橋面系,注意不要破壞拱肋等承重構(gòu)件。等粘鋼加固完成后整體澆筑這一側(cè)3個微彎板面板,再拆除剩余原橋面系。
(4)粘鋼加固,拆除橋面系后對拱肋、拱腿及斜撐進行粘鋼加固,施工時應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計和規(guī)范要求進行。
a、施工放樣。b、混凝土鑿毛。c、鉆孔植埋螺栓,鉆孔時應(yīng)避開鋼筋,如遇到鋼筋允許該鉆孔位置適當(dāng)偏位,以利施工和避免結(jié)構(gòu)損傷,偏移位置最好與設(shè)計位置距離不要大于3cm控制。鉆孔應(yīng)用盡量小的震動工具,以保證不損傷空心板,并嚴(yán)格按照設(shè)計要求的鋼筋埋深和鉆孔直徑來控制鉆孔的深度和大小。植埋螺桿前,先用壓空氣機吹除孔內(nèi)灰塵,再用刷子刷干凈孔壁,以保證孔道清潔,植埋螺桿時,將植筋膠由孔底灌注至孔深2/3處,將螺桿插到底,膠要注滿整個孔洞,孔口溢出的膠要清除,在膠液干固之前,避免撓動螺桿。d、鋼板打磨除銹。e、粘貼鋼板,灌注結(jié)構(gòu)膠要嚴(yán)格按照說明書配比來調(diào)配,A、B組分的重量比為4:1,由于膠體固化時間短,一般小于30分鐘,因此,每次調(diào)配的量要以半個小時內(nèi)灌注完畢來控制,否則,造成浪費,灌注方法是要從工作面較低的一端開始,當(dāng)鄰近灌注有膠液流出應(yīng)移至出膠的灌注管繼續(xù)灌注,一般氣壓以0.2-0.4Mpa的壓力,邊注邊敲擊鋼板,目的是排出氣泡,以確保灌注膠飽滿,待最后一個排氣管排完空氣后,在保持壓力的情況下可以封堵,以防膠管脫空。f、固化檢驗。
(5)橋面系施工。a、架立模板,鋪設(shè)橋面鋼筋網(wǎng)。b、現(xiàn)澆微彎形狀橋面板,橋梁兩側(cè)均有管線,采用臨時支架方式移位保護,摘取和移位應(yīng)注意安全,施工完成后移至橋梁兩側(cè)設(shè)計的管線架內(nèi),橋下中線處主肋橫向聯(lián)系內(nèi)亦有施工時預(yù)埋的管線鋼管通道,施工時不需移位,但拆除橋面系等施工作業(yè)時應(yīng)注意對管線的保護。最后再施工安裝泄水管、護欄、扶手、護欄基座、人行道和橋頭過渡段。
2.質(zhì)量控制
從業(yè)單位進場后,在業(yè)主派出的項目管理人員的監(jiān)督下,由施工單位和監(jiān)理單位共同對所有進場材料(水泥、減水劑、砂石料、各種規(guī)格型號的鋼筋、鋼板、膠粘劑)橋梁加固所用的主要材料應(yīng)具有國家相關(guān)部門認(rèn)定的產(chǎn)品性能檢測報告和產(chǎn)品合格證,并按進場數(shù)量和規(guī)定的頻率取樣委托有試驗資質(zhì)的試驗單位進行檢測,所有用于本工程的材料,在使用之前,都必須送檢,并經(jīng)檢驗合格才能用于工程施工。凡是經(jīng)檢驗不合格的材料不得用于工程施工。在施工過程中,監(jiān)理工程師對每道工序都要全程監(jiān)督,每一道分項工程完工后,都要經(jīng)過檢測合格才能進行下道工序的施工。要求施工單位嚴(yán)格按施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定及設(shè)計要求的施工順序進行施工,同時,采取確保質(zhì)量和安全有效的措施保證施工按《施工合同》要求的工期正常進行,確保工程質(zhì)量達到要求的等級標(biāo)準(zhǔn)。施工期間應(yīng)注意對周圍環(huán)境的保護,拆除舊橋面系時不得向河里傾倒任何雜物和防止材料掉入河中。由于該橋周圍是居民區(qū),應(yīng)考慮降底噪音,不得影響居民的正常生活。
三、缺陷處理
在鋼板粘貼灌注處理完成后第二天應(yīng)及時進行檢查,一般用尖嘴鐵錘(有條件時可用超聲波檢測法、紅外線檢測法)直接敲擊,以聲音判斷飽滿度,如果發(fā)出沉悶的聲音即證明可能不飽滿,存在氣泡,如發(fā)出清脆均勻的聲音,表明灌注膠飽滿。在檢查中發(fā)現(xiàn)不飽滿的地方做好標(biāo)記,并進行補灌處理,補灌方法,用小鉆機鉆小孔,鉆孔應(yīng)為二個或二個以上,以便有一個孔作為排氣孔用,用針筒灌注膠,邊灌邊注意觀察排氣孔是否有膠排出,如有證明已經(jīng)灌注飽滿。
四、質(zhì)量檢測情況
工程完工后,根據(jù)檢測單位跟蹤檢測的結(jié)果:
1.結(jié)構(gòu)撓度變化,跨中實測值沉降撓度為3mm-6mm,均小于理論撓度值10mm。
2.根據(jù)傳感器的埋設(shè)和長期監(jiān)控數(shù)據(jù)分析,所有鋼玄測得的變形趨勢一致,沒有發(fā)生那個傳感器數(shù)據(jù)突變,表明目前埋深傳感器部位的橋面板混凝土無論沿橋梁橫向還是縱向,均未發(fā)生較大的集中裂縫。但在橋下目測,可觀察到一些分散的橫向細小裂縫。
3.檢測結(jié)論:該橋施工質(zhì)量較好,重點關(guān)注的混凝土裂縫未出現(xiàn)類似原橋的較大集中裂縫,撓度變形小于理論分析值,本次橋梁加固改造達到設(shè)計預(yù)期目的。
五、結(jié)語
通過對本項目施工的管理,筆者認(rèn)為,工程質(zhì)量的控制其實就是細節(jié)工序的控制,尤其是關(guān)鍵部位的質(zhì)量控制,象這種舊鋼架拱橋維修加固的施工方法是一項技術(shù)含量較高的慢工細活,操作人員應(yīng)由有較強的責(zé)任心和熟練的操作技術(shù),才能適應(yīng)這項工作。該橋維修加固竣工投入使用至今未見異常,取得了良好的加固效果。
參考文獻:
[1]中華人民共和國行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范》(JTG/TJ22-2008).