李寧
【摘 要】本文根據實際橋梁加固維修中常見的橋墩樁基被沖刷的病害情況,針對性的提出了在原橋蓋梁中間增設墩柱樁基并且在蓋梁兩側靠近蓋梁頂的位置對稱粘貼鋼板的措施來有效的進行橋梁下部結構的加固與防護,從而改善了橋梁的受力情況,使得高速公路橋梁得以發(fā)揮應有的干線作用。
【關鍵詞】橋梁加固;橋墩樁基;墩柱施工;加固防護
0.概況
玉符河大橋(玉符河上游為臥虎山水庫,為季節(jié)性河流)是京臺高速公路濟南境內的一座跨河大橋。橋梁全長208.06m,橋面全寬17.25m,凈寬15.75m。設計水位53.5m。上部結構型式為8×25m的裝配式預應力混凝土簡支T梁,橫向布設7片梁;下部結構型式為雙柱式橋墩,多柱框架式橋臺;橋面鋪裝為瀝青混凝土結構,采用毛勒伸縮縫,板式橡膠支座。
上游水庫放水致使玉符河水位上漲,流速較大,使得玉符河大橋橋墩樁基沖刷嚴重。根據現(xiàn)場踏勘,玉符河大橋橋墩樁基遭到了不同程度沖刷,其中L-3-1號橋墩沖刷接近6.0m,L-3-2號橋墩沖刷接近6.0m,R-3-1號橋墩沖刷接近6.0m,R-3-2號橋墩接近6.0m,L-4-1號橋墩沖刷2.8m,L-4-2號橋墩暫且沒有嚴重沖刷,R-4-1號橋墩沖刷3.3m,R-4-2號橋墩沖刷3.3m。
根據《濟南~德州高速公路(南段K112+1440~K119+005)工程地質勘察資料》(1996)提供的地質報告,玉符河大橋位于山前沖洪積傾斜平原前端,河兩岸為耕地,河漫灘中布滿卵石。
根據橋梁通(7.791)軟件對不同沖刷條件下的樁基承載力驗算結果,當沖刷為3.5m(此時計算得到樁長為20.83m)時,樁基承載力已達設計極限,應采取必要的加固及防護措施,以保證橋梁安全。
本次加固考慮到原橋墩柱間距較大,可在原橋蓋梁(橫橋向)中間增設一個墩柱樁基,由于本方案改變了蓋梁的受力狀態(tài),需對其進行必要的加固,本次維修采取在蓋梁兩側靠近蓋梁頂的位置對稱粘貼鋼板加固方案。
1.樁基加固
施工前應對樁基結構物表面進行處理,除去松散的混凝土、清理樁周圍底部的泥漿等。對樁基修復,需要先將FX-70玻纖維套筒展開并圍繞包裹樁基。將套筒安裝在合適的位置,使用可壓縮密封條封住套筒底部。將PX-70-6MP多用途環(huán)氧砂漿填充間隙,并自動排除套筒內的水。玻纖維套筒底部設有密封條和玻纖維套筒限位器,玻纖維套筒上部也設有限位器,限位器可以保證樁基和玻纖維套筒之間等距,密封條可以防止灌漿時漏漿。
2.增設墩柱樁基
2.1新增樁基。
鉆孔灌注樁的施工順序為:施工準備→測量放樣→埋設護筒→鉆機就位→泥漿制備→鉆孔→鋼筋籠制作→第一次清孔→鋼筋籠安裝→安裝導管→第二次清孔→水下混凝土灌注→破除樁頭→樁基檢查驗收。
2.2墩柱施工。
2.2.1施工準備。
在施工前,精確放樣墩柱中心。墩臺身與基礎的交接面,做好施工縫的處理,鑿毛,用水沖洗并清除積水。
2.2.2鋼筋施工。
鋼筋保證表面潔凈,如有油污銹蝕等應清除。現(xiàn)場加工鋼筋骨架,吊機輔助架立,將鋼筋骨架底部焊在基礎部位的預留鋼筋上,鋼筋骨架頂部和植入蓋梁的鋼筋焊接,雙面焊接長度不小于5d,單面焊接長度不小于10d。
2.2.3支立模板。
墩柱模板均采用定型鋼模。嚴格控制上下層模板接口尺寸及模板本身的平整度。模板應具有足夠的剛度,外側設豎向、橫向加勁肋,模板每次使用前應認真檢查平整度及接口情況,并加以整修。
2.3模板支立后應檢查模板的平面位置及豎直度是否符合設計要求,模板上口中心與放樣點必須在同一鉛垂線上,并在模板豎向每4米設一層攬風繩,以保證模板穩(wěn)固及立柱垂直度。
2.4混凝土澆筑。
混凝土澆筑分為兩部分,第一部分為墩柱底部到蓋梁底部往下1.2米處為C30商業(yè)混凝土,蓋梁底及其以下1.2米處為高強細石灌漿料?;炷劣玫鯔C配吊斗進行澆筑。
3.粘貼鋼板
鋼板材料選用Q435,其主要力學性能指標應滿足規(guī)范的規(guī)定。粘鋼膠的安全性能指標必須滿足符合A級膠的標準,采用專門配置的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑,符合GB50367-2006表4.5.5的規(guī)定。
3.1鋼板制作及表面處理
按現(xiàn)場需粘貼鋼板部分的混凝土表面實際放樣進行鋼板下料,粘貼面用磨光機進行除銹和糙化處理,以增加粘貼性能。除銹后的鋼板表面應顯露出金屬光澤,糙化的紋路越大越好,紋路方向應該與構件受力方向垂直,之后用脫脂棉沾取丙酮將鋼板表面擦拭干凈。
3.2混凝土表面處理
結合現(xiàn)場測定情況,在粘貼加固補強區(qū)的混凝土表面放出鋼板位置定位線。先鑿除粘鋼區(qū)域表面6~8mm的表層砂漿,使堅實的混凝土骨料外露并形成平整的粗糙面,表面不平處應輕鑿整齊;再清除表面浮掛物,剔除表層疏松物;最后用壓縮空氣吹經表面粉塵并用丙酮擦拭表面。
原高架橋梁底板面因施工原因,多處出現(xiàn)錯臺等缺陷,粘貼鋼板前應對錯臺部位進行打磨,并采用丙乳砂漿進行局部修補,使得錯臺位置平穩(wěn)過渡,以利于鋼板帶的粘貼。
3.3粘貼區(qū)域混凝土現(xiàn)場打孔并植埋螺栓
根據設計位置在混凝土表面進行鉆孔。植埋螺栓鉆孔打盲孔前,用鋼筋混凝土保護層測試儀查明梁體的鋼筋布置,避免鉆孔時碰及鋼筋,盲孔孔徑和孔深嚴格按設計要求進行。鉆孔時采用沖擊鉆一次成孔,成孔后用空壓機清孔。干燥后埋植螺栓,其距鋼板邊緣的距離應控制在50~100mm之間。
3.4封邊
用環(huán)氧膠封閉板邊緣,待封邊膠完全固化(約12h)且具有一定的強度后,沿鋼板邊緣涂刷一層肥皂水,從低處的灌縫膠中通入氣壓為0.2~0.4 MPa的壓縮空氣,以檢驗鋼板的封邊是否良好。如果發(fā)現(xiàn)封閉帶上有氣泡出現(xiàn),說明該部位漏氣,對漏氣部位應進行補封處理。
3.5壓注粘鋼灌注液
用注膠泵以0.2-0.3Mpa的壓力將粘鋼灌注膠灌注到鋼板與混凝土的間隙中,壓力保持穩(wěn)定。灌注工作持續(xù)到同一塊鋼板的所有排氣孔均有膠體溢出后,不立即停止而是將所有排氣孔用邊膠封閉后,再以較低的壓力維持10-15秒。在灌注過程中,用橡皮錘敲打鋼板表面以確認是否灌注密實。
3.6加固
將鋼板套在錨栓上進行調整水平固定,固定好后收緊螺栓,使多余的粘鋼膠沿板縫擠出,達到密貼程度,加壓固定的壓力不小于0.15Mpa,同時要不斷輕輕敲打扁鋼帶并及時檢查扁鋼帶下注膠液的飽滿性。
3.7固化養(yǎng)護
灌注工作結束后,必須進行72小時靜置養(yǎng)護,等待液體固化。
3.8施工質量檢驗
在完成粘貼扁鋼帶24H后,沿粘貼面輕輕敲擊鋼板,從音響判斷粘貼固化效果,如無空洞聲,則表示灌注密實,否則應在鋼板空鼓處重新打孔用針筒灌膠。若發(fā)現(xiàn)鋼帶粘貼固化面積小于90%,則此粘貼扁鋼帶無效,應剝下重新粘貼。
經檢驗確認鋼板帶粘貼固化效果符合設計及規(guī)范要求后,再按照設計要求對粘貼鋼板表面進行涂裝防護。 [科]