包雁飛
(哈爾濱市公路管理處)
哈市現(xiàn)有農(nóng)村危橋大多是七八十年代修建的,年久失修,急需大量改造,但目前地方財力有限,不可能投入過多資金,另外,對危橋進行改造也并不意味著要對現(xiàn)有危橋全部推到重來,既浪費資金,又延緩危橋的改建速度。所以,2012年在危橋改造過程中,我們適時引入了加固理念,對尚有利用價值的部位經(jīng)過加固處理繼續(xù)發(fā)揮他的應(yīng)有作用。
增大截面加固法是采取增大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積,以提高其承重力的一種加固方法,可以廣泛用于梁、柱、板、墻等混凝土結(jié)構(gòu)中。在橋梁加固的應(yīng)用中,梁的剛度、強度、抗裂性能和穩(wěn)定性不夠時,一般會采用提高配筋率、增加配筋、增大構(gòu)件截面等加固方法,混凝土彎變構(gòu)件正截面承載力在適筋范圍內(nèi)會隨鋼筋強度和面積的增大而提高,所以增大梁截面的加固方法是梁橋加固中最常用的方法。
現(xiàn)選取賓縣群英橋拱肋、橫系梁增大截面加固為例。
群英橋為2 孔13m 鋼筋混凝土雙曲拱橋,下部為擴大基礎(chǔ)式墩臺。2012年7月對該橋進行了現(xiàn)場檢測,隨著交通量增大,拱肋、橫系梁均出現(xiàn)了混凝土剝落、漏筋等病害,根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評定標準》(JTG/TH21-2011)和《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》(JTG/TJ21-2011)綜合評定群英橋技術(shù)狀況為四類橋梁,應(yīng)進行維修加固;設(shè)計荷載按照公路二級荷載等級設(shè)計;依據(jù)《公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范》(JTG/TJ22-2008)和《公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/TJ23-2008)確定加固方案為對全橋拱肋、系梁植筋,進行增大截面加固,以加強橫向連接,提高橋梁承載能力。
原拱肋截面尺寸為18 cm×25 cm,現(xiàn)外包增大截面部分尺寸為48 cm ×40 cm,內(nèi)設(shè)通長主筋16Φ16 mm,兩側(cè)各布置單層4 根鋼筋,底部雙層8 根鋼筋;箍筋由三組雙肢箍Φ10 mm 構(gòu)成,兩側(cè)各一組,底部一組,縱向間距20 cm;拱肋兩側(cè)各植入L 形216 mm,植入深度6 cm,底部植入L 形216 mm,植入深度11 cm,植筋縱向間距40 cm;在拱腳處植入416 mm,單根長度100 cm,植入深度50 cm;所有植入鋼筋與新增鋼筋連接要求焊接。
原橫系梁尺寸為9 cm×9 cm,現(xiàn)外包增大截面部分尺寸為39 cm×24 cm,內(nèi)設(shè)通長主筋1 216 mm,兩側(cè)各布置單層3 根鋼筋,底部雙層6 根鋼筋;箍筋由三組雙肢箍Φ10 mm 構(gòu)成,兩側(cè)各一組,底部一組,縱向間距15 cm;橫系梁兩側(cè)及底部各植入L 形116 mm 鋼筋,植入深度8 cm,植筋縱向間距30 cm。
考慮到加固工程的復雜性和特殊性,為確保施工隊伍能正確領(lǐng)會設(shè)計意圖,我們選擇了加固施工經(jīng)驗較豐富的賓縣養(yǎng)護公司作為承建隊伍,從8月初歷時2 個月時間完成了加固任務(wù),根據(jù)此項工程的特點,總結(jié)了一些施工經(jīng)驗。
(1)施工前將拱肋、橫系梁表面風化、露出粗骨料鑿除,對混凝土接觸面全部鑿毛處理,保證新舊混凝土交接良好。
(2)鉆孔植筋前,要探明原結(jié)構(gòu)鋼筋位置,植筋要避讓原結(jié)構(gòu)主筋。
(3)植筋成孔采用電錘鉆鉆孔,采用金剛石鉆機成孔會破壞混凝土內(nèi)原有鋼筋。
(4)鉆孔孔徑要比植入的鋼筋直徑大5 mm 左右,否則孔內(nèi)容積過小,造成注入的膠量過少,難以保證鋼筋錨固質(zhì)量。
(5)植筋前要清孔,確??變?nèi)無灰塵、雜物,而且必須干燥,拱腳處由于經(jīng)常處于水位變化處成孔后易有水或潮濕,必須要把里面的水用棉花沾除,待完全干燥后方可植筋,否則錨固質(zhì)量達不到要求。
(6)植筋膠灌注量一般為孔深的2/3,只有這樣植入鋼筋后才會有少許膠溢出,才能保證里面的空隙全部被膠充滿。
(7)植筋膠注入后要立即單向旋轉(zhuǎn)插入鋼筋,直至設(shè)計深度。固化前,不得觸動已植入的鋼筋,以免影響其粘結(jié)性能。同時嚴禁采用將膠直接涂抹在鋼筋上植入孔中的植筋方式。
(8)鋼筋應(yīng)在植入錨固前成型。
(9)植筋質(zhì)量優(yōu)劣的關(guān)鍵是在于膠的質(zhì)量,建議選擇經(jīng)過多項工程實踐檢驗過的廠家,我們選擇了南京天力信科技實業(yè)有限公司生產(chǎn)的植筋膠。
(10)鋼筋植入待24 h 完全固化后要對其進行拉拔試驗,拉拔力按A 類膠劈裂強度8.5 MPa 作為控制計算值。
(11)由于拱肋為弧形,整體澆注混凝土有困難,我們采取小段木模板分階段安裝澆注方式,先從兩側(cè)拱腳處澆注,逐步往上,最后澆注拱肋中間部位。
群英橋加固完成后,經(jīng)承載能力檢測評定滿足公路二級設(shè)計荷載使用要求,加固效果良好,達到了預期目的,使我們對危橋加固事業(yè)更增強了信心,期待以后會更上一層樓。