張 敏 (安慶市公路管理局太湖分局,安徽 安慶 246123)
關(guān)河橋建成于1987年,運(yùn)營年限較長,橋面系、護(hù)欄、橋臺側(cè)墻、錐坡等部位均出現(xiàn)病害,影響橋梁結(jié)構(gòu)安全性和行車舒適性。為恢復(fù)橋梁的正常使用功能,亟需對該橋進(jìn)行維修加固。該橋位于太湖縣境內(nèi)S209 K197+235處,橋梁跨越班竹河。該橋上部結(jié)構(gòu)為1×30m空腹式石拱,下部結(jié)構(gòu)為重力式墩臺、擴(kuò)大基礎(chǔ)。橋梁全長56.5m,全寬8.0m(0.5m護(hù)欄+7m橋面+0.5m護(hù)欄)。上部結(jié)構(gòu)為1×30m石拱,下部結(jié)構(gòu)為重力式墩臺、擴(kuò)大基礎(chǔ)。橋梁全長56.5m,全寬8.0m。凈矢高8m,主拱圈厚0.8m,腹拱圈厚0.5m。所在道路S209為瀝青碎石路面,路面寬7m,系三級公路(見表1)。
2.1.1 主體結(jié)構(gòu)病害
①主拱圈、腹拱圈均有滲水現(xiàn)象,灰縫部分脫落。
②0#橋臺左側(cè)側(cè)墻出現(xiàn)裂縫、墻體外傾。
2.1.2 附屬結(jié)構(gòu)病害
①瀝青碎石橋面出現(xiàn)多條縱、橫向裂縫。
②護(hù)欄為條石護(hù)欄,安全等級低。
③0#橋臺錐坡?lián)p壞。
④0#、1#橋臺護(hù)坦損壞。
①0#橋臺左側(cè)墻開裂外傾是由于橋臺高度較高,橋臺填土可能采用部分粘性土,對橋臺外側(cè)墻影響較大,原側(cè)墻為漿砌塊片石結(jié)構(gòu),抵抗力不足,導(dǎo)致開裂、外傾。
②拱圈滲水是由于原橋面為瀝青碎石路面,路面有裂縫導(dǎo)致雨水下滲。
該橋主要病害符合橋梁技術(shù)狀況三類橋相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),評定為三類橋,必須對該橋進(jìn)行維修加固。
①拆除原護(hù)欄及人行道、挖除原橋面、基層、拱上填料。
②拆除0#橋臺左側(cè)側(cè)墻,重做側(cè)墻,臺背回填砂礫。
③拱上填料換填為二灰碎石并壓實(shí)。
④澆筑16cmC40防水混凝土+6cmAC-20C瀝青混凝土橋面鋪裝。
⑤澆筑墻式防撞護(hù)欄,設(shè)置泄水管。
⑥對拱圈勾縫脫落處用砂漿重新勾縫。
⑦修復(fù)0#橋臺錐坡及兩側(cè)基礎(chǔ)護(hù)坦。
⑧設(shè)置相應(yīng)的交通安全設(shè)施。
橋梁加固用材料的品種、規(guī)格及使用性能,應(yīng)符合國家、行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,并滿足設(shè)計(jì)要求。
應(yīng)采用高品質(zhì)的強(qiáng)度等級為42.5、52.5的硅酸鹽水泥、快硬性硅酸鹽水泥。
①粗集料應(yīng)選用質(zhì)密、堅(jiān)硬、強(qiáng)度高、耐久性好的碎石。對于主要承重構(gòu)件的加固用集料的最大粒徑:拌合混凝土應(yīng)不超過20mm,小石子混凝土不超過10mm。不得使用含有活性二氧化硅石料制成的粗集料。
②細(xì)集料應(yīng)選用中、粗砂,其細(xì)度模數(shù)宜控制在2.6~3.7之間。
①水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害雜質(zhì)或油脂、糖類及游離酸類等。
②污水、PH值小于5的酸性水及含硫酸鹽量按S042-計(jì)超過水的質(zhì)量0.27mg/cm3的水不得使用。
③供飲用的水。
混凝土中摻用外加劑時,其質(zhì)量及相關(guān)技術(shù)規(guī)定應(yīng)符合《混凝土外加劑》(GB 8076)與《混凝土外加劑使用技術(shù)規(guī)范》(GB 50119)的要求;不得使用含有氯鹽亞硝酸鹽碳酸鹽和硫氰酸鹽類成分的外加劑;不應(yīng)使用鋁粉作為混凝土的膨脹劑。
關(guān)河橋基本數(shù)據(jù) 表1
設(shè)計(jì)采用HPB300級(A)、HRB335級(B)和HRB400級鋼筋(C);符合《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》(GB1499.1-2008)和《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》(GB1499.2-2007)的規(guī)定。凡鋼筋直徑≥12mm的,一般采用HRB400熱軋螺紋鋼;凡鋼筋直徑<12mm的,光圓鋼筋采用HPB300鋼筋,帶肋鋼筋采用HRB335鋼筋。
鋼板、型鋼、扁鋼和鋼管應(yīng)采用Q235鋼、Q345鋼、Q390鋼、Q420鋼;對重要結(jié)構(gòu)的焊接構(gòu)件,應(yīng)采用Q235-B級、Q345-C級等可焊性好的鋼材。
①焊條材料的品種、規(guī)格應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,其型號應(yīng)與被焊接鋼材的強(qiáng)度相適應(yīng)。
②焊接連接的設(shè)計(jì)指標(biāo)應(yīng)符合公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。
橋梁加固需要植筋時,宜采用HRB335級熱軋帶肋鋼筋,也可采用HRB400級和RRB400級熱軋帶肋鋼筋。
混凝土表層缺陷修復(fù)材料(如:混凝土(砂漿)、聚合物水泥混凝土(砂漿)、改性環(huán)氧混凝土(砂漿)等)的質(zhì)量及性能應(yīng)符合現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定。
主要是拆除橋梁護(hù)欄,每側(cè)護(hù)欄拆除由兩端向中間進(jìn)行,對稱拆除,并裝車運(yùn)走。
采用輕型機(jī)械設(shè)備或人工鑿除原橋面鋪裝。鑿除由橋梁中部向兩端對稱進(jìn)行,并裝車運(yùn)走。
橋面鋪裝鑿除后,挖除松散拱上填料,換填二灰碎石。挖除拱上填料時應(yīng)從中部向兩端對稱挖除,填料回填后,采用人工或人工配合小型夯實(shí)設(shè)備夯實(shí)。
橋面鋪裝采用C40防水混凝土。為了保證橋面整體性,一般采用橫向全幅遞進(jìn)式澆筑混凝土,由于該橋周邊無法修建便道,采用半幅施工、半幅通行。
①橋面設(shè)置鋼筋網(wǎng),應(yīng)采取措施保證其位置正確和保護(hù)層厚度。澆筑混凝土,施工人員及機(jī)具不得踩踏在鋼筋網(wǎng)上。
②混凝土在拌和站集中攪拌,混凝土罐車運(yùn)輸至現(xiàn)場?;炷吝\(yùn)輸至現(xiàn)場后應(yīng)有專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行坍落度檢測,混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象時不能使用。
③振搗時首先采用插入式振動棒與平板振動器相結(jié)合的方法。應(yīng)嚴(yán)格控制振搗時間,時間不宜過長,保證混凝土密實(shí)即可。過度振搗會造成粗骨料下沉,混凝土表面富漿,上層多為砂漿,極易造成塑性收縮裂紋。
④混凝土振搗后,應(yīng)立即搭設(shè)跳板進(jìn)行抹面收漿。
⑤一次收漿之后,及時蓋塑料薄膜,以阻止水分的揮發(fā)而產(chǎn)生早期塑性收縮裂紋。施工作業(yè)面不得過長,從混凝土攤鋪到蓋塑料薄膜不宜超過45min,盡量控制在30min內(nèi)。待終凝后撤掉塑料薄膜,然后鋪上棉氈灑水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)不小于10d。
由于該橋所在道路為省道,交通量較大,交通不能中斷,且橋梁周邊無法修建便道,所以采用半幅施工、半幅通行的方式。
①施工前與公路及交通相關(guān)管理部門聯(lián)系辦理有關(guān)手續(xù),按批準(zhǔn)的時間、范圍進(jìn)行施工。
②嚴(yán)格按現(xiàn)行《公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程》(JTGH30)設(shè)置施工標(biāo)志、限制速度標(biāo)志、反光錐形交通路標(biāo)和其他安全設(shè)施。
③橋梁加固前,作業(yè)區(qū)路段各公路出入口及作業(yè)區(qū)前方適當(dāng)位置應(yīng)設(shè)置公告信息牌,并向社會發(fā)布相關(guān)公告信息。
④橋梁加固施工前,制訂由于交通事故、車輛故障等引起的交通堵塞應(yīng)急預(yù)案,在突發(fā)事件發(fā)生后及時啟動。
⑤橋梁加固施工宜在晴天和白天進(jìn)行。必須在不良天氣或夜間施工時,應(yīng)有相應(yīng)的施工保障措施。
⑥在施工前,應(yīng)對加固橋梁技術(shù)狀況進(jìn)行復(fù)查,并將復(fù)查結(jié)果通知有關(guān)單位。在橋梁的加固施工過程中,應(yīng)加強(qiáng)觀測與檢查,及時反饋信息指導(dǎo)施工。