羅 保
(張掖公路管理局臨澤公路管理段,甘肅張掖 734000)
橋梁加固與施工
羅保
(張掖公路管理局臨澤公路管理段,甘肅張掖734000)
隨著交通量的日益增加,始建于上世紀六七十年代的橋梁大部分出現(xiàn)不同程度的病害,亟待加固改造。本文結合G312線K2729+641堿泉子橋的施工圖設計和在施工實踐,探索舊橋加固過程中加固方案的確定、施工方法的選擇及T型梁現(xiàn)澆的施工技術。舊橋加固在公路行業(yè)將作為一項重要的工作,我們在舊橋加固的設計和施工中要不斷探索。
舊橋加固T型梁施工技術
1.1橋梁概況
堿泉子橋位于G312線K2729+641處,建于上世紀六十年代末期,原橋為1-18米卵石拱橋,重力式橋臺,設計荷載為汽車-13級,拖車-60,1995在右側進行了加寬,加寬部分上部構造為1-19.5米T型梁,內梁1片,邊梁1片,雙柱式橋臺,鉆孔灌注樁基礎,設計荷載為汽車-20級,掛車-100,橋面縱坡為平坡。
1.2使用情況
堿泉子橋自建成以來,承擔了G312線大量的交通運輸任務,隨著車流量日益增加,單車重量不斷加大和汽車荷載等級的不斷提高,特別是近年來超載超限車輛增多,使橋梁處于超應力狀態(tài),該橋結構病害現(xiàn)象日趨嚴重。
從外觀情況來看,堿泉子橋除原卵石拱跨中有2道明顯的貫通裂縫外,其余部位基本正常,縫寬0.05-0.5mm。
通過對橋梁的調查,發(fā)現(xiàn)橋梁主體結構基本完好,卵石拱有2道明顯的貫通裂縫,已超過容許范圍,被評定為四類橋。
4.1加固原則
(1)采用有效的加固方法對舊橋進行加固改造,使原有橋梁的承載能力得到提高。
(2)改造后的橋梁在使用荷載作用下,原有結構構件及新增加結構各部分的強度、剛度及裂縫限值等均應符合規(guī)范要求。
(3)盡量利用舊橋能夠利用的結構部分,降低舊橋加固的費用。
(4)不中斷交通或盡量減少中斷交通時間。
(5)技術可靠、耐久使用、施工方便,養(yǎng)護方便。
4.2加固設計所依據(jù)的規(guī)范
《公路工程技術標準》(JTG B01-2003);
《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTG D60-2004);
《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD-2004);
《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ 041-2000)。
4.3設計標準
結合堿泉子橋的特點,該橋加固設計標準為:
(1)設計荷載:汽車-20級 掛車-100
(2)橋面寬度:凈11.5+2×0.5m
4.4加固設計
從堿泉子橋的病害調查情況來看,原卵石拱部分已經(jīng)不能滿足需要,1995年加寬部分各項指標均能滿足需要,因此,保留1995年加寬部分,拆除原卵石拱部分,更換為1-19.2米T型梁,加固加高舊橋臺,新做臺帽,鑿除原有橋面鋪裝后重新鋪筑橋面,將原有橋面欄桿更換為防撞護欄。
5.1施工管理
(1)施工隊伍安排。施工隊共25人,其中鋼筋工5名,模板工6名,承擔全橋的施工任務。
(2)機械設備配置。根據(jù)該工程的具體特點,為保證按時保質保量的完成施工任務,我段抽調了較先進的機械設備,投入本工程的施工。主要有:強制式拌和機一臺,插入式振搗器一臺,附著式振搗器一臺。
(3)施工便道。自G312線K2729+000至K2729+300處修一條便道,長度300m,寬8.5m。
(4)施工用電。就近利用當?shù)剞r場用電,安裝一臺穩(wěn)壓器。為了保證施工正常進行,并自備120KW發(fā)電機一臺。
(5)施工用水。就近利用當?shù)剞r戶用水,配備一輛水車用于抽水拉水。
5.2施工工藝
5.2.1上部構造
因資金及場地的限制,綜合比較,確定采用現(xiàn)澆的方法進行施工,具體施工時,采取以下步驟:將土牛墊至主梁的設計高度,在對應主梁位置澆筑混凝土拱座,待拱座達到強度后,綁扎鋼筋,架設模板,現(xiàn)澆筑主梁及橫隔板部分,之后再墊土牛至行車道板高度,現(xiàn)澆行車道板。
(1)砼施工。砼拌合:采用強制式砼拌合機。砼運輸:采用拖拉機運輸。砼灌注: 按自低向高順序澆灌砼,中間不留施工縫。澆筑方量雖然不大,但橋梁鋼筋太密,增加了入倉振搗的困難,對砼的質量要求也高,必須做到澆筑連續(xù)進行,保證橋梁不變形。砼振搗:以高頻插入式振動器為主,同時配有部分附著式振動器。振搗人員施工時劃分范圍,分工負責,掌握快插慢拔等振搗要領,杜絕漏振及過振等現(xiàn)象。砼養(yǎng)護:采用灑水養(yǎng)護的辦法進行養(yǎng)護。
(2)現(xiàn)澆T梁,需保證模板有足夠的剛度,避免跑模等現(xiàn)象的發(fā)生。同時應采取措施,防止鋼筋上浮。注意灑水養(yǎng)生。
(3)焊接鋼筋骨架要嚴格檢查焊接質量和幾何尺寸。
(4)其它未盡事宜請參照《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ041-2000)。
5.2.2橋面鋪裝
為加強新鋪橋面與舊橋面板的連結,澆筑橋面鋪裝混凝土時需先鑿毛舊橋面板,并在舊面板上按設計種植鋼筋后再澆筑混凝土。
5.2.3附屬設施
本橋只設2道伸縮縫,在施工中必須注意:為達到施工的平整性,在施工工藝上必須采取立模定位,嚴格控制標高,使橋面鋪裝層與伸縮縫裝置保持平整;增強伸縮縫與橋面鋪裝層接合處的混凝土強度,伸縮縫兩邊各25cm寬的混凝土過渡段板易發(fā)生破壞,故混凝土的強度不得小于C40;預埋螺栓的埋設必須牢固。
施工時對各種材料應嚴格把關,并且定期對各類材料進行試驗,確保使用材料合格。
(1)中、粗砂。中、粗砂在高臺黑河開采。
(2)片石、碎石。片石、碎石在高臺北山購買。(3)鋼材、水泥。鋼材、水泥在張掖市采購。
該橋加固施工時需修建便道,在車輛繞行處需設置醒目的交通指示標志,以便過往車輛順利通行。
保證現(xiàn)澆混凝土工程質量,防治現(xiàn)澆混凝土質量通病,是提高工程質量的重要一環(huán)。常見的質量通病和防治措施:
(1)產生原因:1)模板表面粗糙和干燥混凝土和水濕足夠澆注混凝土前,或模板縫沒有堵嚴,一些混凝土失水過多接觸模板或滑漿,混凝土呈干硬狀態(tài),使混凝土表面形成許多小凹點。2)混凝土攪拌時間短,加上水,混凝土和易性差,混凝土澆注在一些地方砂漿更少的石頭后,形成蜂窩。3)混凝土澆灌沒有分層水、下料不當,造成混凝土隔離,從而出現(xiàn)蜂窩麻面。4)混凝土澆注后振動質量差或泄漏,蜂窩麻面。
(2)預防措施:1)澆灌混凝土前仔細檢查模板的牢固性和縫隙是好的,模板應該用清水濕清潔,不留水,使模板縫隙嚴密。2)適當?shù)幕炷翑嚢钑r間,一般要1到2 分鐘。3)混凝土入模后,必須掌握振動時間,通常每點振動時間大約20到30秒。適當?shù)恼駝訒r間可以確定以下現(xiàn)象:混凝土不顯著下沉,不再出現(xiàn)氣泡,漿混凝土表面和水平狀態(tài),具體模板邊緣部分填補完整。
(3)處理方法:麻面主要影響美觀,應該修理,即將麻面部分濕潤后用水泥漿或水泥砂漿抹平。如果它是一個蜂窩,可先用水沖洗干凈,以1:2或修理2:5水泥砂漿;如果是大蜂窩則先將松動石子剔掉,用水洗干凈濕透,再用細石混凝土提高搗固,加強維護。
隨著交通量的日益發(fā)展和公路等級的不斷提高,舊橋加固在公路行業(yè)將作為一項重要的工作,我們在舊橋加固的設計和施工中要不斷探索,總結經(jīng)驗,在條件有限的情況下采取最合理的施工方案,取得最滿意的結果。
[1]姚國文,張學富.橋涵維護與加固技術[M].北京:人民交通出版社,2010.
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[5]JTJ 041-2000.公路橋涵施工技術規(guī)范[S].北京:人民交通出版社.