武利強 (陽煤集團二礦經營管理部,山西 陽泉 045008)
近年來,隨著經濟與社會不斷發(fā)展,我國公路網規(guī)模越來越大,橋梁數量也逐年增加,隨著車載持續(xù)使用,很多公路橋梁均不同程度出現(xiàn)一些病害問題,如:橋梁結構路面出現(xiàn)裂縫、鋼筋結構構件被腐蝕等,如果不能盡快的使問題得以解決就會在很大程度上對橋梁的整體使用情況產生威脅,影響其安全性及可靠性。
本文選取的橋梁位于某省道上,橋梁中心樁號為K56+382,整個橋梁長度設計為123.6m,由于橋梁各分部的要求存在一定的差異性,因此在結構設定過程中也做到了從實際情況出發(fā),1x75m鋼架拱主要應用于橋梁的上部分。組合式橋臺主要應用于橋梁的下部分,橋臺的高度設計為13m,橋梁設計荷載等級為汽-20級、掛-100級,抗震設防烈度為Ⅷ級。橋梁在2016年開始投入使用,從使用的情況來看,2017年開始出現(xiàn)裂縫問題,為了不影響橋梁的正常使用,必須采取加固措施使問題得以解決。
1.2.1 檢測依據
《長治市潞州區(qū)濁漳河大橋(K56+382)定期檢查報告》檢測結論是,依據《公路橋梁技術狀況評定標準》(JTG/TH21-2011)對濁漳河大橋技術狀況等級進行評定,濁漳河大橋主橋技術狀況廢熱評分Dr值為78.53,但橋面板及橋臺均被評定為4類,按照橋梁主要部件最差的缺損狀況進行評定,全橋技術狀況綜合后最終該橋評定為4類,全橋主要構件有大缺損,嚴重影響橋梁使用功能。
1.2.2 病害及維修加固方案
濁漳河4#橋2014年建設至2016年建成并投入使用,隨著使用年限的增加,桁架拱橋節(jié)點開始出現(xiàn)裂縫。橋面板也出現(xiàn)開裂,加之境內屬于煤焦能源核心區(qū)域,大型掛車車輛超載等原因導致了橋面板底部混凝土的開裂和橋面多處破損。為此,本次整治的重點是:
①針對橋梁的桁架節(jié)點出現(xiàn)的裂縫節(jié)點和出現(xiàn)病害的薄弱節(jié)點,采用碳纖維布進行粘貼加固處理;
②采用環(huán)氧樹脂砂漿對橋面板底部的裂縫進行修補處治;
③針對橋面出現(xiàn)破損處,進行鑿除并重新鋪裝瀝青混凝土進行修補;
④針對橋臺出現(xiàn)的開裂處,進行打錨桿錨固,并做鋼筋混凝土加固處理;
⑤針對挑梁的開裂處實施掛網噴漿保護。
根據現(xiàn)場實際情況,本工程計劃于2019年7月4日開工,2019年9月31日完工,設定完成工期目標天數為56天,工程量見下表。
2.1.1 灌縫材料要求
本工程應用壁可法對裂縫進行修補,該方法對裂縫空間具有較好的填充作用,而且可以對裂縫兩壁具有更為強力的粘結作用,使處治裂縫處的強度可以達到或超過結構原有基材的強度。
2.1.2 裂縫封閉工藝
灌漿前對裂縫情況充分檢查和記錄基礎上,做好定量和定性分析,結合裂縫處綜合計算實際數值確定灌漿材料的配量、埋嘴、灌漿注射等工作。在裂縫處對構件表面整平,鑿除突出部分,再用丙酮擦洗,清除裂縫周圍的油污。嘴子布置原則依據“寬縫稀,窄縫密”、“斷縫交錯處單獨設嘴”;貫通縫的嘴子設在構件的兩面交錯處。裂縫灌注應采用專用的灌注注射器,灌漿時應做好灌注壓力的控制。當裂縫較寬,進漿通暢時,壓力應小(手壓泵泵壓控制在 0.1~0.2MPa左右);當裂縫細微、進漿困難時,壓力應大(手壓泵泵壓控制在0.4MPa左右)。并以灌的進漿液為準。
濁漳河4#大橋病害維修加固工程量實施計劃
根據橋梁施工現(xiàn)場和被加固的構件混凝土實際情況,擬訂施工方案和施工計劃。做好碳纖維片材、配套樹脂、機具等施工前準備工作。清除被加固構件表面,露出混凝土結構層,并用修復材料將表面進行修復平整。然后按設計要求對裂縫進行灌縫或封閉處理。把被粘貼的混凝土表面打磨平整,除去表層浮漿、油污等雜質,直至完全露出混凝土結構新面。轉角粘貼處應進行導角處理并打磨成圓弧狀,圓弧半徑不應小于20mm?;炷帘砻鎽謇砀蓛舨⒈3指稍?。黏貼碳纖維工藝流程為施工準備→表面處理→找平處理→粘貼碳纖維片材→表面防護。
環(huán)氧砂漿施工工藝流程見下圖。
環(huán)氧砂漿施工工藝程序圖
①基面處理。用于混凝土缺陷修補時,需要先對基面進行糙化處理,在進行環(huán)氧砂漿施工前,要保持混凝土基面處于干燥狀態(tài),對局部潮濕的基面,可用噴燈烘干或進行自然風干。
②環(huán)氧砂漿的拌制和涂沫。環(huán)氧砂漿的拌制應按給定的配比稱量后采用拌和機進行拌和。環(huán)氧砂漿每次拌和量不宜太多,應依據氣溫天氣條件而定。應避免砂漿凝膠和發(fā)硬,所以應現(xiàn)拌現(xiàn)用,避免拌和量過大而出現(xiàn)廢棄重新拌制的現(xiàn)象。環(huán)氧砂漿在進行涂沫時,應確保涂抹的厚度不超過15mm,對于厚層修補,需分層施工,層與層施工時間間隔以12~72h為宜。環(huán)氧砂漿涂抹完畢后,需進行7天左右的養(yǎng)護,養(yǎng)護期間要有效防止車壓、人為踩踏或硬物撞擊等。
對人行道板懸挑梁破損處進行詳細檢查,并將破損處的混凝土鑿打清除,對破損處的露出鋼筋應先進行除銹處理后,再對混凝土進行修補。
目前,公路橋梁作為我國公路網的重要組成部分,其質量問題在很大程度上影響著交通運輸的整體效益。本文以濁漳河4#橋為例,針對該橋梁出現(xiàn)的裂縫和破損進行了處治和加固處理,經由工程現(xiàn)場施工處理后進行檢測和驗收,效果良好,該次維修加固施工可以很好滿足該橋的車輛運輸承載力要求。