孔旸
(邢臺路橋建設(shè)總公司,河北 邢臺 054001)
某橋梁工程為跨河大橋,主橋采用的是變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,左右兩側(cè)引橋均為預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁,按照先簡支后連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)。該橋全長958m,橋?qū)?6.6m,橋面鋪裝層為強(qiáng)度等級C50 的混凝土。在不斷使用中,橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大量的病害問題,主跨嚴(yán)重下?lián)?。為確保橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,避免病害進(jìn)一步擴(kuò)展,經(jīng)研究,決定在箱梁第二跨增設(shè)體外預(yù)應(yīng)力體系。
橋梁維修加固的過程中,決定先施工橋梁箱體左右幅體外預(yù)應(yīng)力束,隨后對部分預(yù)應(yīng)力束張拉,具體施工技術(shù)要點(diǎn)如下:
2.1.1 鑿毛
(1)為使新舊混凝土能夠緊密結(jié)合,在澆筑新混凝土前,要對舊混凝土鑿毛,通過鑿毛提高混凝土表面的粗糙度,增強(qiáng)黏結(jié)性。對鑿毛面與鑿除面全面請刷,以混凝土中的骨料外露為準(zhǔn)。
(2)在箱梁橫隔板位置處開孔,為使橫隔板的縱向和橫向預(yù)應(yīng)力得到有效保護(hù),必須確??孜婚_設(shè)的準(zhǔn)確性,孔徑控制在22cm 以內(nèi),不得超出[1]。同時(shí),在齒板縱向上,每間隔15cm 布設(shè)一道剪力槽,并將鑿除面清理干凈。
(3)鑿毛后的混凝土界面可以使用空氣壓縮機(jī)或高壓水槍,去除表面的灰塵,并結(jié)合設(shè)計(jì)要求,在表面均勻涂抹界面劑。
2.1.2 鉆孔植筋
(1)鉆孔植筋前,先仔細(xì)檢查植筋的混凝土表面,看有無破損的情況,確認(rèn)完好后,用鋼筋探測儀測出植筋部位的鋼筋位置,做好標(biāo)記,避免鉆孔時(shí)觸碰鋼筋。當(dāng)設(shè)計(jì)的植筋位置處存在鋼筋時(shí),可對設(shè)計(jì)做適當(dāng)調(diào)整,避開鋼筋,確保鉆孔順利完成。
(2)在混凝土上鉆設(shè)植筋孔時(shí),可以選用電錘,當(dāng)鉆孔達(dá)到一定數(shù)量后,用壓縮空氣或是清水清除孔內(nèi)灰塵,之后用毛刷清理孔壁,確保潔凈。檢查鋼筋,看有無彎曲變形等情況,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理,隨后用鋼筋刷除銹,露出金屬光澤后,通過丙醇擦拭,晾干備用,表面無銹跡的鋼筋,可省去該工序[2]。
(3)配置植筋膠時(shí),嚴(yán)格按照廠家的說明書操作,植筋膠制備過程中,要攪拌均勻,注膠必須一次性完成,確保植筋孔的位置與孔徑符合規(guī)定要求。本工程中使用的植筋為帶肋鋼筋,必須用機(jī)械切斷,嚴(yán)禁氣焊切割。
(4)將處理好的鋼筋插入植筋孔內(nèi),插筋過程中,作業(yè)人員可以用手不斷旋轉(zhuǎn)鋼筋的尾部,使鋼筋緩慢插入孔底,這樣能夠確??變?nèi)的植筋膠與鋼筋充分結(jié),并避免膠液從孔口溢出。操作時(shí),可將植筋膠的固化時(shí)間表作為控制依據(jù),插入植筋孔的鋼筋在調(diào)整位置后,不可隨意擾動,待植筋膠養(yǎng)生完畢后,方可對鋼筋焊接和綁扎。在對孔內(nèi)植筋養(yǎng)護(hù)期間,要減少并盡可能避免橋上振動,以免引起植筋錯(cuò)位,達(dá)到養(yǎng)護(hù)時(shí)間后,質(zhì)檢驗(yàn)收合格,要做抗拔試驗(yàn)[3]。
2.1.3 預(yù)應(yīng)力束與錨具布設(shè)
在對預(yù)應(yīng)力束和錨具布設(shè)時(shí),必須確保箱梁內(nèi)部安全,鋼筋采用綁扎的方法連接,減少焊接作業(yè)量,布設(shè)普通鋼筋時(shí),要采取有效的措施,使保護(hù)層的厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,確?;炷翝仓?,不會出現(xiàn)露筋等質(zhì)量缺陷。需要注意的是,必須保證植筋的搭接長度適宜,這樣才能使鋼束的線形保持不變,其位置偏差不得超過50mm,且鋼束的軸線要與錨墊板垂直[4]。
2.1.4 澆筑自密實(shí)混凝土
(1)為最大限度降低車輛振動對新舊混凝土結(jié)合效果的影響,本工程中選用自密實(shí)混凝土,澆筑前,做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作,確?;炷烈淮涡詽仓尚?,不留施工縫。因箱梁內(nèi)部的空間較為有限,決定以泵送的方式澆筑混凝土。
(2)混凝土澆筑完畢后,要及時(shí)按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求養(yǎng)生,通過灑適量的水,使混凝土表面保持潤濕狀態(tài),防止早期開裂[5]。
本工程中,體外預(yù)應(yīng)力束采用的是填充型鋼絞線,在指定的廠家定制,預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)要點(diǎn)如下:
2.2.1 張拉準(zhǔn)備
(1)用于橋梁加固施工中的體外預(yù)應(yīng)力束,在廠家制作完畢后,經(jīng)質(zhì)檢驗(yàn)收確認(rèn)合格,直接運(yùn)至現(xiàn)場。使用吊車從橋面吊運(yùn)至橋下,通過邊跨上的人孔將預(yù)應(yīng)力束牽引至箱梁內(nèi)部,利用人工配合機(jī)械的方法穿束,直至達(dá)到設(shè)計(jì)位置。在牽引預(yù)應(yīng)力束的過程中,可以每間隔5.0m左右設(shè)置一個(gè)滾筒,這樣能夠避免預(yù)應(yīng)力束表面的環(huán)氧涂層在牽引時(shí)受損[6]。
(2)體外預(yù)應(yīng)力正式張拉前,要對每一捆鋼絞線全面檢查,看有無初應(yīng)力。通過抽查的方法,檢驗(yàn)鋼絞線的強(qiáng)度、硬度等指標(biāo),質(zhì)量不符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求的鋼絞線,不得在施工中使用。需要特別注意的是,為確保鋼絞線的質(zhì)量,要使用圓盤鋸對鋼絞線切割下料,切割面為一個(gè)平面,方便張拉作業(yè)時(shí)檢查斷絲。
(3)本工程中,使用的體外預(yù)應(yīng)力鋼束的抗拉強(qiáng)度為1 860MPa,張拉控制力可以取0.6×1 860=1 116MPa。為提高張拉作業(yè)效率,采用兩束兩端對稱張拉的方法。
2.2.2 張拉要點(diǎn)
(1)體外預(yù)應(yīng)力張拉的過程中,要對千斤頂和錨具全面檢查,看性能是否完好,重點(diǎn)檢查鋼絞線,看有無滑絲問題。當(dāng)量測延伸量2與量測延伸量1的差值超過7.0mm時(shí),說明出現(xiàn)整體滑絲,此時(shí)必須查明原因,采取有效的方法解決處理后,方可恢復(fù)張拉作業(yè)[7]。對鋼絞線尾端標(biāo)定平面進(jìn)行檢查,看是否處于一個(gè)平面內(nèi),當(dāng)發(fā)生變化時(shí),說明個(gè)別鋼絞線滑絲嚴(yán)重,要及時(shí)處理。
(2)當(dāng)體外預(yù)應(yīng)力張拉到位后,要檢測梁體應(yīng)力和應(yīng)變及受力情況,確認(rèn)與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求相符后才能封錨。若未達(dá)到規(guī)定或設(shè)計(jì)要求,則必須繼續(xù)張拉,直至達(dá)標(biāo)為止。隨后對錨具做防腐蝕和防松脫處理,并對預(yù)應(yīng)力束采取防震措施,可將防震裝置固定在箱梁的頂板或是底板上。當(dāng)體外預(yù)應(yīng)力施工完畢后,可在箱梁底板或頂板上安裝防震限位器,依據(jù)實(shí)際位置鉆設(shè)安裝孔,確??孜黄钤?.0mm以內(nèi)。
(3)張拉作業(yè)時(shí),要注意如下事項(xiàng):①液壓千斤頂和油泵在使用前必須校核,油泵應(yīng)緩慢回油、回壓,確保平穩(wěn)、無沖擊,禁止猛烈搖晃或是急放;②油泵的工作油壓不得超過額定壓力,千斤頂加載和卸載都要逐級進(jìn)行,回油閥要慢慢打開,確保油壓緩慢下降;③張拉過程中,兩端不得站人,危險(xiǎn)區(qū)域必須采取有效的防護(hù)措施,以免誘發(fā)安全事故;④千斤頂處于負(fù)壓狀態(tài)時(shí),切不可拆卸油管和油表;⑤油泵在轉(zhuǎn)動時(shí),如果存在異?,F(xiàn)象,則必須停機(jī)檢查;⑥作業(yè)完畢后,千斤頂要及時(shí)放回原位,按規(guī)定要求整機(jī)保養(yǎng)維護(hù),消除隱患,確保精度,將千斤頂表面擦拭干凈后妥善保存;⑦箱梁體外預(yù)應(yīng)力束張拉至一定受力后,要對主橋開展檢測工作,評價(jià)安全性[8]。
橋梁體外預(yù)應(yīng)力施工是一項(xiàng)復(fù)雜且系統(tǒng)的工作,為確保預(yù)應(yīng)力加固效果,作業(yè)人員應(yīng)掌握相關(guān)的施工技術(shù)及實(shí)施要點(diǎn),并在實(shí)際工程中加以合理運(yùn)用,使體外預(yù)應(yīng)力施工能夠保質(zhì)、保量、按時(shí)完成。