摘 要:隨著我國交通運輸?shù)目焖侔l(fā)展,需要運輸?shù)呢浳锏闹亓吭絹碓酱螅瑢蛄汗こ痰氖┕ひ笠苍絹碓礁?,而橋梁工程在使用的過程中,有很大一部分橋梁受到損壞,在安全方面有很多隱患存在?,F(xiàn)通過實際案例來探討橋梁的加固方法和施工技術(shù)。
關(guān)鍵詞:橋梁加固;加固設(shè)計;施工技術(shù)
在我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展下,很多早期修建的公路已經(jīng)無法滿足經(jīng)濟快速發(fā)展的要求,有比較大的安全隱患存在,出現(xiàn)了承載力不足,公路橋梁實際負荷超出了承載能力等情況,影響了公路的安全使用,需要做好現(xiàn)有公路橋梁的加固工作。本文通過實際案例對橋梁的加固設(shè)計和施工技術(shù)進行探討。
1 工程簡介
某橋梁是建筑材料外運的主要通道,橋梁路線都在公切點上相交,整個橋梁處于比較緩和的曲線上,所以,橋梁的斜度在不斷的發(fā)生變化,橋面的凈寬為16m+2×0.5m,孔跨布置為25+2×0.5m的鉆孔灌注樁組合橋梁。在我國經(jīng)濟的快速發(fā)展下,此橋梁的交通量迅速增加,超限、超載車輛很多,嚴重損壞了橋梁的上部結(jié)構(gòu),特別是橋面鋪裝和橋面板的損壞很嚴重,直接影響了車輛的安全。
2 分析病害
由于橋梁橋面的厚度只有20cm,橋面使用混凝土標號也很低,各種超限車輛和通行超載車輛很多,導致橋梁在2010年出現(xiàn)了橋面板貫穿坑洞,在2011年跨橋面板中部又出現(xiàn)了面積為0.85×0.95m的貫穿的坑洞。由于右邊通車的車輛很多,再加上瀝青出現(xiàn)了老化,導致各個指標和性能明顯降低,在右邊橋面下出現(xiàn)了大面積局部淺坑槽嚴重破損。此橋經(jīng)過過年的運營后,四號橋臺的右側(cè)的伸縮縫橡膠條出現(xiàn)了漏水、掉落和破損的情況。車輛撞擊到防護欄,導致鋼管上部的支架開裂,護欄出現(xiàn)了露筋、破損的情況。主拱肋出現(xiàn)了多個縱向裂縫,裂縫的長度在2m左右,有些裂縫在側(cè)面和肋底面閉合,并有砼脫落的情況,將裂縫鑿開后發(fā)現(xiàn),鋼筋受到了嚴重的腐蝕,主肋拱腳段肋段邊砼出現(xiàn)了嚴重的裂縫,裂縫呈環(huán)向、橫向閉合。腹拱板都出現(xiàn)了縱向裂縫,尤其是腹拱跨中斷裂縫非常密集,最寬處的裂縫在2cm左右,橫墻結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu),在四號和五號腹拱前后的橫墻都出現(xiàn)了豎向裂縫,裂縫的寬度在0.9~2cm,在腹拱板端頭位置有地下水下滲的情況,墻頂部出現(xiàn)了嚴重的碳化,質(zhì)地比較疏松,在腹拱立a有豎向應變裂縫存在,砼出現(xiàn)了碳化。
3 設(shè)計加固方案
3.1 橋面原鋪裝面和伸縮縫的具體情況
通過進行現(xiàn)場調(diào)查,此橋孔跨布置了一個25+2×30+24米的鉆孔灌注樁,整個橋梁的長度為119m,橋面的凈寬度為16m,橋梁的兩側(cè)為2×0.5m的防撞護欄,使用標號為C30的混凝土進行橋面板的澆筑,混凝土橋的厚度為20cm,使用瀝青混凝土鋪裝橋面,厚度為5cm,在四號和一號橋臺設(shè)置毛勒式GQF-C80型伸縮縫,由于該橋位于兩個圓曲線的公切點上,無法確定橋面橫波的I值,需要在墊塊上進行調(diào)整。
3.2 加固方案
3.2.1 加固橫墻和主拱墩的施工方法
在加固主拱墩和橫墻時,要鑿除豎向斜向段和橫墻豎向段的開裂縫,完全鑿除以后布設(shè)鋼筋,然后澆筑混凝土,使用聚合物砂漿修補一些比較細小的裂縫,將缺失臺帽處的碳化層和軟弱層鑿除,使用鋼筋砼對厚度比較大的地方進行修補,對于厚度比較小的部分使用環(huán)氧砂漿進行修補。
3.2.2 加固主拱肋和橫隔板的方法
增加拱肋的截面積,并使用半包圍的結(jié)構(gòu)形式對新增加的部分進行加固,也就是使用C40鋼筋砼對拱肋的三面進行環(huán)包,橋臺前墻寬度要增加20cm,延伸到橋臺的基礎(chǔ)頂面。
3.2.3 橋面和腹拱的加固
首先要將橋面和腹拱拆除,然后預制厚度為30cm的C30鋼筋砼拱板,對原有的腹拱板進行替換。使用水泥穩(wěn)定粒料進行腹拱填料的填筑,使用厚度為15~20cm的鋼筋砼橋面在橋面進行鋪裝,對人行道和欄桿進行重新預制,按照原橋面的標高對高度進行控制。
3.3 施工中的重點和難點
根據(jù)設(shè)計的橋梁加固方案,對施工現(xiàn)場設(shè)備、技術(shù)、資金、工期等方面的因素進行考慮,施工難度大,細節(jié)部分施工困難。施工的重點主要有以下幾個方面:(1)在加固主肋時,需要對設(shè)備的使用、平臺的安裝、材料的運輸?shù)葐栴}進行解決。(2)在對橋梁的主肋進行加固時,使用模板的方法是施工的難點。(3)在進行主肋砼的澆筑時,要將材料的密實工作作為重點,特別是頂部材料的密實工作。(4)處理拆除過程中遇到的各種問題。
3.3.1 橫隔板和主拱肋的加固
在加固主拱肋時,主要是對原肋截面進行加固,使用厚度為10cm的砼進行三面環(huán)包,并對鋼筋的強度進行提升,提高橫隔板的截面,由于此橋的河道比較深,漲水和跌水都比較快,無法單獨進行支架的搭設(shè),在拱肋底部進行砼的澆筑有比較大的難度,因此決定使用吊架和拱頂兩端搭設(shè)的支架共同構(gòu)成施工平臺,吊架在主拱下進行豎向和水平移動,從而對施工過程中的問題進行解決。使用錨固鋼筋對橫隔板現(xiàn)澆砼模板和主肋進行固定。在主肋施工的過程中,要一次性澆筑一片主肋,按照3、1、4、2的順序澆筑肋片,在對主肋砼的澆筑時,要同時澆筑所有和主肋交叉的橫隔板模板,對隔板上的施工縫予以保留,縱向鄰近橫隔板施工縫之間的距離要控制在0.3m左右,橫隔板澆筑長度控制在0.5m左右。在澆筑主肋時,要等對稱均勻后方可進行施工。
在制作和安裝吊架設(shè)備時,要使用型號不同的角鋼和槽鋼進行吊架的焊接,將兩個吊架和鋼管連接起來,共同組成一個可以隨意移動的吊掛單元,設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖和形狀圖如圖1所示。為了使吊架可以水平移動,使用鋼絲繩將其吊在橋腹拱立柱帽頂?shù)牟垆撋?,為了可以垂直對吊架進行移動,使用手搖轱轆對其進行控制。
圖1 設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖和形狀圖
在橋兩端的旱坡和淺水區(qū)域搭設(shè)長度為15m的支架,使用鋼管對吊掛和支架進行連接,構(gòu)成一個施工平臺,一共使用的吊架數(shù)量為五個。在清洗橫隔板鑿毛和主肋時,要先將原構(gòu)件存在的問題的部分去除,然后使用鋼絲刷清理混凝土表面的碎渣、泥土、灰塵和油污,用鑿子將混凝土的表面鑿毛,并露出骨料,鑿成凹凸差在6mm以內(nèi),間距為3cm的小坑,然后,使用清水講坑清洗干凈,利用鋼刷對小坑進行清洗,最后清除干凈混凝土的碎渣。使用水泥凈漿在老砼的表面進行涂抹,涂抹的厚度為1~2mm即可。
3.3.2 加固立柱和腹拱橫墻
(1)維修橫墻的細小裂縫和腹拱立柱。對于這個部分,在維修的過程中,要順著裂縫的方向講裂縫砼鑿除,直到?jīng)]有裂面存在后,使用環(huán)氧砂漿進行修補。(2)在加固橫墻斷開裂部分時,首先使用人工鑿除的方法將破損部分和斷裂部分鑿除,然后沿著墻的方向?qū)摻钪踩?,然后進行箍筋和豎向筋的安裝,并將砼澆筑到設(shè)計高度。(3)維修和調(diào)節(jié)立柱橫墻頂面的高度。該橋講橋面的標高作為控制點,由于標高調(diào)整的位置位于腹拱橫墻立柱的頂部,在將頂部的缺陷砼鑿除后,切除遇到的鋼筋,并利用柱帽和墻帽對其進行加固,進行頂部的找平,并在柱子的頂部布設(shè)鋼筋網(wǎng),進而對整體結(jié)構(gòu)的受力性能進行提升。
3.3.3 鋪裝橋面
在施工時,首先要進行施工放樣,找平后進行防水層的施工,然后將鋼筋安裝好,澆筑混凝土,對混凝土表面進行抹面和壓光后,將其拉毛,并做好混凝土的養(yǎng)護工作。其中公路路面的地層鋼筋墊塊使用C15砼進行預制,使用短筋將鋼筋網(wǎng)的中部支起,避免鋼筋網(wǎng)出現(xiàn)坍塌的情況。腹拱填料的頂部不允許有油污滯留,在進行砼的澆筑前,要做好清洗工作,按照從中間向兩頭對稱澆筑的順序進行澆筑,在澆筑的過程中,為了避免鋼筋網(wǎng)出現(xiàn)移位和變形,不能將砼集中在鋼筋網(wǎng)上。
4 結(jié)語
本橋梁工程在進行加固后,為群眾的出行提供了便利,保證了公路線路的通行能力,使周圍地區(qū)的經(jīng)濟取得了快速的發(fā)展,提高了橋梁的使用年限,消除了橋梁的安全隱患,更好的促進了社會的和諧發(fā)展。
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作者簡介:杜罡(1972- ),男,中級職稱,本科,主要從事公路橋梁施工,身份證號碼:152104197203200318。