任吉源
摘 要:文章簡述滄州市三里莊立交橋試驗檢測過程及結(jié)論,詳介橋梁缺損狀況及原因分析,設(shè)計要點及主要環(huán)節(jié)施工工序。通過文章的分析,希望能對相關(guān)工作提供參考。
關(guān)鍵詞:三里莊立交橋;檢測;維修;設(shè)計;灌注裂縫修補膠
1 橋梁概況
三里莊立交橋位于滄州市新華區(qū)交通北大道,跨越北貨場、煉油廠、達(dá)力普公司三條地方鐵路,連接交通北大道、永濟(jì)東路與104國道。橋梁于1991年建成通車,橋梁跨徑為13×13.00+12.15+16.00+13.80+13.00+28×16.00+2×11.70+15.50+13×13.00+12.15m,橋梁總長892m,上部結(jié)構(gòu)采用裝配式鋼筋混凝土簡支空心板,下部結(jié)構(gòu)為柱式墩臺,鉆孔灌注樁基礎(chǔ),橋梁寬度為凈9+2×0.5m護(hù)欄,橋梁全寬10.0m;設(shè)計交角90°;設(shè)計荷載:汽車-20級,掛車-100;橋面鋪裝采用10cm防水混凝土。
2 試驗檢測概況
為了解橋梁實際工作狀況,確保運營安全,2013年5月滄州市三里莊立交橋進(jìn)行了特殊檢測和橋梁承載能力評定。根據(jù)“河北滄州三里莊立交橋特殊檢測報告”,通過外觀檢查、無損檢測、靜力荷載試驗、動力荷載試驗、自振特性測試和橋梁結(jié)構(gòu)的計算分析,評定橋梁結(jié)構(gòu)的實際承載能力,主要結(jié)果和結(jié)論如下:
(1)外觀檢查(見表1)。(2)橋梁混凝土無損檢測:對三里莊立交橋混凝土強(qiáng)度進(jìn)行了測試,板梁混凝土強(qiáng)度推定值在18.5MPa~29.7MPa之間,混凝土推定強(qiáng)度等級為C20。(3)結(jié)構(gòu)靜力荷載試驗:各測點應(yīng)變和撓度的變化符合線性規(guī)律,卸載后相對殘余變形均小于規(guī)范規(guī)定的容許值,表明該橋處于良好的彈性狀態(tài),具有較好的彈性恢復(fù)能力。(4)結(jié)構(gòu)動力荷載試驗:從動力荷載試驗數(shù)據(jù)可以看出解放橋主橋?qū)崪y的沖擊系數(shù)接近于理論值,2輛40km/h的沖擊系數(shù)略大于理論計算值。說明大車高速行駛對橋面的沖擊較大。(5)主梁承載能力檢算:檢算未考慮橋面鋪裝層與主梁的共同作用,驗算結(jié)果表明,承載極限能力狀態(tài)下,13m跨和16m跨截面抗彎承載能力和抗剪承載能力滿足規(guī)范要求;正常使用極限狀態(tài)下,13m跨和16m跨裂縫寬度和撓度驗算滿足規(guī)范規(guī)定的要求。(6)橋梁技術(shù)狀況:根據(jù)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(CJJ99-2003)相關(guān)條文規(guī)定,三里莊立交橋技術(shù)狀況評分為71.3,等級評定為C級。
3 主要缺損狀況及原因分析
4 維修加固設(shè)計要點
針對檢測報告中列出的病害缺損狀況,結(jié)合原因初步分析,本設(shè)計采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施,要點如下:
4.1 空心板底增設(shè)通氣孔
全橋空心板底增設(shè)通氣孔,排出孔洞內(nèi)積水,使空心板孔洞內(nèi)保持通風(fēng)、干燥、清潔的狀態(tài)。通氣孔采用Φ14-16mm電錘(沖擊鉆)成孔,成孔直徑應(yīng)小于20mm;通氣孔位置橫向應(yīng)位于空心板孔洞中心處;縱向位于距兩側(cè)板端1.0-1.5m處,施工時可根據(jù)實際情況(板底縱坡、裂縫滲水位置、鋼筋位置等)適當(dāng)調(diào)整成孔位置。鉆孔后應(yīng)對鉆孔引起的孔周混凝土保護(hù)層剝落、露筋或裂縫處進(jìn)行修補封閉處理。
4.2 混凝土剝落和露筋銹蝕等表層缺損的處理
(1)對空心板、護(hù)欄、蓋梁、墩柱等部位混凝土剝落及小面積的缺損等處理:先將松散部分清除,再采用聚合物水泥砂漿進(jìn)行表面修補。(2)對上述部位混凝土剝落露筋銹蝕的處理:先將松動的混凝土保護(hù)層鑿除,清除鋼筋銹跡,再采用聚合物水泥砂漿表面修補。
4.3 處理混凝土裂縫
對于出現(xiàn)裂縫的混凝土表面用環(huán)氧樹脂裂縫修補膠進(jìn)行封閉處理:(1)對空心板板底橫向裂縫,由于其縫寬均小于限值規(guī)定,采用表面封閉法處理。(2)對橋面鋪裝橫向貫通裂縫,縫寬均在限值附近,采用自動低壓滲注法灌注裂縫修補膠進(jìn)行處理。(3)對橋面鋪裝網(wǎng)狀裂縫,采用自動低壓滲注法灌注裂縫修補膠進(jìn)行處理。(4)對下部結(jié)構(gòu)(蓋梁、墩柱)混凝土裂縫,采用壓力灌注法灌注裂縫修補膠進(jìn)行處理。(5)混凝土裂縫處理后應(yīng)加強(qiáng)觀測,注意裂縫長度和寬度發(fā)展變化。
4.4 混凝土表面泛白處理
混凝土裂縫、剝落露筋銹蝕等表層病害缺損處理前,采用砂輪或砂紙對泛白部位進(jìn)行表層處理。
4.5 伸縮縫維修
拆除全橋伸縮裝置破損橡膠條,更換新橡膠條,共計100m/10道;清除伸縮裝置下雜物,填塞泡沫板(1000×10×5cm),共計100m/10處。
4.6 增設(shè)橋墩蓋梁防撞警告標(biāo)線
為防止車輛碰撞橋墩蓋梁,蓋梁混凝土缺損修補后,1-8#、54-61#蓋梁西側(cè)端部立面和端面設(shè)置防撞警告標(biāo)線,采用黃黑相間的傾斜線條,斜線傾角45°,線寬及間距均為15cm,設(shè)置時向下傾斜的一邊朝向車行道。全橋共計設(shè)置橋墩蓋梁防撞警告標(biāo)線16處,面積38.4m2。
4.7 施工期間交通組織
為了保證加固效果,確保施工工程質(zhì)量,部分施工工序施工時必須對橋上交通施行管制。為了盡量減少交通封閉的時間,因此需做好施工期間的交通組織,與施工進(jìn)度配合好。橋梁進(jìn)行裂縫灌漿封閉時盡量減少行車。
5 維修加固施工要點
5.1 空心板底增設(shè)通氣孔施工注意事項
(1)施工前應(yīng)先仔細(xì)閱讀原橋施工圖設(shè)計圖紙及竣工資料,初步確定空心板底主筋、箍筋的布置情況。(2)施工時每種跨徑空心板先選取一橋進(jìn)行試鉆,確定通氣孔位置,其余橋鉆孔時參照此位置。
5.2 聚合物水泥砂漿修補及鋼筋防銹蝕處理
(1)聚合物水泥砂漿補救施工過程中,應(yīng)避免振動。(2)修補部位的聚合物砂漿終凝前,應(yīng)采取保護(hù)措施,避免其表面受雨水、風(fēng)及陽光直射影響,并應(yīng)及時養(yǎng)護(hù)。(3)混凝土表層缺陷處理前應(yīng)對生銹鋼筋進(jìn)行除銹,缺陷處理后宜在修補范圍及周邊涂刷滲透型阻銹劑。(4)橋梁混凝土修補完成后表面應(yīng)平整,無裂縫、脫層、起鼓、脫落等,修補處表面與原結(jié)構(gòu)表面色澤應(yīng)基本一致。
5.3 混凝土裂縫處理
(1)裂縫處理前應(yīng)對裂縫進(jìn)行全面的調(diào)查,現(xiàn)場核實裂縫數(shù)量、長度、寬度等,并對裂縫編號,做好記錄,繪制裂縫分布圖。(2)裂縫縫口表面處理,應(yīng)使用工作面平順、干燥、無油污,處理范圍沿裂縫走向?qū)?0-50mm。(3)寬度小于0.15mm的裂縫處理采用表面封閉法;數(shù)量較多、寬度在0.1-1.5mm間的裂縫處理采用表面封閉法或自動低壓滲注法;較深、寬度≥0.15mm的裂縫處理采用壓力灌注法(壓力一般為0.1-0.4MPa)。(4)豎向、斜向裂縫壓漿應(yīng)自下而上進(jìn)行。(5)表面封縫材料固化后應(yīng)均勻、平整、不出現(xiàn)裂縫,無脫落。(6)當(dāng)注入裂縫的修補膠達(dá)到7d固化期時,應(yīng)采用取芯法對注漿效果進(jìn)行檢驗。
5.4 伸縮縫維修
(1)伸縮裝置的技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、儲存、運輸、施工安裝等均應(yīng)滿足交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JT/T 327-2004)要求。(2)施工工序:拆除伸縮裝置老化破損橡膠條,清理伸縮縫內(nèi)堵塞的雜物,填塞泡沫板,安裝新橡膠條。
5.5 舊橋施工應(yīng)符合下列規(guī)定
(1)對既有橋梁進(jìn)行部分鑿除或拆除時,應(yīng)采取措施防止對擬保留的部分造成損傷或破壞。拆除施工過程中不宜將大型施工機(jī)具置于既有橋梁上進(jìn)行作業(yè),必須置于其上作業(yè)時,應(yīng)對既有橋梁的承載能力進(jìn)行驗算,驗算通過后方可實施;施工時應(yīng)對既有橋梁的沉降及裂縫等情況進(jìn)行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時采取措施進(jìn)行處理。(2)對既有橋梁梁頂?shù)慕Y(jié)合面應(yīng)進(jìn)行處理,鑿除原結(jié)構(gòu)表面的浮漿,使集料外露,形成4~6mm自然凹凸粗糙面或采用機(jī)械刻槽形成糙面,并清洗干凈;鑿除和清理施工時不得損壞原結(jié)構(gòu)混凝土,且不應(yīng)有局部光滑結(jié)合面。
6 結(jié)束語
隨著我國公路運營里程和時間的逐漸增加,橋梁養(yǎng)護(hù)任務(wù)越來越重。近年來,我國橋梁安全事故逐漸增多,給人們生命及財產(chǎn)安全帶來巨大的損失,必須給予高度地重視。因此,對在役橋梁進(jìn)行科學(xué)的養(yǎng)護(hù)和維修加固,具有巨大的業(yè)務(wù)需求和良好的市場前景。滄州市三里莊立交橋維修加固工程于2014年3月完工,并順利通過竣工驗收,經(jīng)過半年的運營,取得了較好的社會、經(jīng)濟(jì)效益。
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