(中鐵十四局集團(tuán)第四工程有限公司濟(jì)青高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目經(jīng)理部,山東 濟(jì)南 250001)
第一,施工內(nèi)容復(fù)雜。濟(jì)青高速公路改擴(kuò)建一標(biāo)段總長(zhǎng)度為64.012 km,期間跨越兩個(gè)地級(jí)市的3縣11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),由于施工區(qū)域跨度大,因此在施工過(guò)程中需要對(duì)作業(yè)單元基礎(chǔ)環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研。不同縣市地質(zhì)結(jié)構(gòu)也存在較大差異,需要匹配相應(yīng)的施工手段,這也增加了工程管理難度,提高了施工內(nèi)容復(fù)雜性。
第二,橋梁工程眾多。濟(jì)青高速公路所處的山東半島區(qū)域?qū)儆谇鹆甑孛?,地形波?dòng)具有不規(guī)律性,需要加固眾多的橋梁結(jié)構(gòu)。以濟(jì)青高速公路改擴(kuò)建一標(biāo)段為例,全線(xiàn)共有特大橋1座、大中橋15座、通道涵洞337座,這也在很大程度上增加了施工難度,延長(zhǎng)了工程的施工周期。
膠河大橋位于青銀高速高密段,中心樁號(hào)K73+775.17,橋梁全長(zhǎng)345.08 m,全寬42 m。上部結(jié)構(gòu)為17×20 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T型梁,現(xiàn)澆連續(xù)橋面板,左、右幅均橫向布置4片梁;下部結(jié)構(gòu)為鉆孔樁基礎(chǔ),柱式墩;橋面鋪裝為瀝青混凝土結(jié)構(gòu),采用D80型伸縮縫,板式橡膠支座。橋梁于1993年12月竣工,設(shè)計(jì)荷載等級(jí)汽車(chē)-超20級(jí)。原雙向四車(chē)道,改擴(kuò)建后為雙向八車(chē)道,改擴(kuò)方式為橋梁兩側(cè)拼寬。為準(zhǔn)確判定全線(xiàn)橋梁的使用狀況,查明缺陷(或潛在缺陷)的損傷位置及深度,設(shè)計(jì)單位對(duì)膠河大橋的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性進(jìn)行了檢查和評(píng)估,根據(jù)不同病害形式,對(duì)舊橋采用相應(yīng)的加固修復(fù)方法。
在本工程加固施工中,T梁加固粘貼鋼板施工工藝屬于重要的施工技術(shù)之一。在具體施工操作中,具體步驟如下:第一,搭設(shè)操作平臺(tái),本次加固施工所采用操作平臺(tái)搭設(shè)方式為扣件式滿(mǎn)堂鋼管腳手架,最高搭設(shè)高度為4 m,在選擇腳手架搭設(shè)材料時(shí),選擇規(guī)格Φ48×3.2的鋼管作為搭建材料,其他參數(shù)參照相應(yīng)的施工標(biāo)準(zhǔn)。第二,進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)表面缺陷處理,對(duì)于橋梁表面的細(xì)小裂縫利用注漿法進(jìn)行處理,較大裂縫則選擇凹槽處理方法。第三,基礎(chǔ)材料制作,本次工程中,所使用加固材料為Q345C型鋼板材料,需要對(duì)鋼板進(jìn)行制作。第四,在橋梁結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行放樣操作,確定合適位置作為加固點(diǎn),對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行打孔操作,在清理鉆孔內(nèi)雜物之后,在其中安裝高強(qiáng)螺栓,為鋼板的安裝提供合理的應(yīng)用環(huán)境。第五,在鋼板安裝的過(guò)程中,需要與混凝土表層進(jìn)行緊密貼合,在螺栓固定結(jié)構(gòu)之后,向結(jié)構(gòu)內(nèi)部輸入膠體進(jìn)行加固,完成密封施工操作之后,進(jìn)行檢查,確定鋼板緊密貼合在混凝土表面且內(nèi)部膠體密實(shí)無(wú)空洞、氣泡。第六,做好結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作,并對(duì)鋼板進(jìn)行防腐操作,構(gòu)件表面涂層采用S04配套體系,底涂層采用環(huán)氧富鋅底漆最低干膜厚為60 μm(2遍),中間涂層采用環(huán)氧(厚漿)漆最低干膜厚為100 μm(3遍),面涂層采用丙烯酸脂肪族氨酸面漆最低干膜厚為80 μm(2遍)。以此延長(zhǎng)鋼板的使用壽命。
蓋梁加固粘貼鋼板施工工藝屬于常用應(yīng)用工藝之一。在該工程操作中,具體步驟如下:首先,進(jìn)行操作平臺(tái)的搭建,與T梁加固粘貼鋼板施工工藝相同,所選的操作平臺(tái)搭設(shè)方式為扣件式滿(mǎn)堂鋼管腳手架,相關(guān)應(yīng)用參數(shù)參照上文中的內(nèi)容進(jìn)行管控。并在完成腳手架質(zhì)量校驗(yàn)任務(wù)之后,需要及時(shí)對(duì)原有橋梁結(jié)構(gòu)的表面缺陷進(jìn)行處理,對(duì)橋梁表面的細(xì)小裂縫利用注漿法進(jìn)行處理,較大裂縫則選擇凹槽處理的方法。其次,在對(duì)鋼板進(jìn)行制作和表面處理時(shí),需及時(shí)清除掉表面的雜物和凸起,確保鋼板材料表面的平整度,結(jié)合放樣操作結(jié)果,對(duì)選定的打孔位置進(jìn)行鉆孔操作,在清理鉆孔內(nèi)雜物后,進(jìn)行高強(qiáng)螺栓的安裝工作,必要時(shí)可在鉆孔內(nèi)提前封入植筋膠,提高螺栓安裝質(zhì)量,為下階段操作提供合理的應(yīng)用環(huán)境。最后,在進(jìn)行鋼板安裝的過(guò)程中,需要與混凝土表層進(jìn)行緊密貼合,待滿(mǎn)足既定施工要求后,向結(jié)構(gòu)內(nèi)部輸入膠體進(jìn)行加固,完成密封施工操作后,進(jìn)行檢查,確定鋼板緊密貼合在混凝土表面且內(nèi)部無(wú)空洞、氣泡。鋼板防腐處理參照同上表面涂層S04配套體系操作。
本次橋梁加固施工中,應(yīng)用了支座更換施工技術(shù),該技術(shù)具體操作步驟如下:第一,進(jìn)行操作平臺(tái)的搭建,具體要求和搭設(shè)標(biāo)準(zhǔn)同上。第二,進(jìn)行結(jié)構(gòu)頂面處理,清理位于橋梁上方的雜物,同時(shí)利用角磨機(jī)對(duì)頂面不平整的區(qū)域進(jìn)行打磨,借助水平尺來(lái)校驗(yàn)打磨效果,在滿(mǎn)足施工要求之后,選擇恰當(dāng)位置安裝千斤頂。需注意的是,千斤頂所處位置必須平穩(wěn)。且在千斤頂安裝位置下方放置300 mm×300 mm×20 mm的鋼板兩塊,并在頂部墊上一塊250 mm×250 mm×25 mm鋼板,起到均衡壓強(qiáng)的作用。第三,在頂升作業(yè)過(guò)程中,施工人員需保持同步頂升,頂升過(guò)程可選擇梁體位移和頂力雙控的方法進(jìn)行控制,單次頂升高度需控制在2 cm左右,且在每次頂升操作完成后,需預(yù)留時(shí)間均衡梁體內(nèi)部應(yīng)力,在完成此操作后,再進(jìn)行下一階段的頂升操作。第四,在千斤頂頂升到既定位置之后,開(kāi)始進(jìn)行支座的更換工作,在取出原來(lái)的支座之后,需要對(duì)支座下方的混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行修復(fù),在完成修復(fù)操作后,將新的支座填充到原來(lái)位置,校驗(yàn)左右支座的標(biāo)高,誤差應(yīng)控制在2 mm以?xún)?nèi)。以同樣方法進(jìn)行千斤頂下落操作,直到梁體落回到支座上為止。對(duì)安裝結(jié)果,必須仔細(xì)檢查支座是否壓緊密貼,梁底標(biāo)高是否與更換前相符,如有則重新頂升,再加鋼板楔塊進(jìn)行調(diào)整,確保支座安全可靠、經(jīng)久耐用。
樁基加固施工技術(shù)也屬于橋梁加固中常用的施工方法,具體應(yīng)用步驟如下:首先,采用小型挖掘機(jī)開(kāi)挖基礎(chǔ),在挖掘深度距離標(biāo)高20 cm時(shí),換人工開(kāi)挖到標(biāo)高位置。到達(dá)既定位置之后,需要對(duì)其進(jìn)行鉆孔操作,還需要埋設(shè)鋼花管,具體參數(shù)為直徑50 mm,壁厚3.2 mm。其次,對(duì)墊層進(jìn)行澆筑,待其凝結(jié)到既定標(biāo)準(zhǔn)之后,對(duì)其進(jìn)行表層鑿毛處理,為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。在樁基中植入鋼筋,起到加固樁基的作用,構(gòu)建澆筑所需的模板結(jié)構(gòu),檢查模板幾何尺寸合格之后,進(jìn)行混凝土澆筑。當(dāng)承臺(tái)混凝土達(dá)到7 d齡期后及時(shí)注漿,采用JW型制漿機(jī)進(jìn)行漿液制備,漿液水灰比控制在0.7,注漿壓力0.2~0.5 MPa,壓漿管采用高壓纏絲橡膠壓漿管,壓漿管的抗壓應(yīng)大于3 MPa。壓漿接頭應(yīng)保持密閉、不漏漿、泄?jié){,綁設(shè)牢固,不脫落。當(dāng)出現(xiàn)壓力急劇上升或壓漿管劇烈抖動(dòng)應(yīng)立即停止壓漿,并迅速打開(kāi)回漿閥門(mén),避免漏漿、爆管。同一根樁鉆孔壓漿施工要與樁體對(duì)稱(chēng)。達(dá)到設(shè)計(jì)注漿壓力,并且持荷時(shí)間達(dá)到5 min,即可停止注漿。最后,拆除承臺(tái)模板,由人工配合小型壓實(shí)機(jī)具夯實(shí),完成基坑回填。
濟(jì)青高速公路修建時(shí)間較早,目前已經(jīng)服役近30年,期間修建的橋梁工程受到自然侵蝕與車(chē)輛載荷的影響,目前也出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的情況,針對(duì)此類(lèi)情況,通過(guò)采取相應(yīng)的加固施工技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理,不僅可以提高橋梁工程的應(yīng)用可靠性,而且對(duì)于延長(zhǎng)橋梁工程使用壽命有著積極意義。