摘要:以連霍高速某大橋腹板加固為例,介紹加固工程施工中梁體鉆孔如何避免碰及預應力問題,混凝土澆灌技巧問題等,及加固工程施工中,對安全,質(zhì)量等的要求。
關(guān)鍵詞:橋梁加固;放線;鉆孔;澆注;安全;質(zhì)量
一、前言
目前,社會主義建設(shè)如火如荼,橋梁建設(shè)更是以一個前所未有的速度在飛速發(fā)展,伴隨著橋梁數(shù)量的增多,我國危橋、險橋的數(shù)量也在急劇的增多,有相當多的橋梁已經(jīng)到了非加固不可的地步了,研究總結(jié)橋梁工程的加固技術(shù),確保加固質(zhì)量與施工過程的安全,對于橋梁加固工程施工具有普遍的指導意義。
二、現(xiàn)狀分析
(一)加固橋梁工程由于受原有結(jié)構(gòu)的影響,施工設(shè)施、作業(yè)環(huán)境、作業(yè)空間均受到限制,如梁體內(nèi)所有的施工物資設(shè)備均需人工搬進搬出,機械設(shè)備基本無法使用,安全狀態(tài)更加不宜控制。
(二)加固部分與原有結(jié)構(gòu)共同作用,因此不僅要保證加固部分的施工質(zhì)量,還要同時保證原有結(jié)構(gòu)不被破壞。
(三)腹板加固為加固工程的關(guān)鍵施工工序,腹板加固采用在原來箱梁內(nèi)側(cè)加澆20cm厚的混凝土,并在加固腹板內(nèi)施加豎向預應力。豎向預應力采用直徑為25mm的冷拉級Ⅳ鋼筋,標準強度Rby=750Mpa,張拉控制力331KN,采用無粘結(jié)方式、軋絲錨體系。
三、施工前的準備
(一)電力線路。在箱內(nèi)鋪設(shè)380V動力線路一條,220V照明線路一條,且每4m設(shè)照明燈一盞,每16m設(shè)簡易活動配電盤一個(插座若干)。照明及動力線路均采用膨脹螺栓固定在梁體頂板下緣(橋中心處),防止地面潮濕漏電。
(二)疏通,清理:疏通原箱內(nèi)通風孔及泄水孔,不通處采用鉆機成孔或人工鑿通保持箱內(nèi)與箱外正常通風,箱內(nèi)不產(chǎn)生積水。清除箱內(nèi)混凝土殘渣及其它雜物。
(三)通風,在箱內(nèi)安裝4臺排風設(shè)施,保持箱內(nèi)空氣流通,正常換氣,使箱內(nèi)作業(yè)人員有一個良好的工作環(huán)境。
(四)通道,在0號、5號墩T梁側(cè)拼裝3m×21m×15m進人進料支架。
(五)設(shè)施:梁體外側(cè)需安裝施工吊蘭五只。
四、施工方案
(一)裂紋修補
首先對大于0.02mm的裂紋進行標識,沿裂紋方向切“V”型槽,寬2cm,深1cm.埋設(shè)壓漿咀,強度達到要求后,壓注環(huán)氧樹脂。待環(huán)氧樹脂凝固后,去除環(huán)氧膠泥,抽檢壓漿飽滿情況。
(二)施工放樣
1.因本加固工程為在既有結(jié)構(gòu)物上進行加固,考慮施工中的誤差,為保證不損傷原主梁預應力筋,且達到加固效果,施工放樣宜采取相對平面控制為主。
2.根據(jù)原主梁懸澆施工的特點:梁體的外輪廓尺寸、預應力束定位、鋼筋及預埋件位置均以與底板底面相對位置控制,故本加固工程以原各施節(jié)段前端底板底面分中點連線為橋中心控制線。
3.本橋里程控制點以5號墩中心為基準點,傳至0號墩中心閉合平差后作為全橋相對里程控制點(在允許閉合差內(nèi)方可作為放樣依據(jù))。
4.腹板扦釘孔高程控制按設(shè)計圖要求控制與主梁頂板底面倒角處相對尺寸。
5.橫隔梁水平孔放樣時橫橋向尺寸以實測橋中線尺寸為基準放樣,高程以梁體頂橋底面為基準面控制相對位置,輔以至梁底板底面距離校核(確認避開橫梁內(nèi)預應力束)。
(三)鉆孔
1.腹板加固φ27mm扦釘孔采用沖擊鉆電錘成孔,鉆頭直徑為φ27mm。全橋共計鉆φ27孔43262個。設(shè)計鉆孔深度15cm,考慮到鉆頭錐度,成孔時鉆尖深度應不小于15.5cm。鉆孔時采取措施控制深度,不得損傷預應力筋。待孔內(nèi)干燥后,植入φ16mm“L”型扦釘,用環(huán)氧膠泥填充密實。
2.豎向預應力孔施鉆避碰原有預應力措施:豎向預應力筋孔(φ40mm)、混凝土灌注孔(φ82mm)、振搗孔(φ56mm)均采用130型金剛?cè)⌒緳C成孔,鉆頭直徑分別為φ40mm、φ82mm、φ56mm。全橋腹板加固共需鉆φ40m孔1840個,φ56mm孔432個,φ82mm孔392個,原結(jié)構(gòu)主梁為三向預應力體系,預應力束(筋)布置較密,鉆孔均在預應力束間隙內(nèi)進行,即使放樣施工位置準確,原橋本身預應力安裝也存在偏差。特別是在墩中心0號塊內(nèi)縱向預應力束中心距為200mm,原預應力束采用φ外85mm波紋管,φ82mm混凝土灌注孔與原預應力束理論間隙僅16mm,對放樣及施工要求尤為嚴格。因此在鉆孔過程中根據(jù)實際情況進行調(diào)整顯得極為重要。
因主梁原預應力束過于密集,要求鉆孔精度很高,為保證鉆孔時不鉆斷預應力束,鉆孔均采用熟練工人操作,正式開鉆前先組織工人試鉆,并給工人講解原預應力束的位置,做到心中有數(shù)。同時加強工人對鉆機性能知識的培訓,加強工人對鉆機定位方法的培訓,加強工人對鉆機給尺進尺的培訓。
鉆孔時當鉆機鉆深在9-23cm時應注意力集中,注意手感和聽覺,發(fā)現(xiàn)卡鉆或鉆機晃動時,及時停機察明原因;應及時取芯觀測鉆孔的實際情況。
孔位調(diào)整:根據(jù)已鉆孔位的具體情況,及時調(diào)整相鄰鉆孔孔位的位置,從而準確判斷梁體內(nèi)預應力的實際位置,在現(xiàn)場施工中應用效果較好。
鉆孔順序:為上下游交錯進行。
(四)新老混凝土結(jié)合措施
1.在原有結(jié)構(gòu)上加澆新混凝土,如何保證結(jié)合面的傳力是關(guān)鍵,為此采用新老混凝土結(jié)合面鑿毛,且每隔一定距離植扦釘?shù)姆椒ā?nbsp;
2.為保證后澆混與原腹板很好地結(jié)合,以達到共同受力,原腹板內(nèi)側(cè)及加厚腹板范圍內(nèi)的上下倒角混面要鑿毛,鑿毛時須首先去除有礙新老混凝土結(jié)合的雜物,鑿除裂縫壓漿時封閉的表面環(huán)氧膠泥,拆除壓漿咀,剝除封閉膠帶,最后對原混凝土面進行鑿毛,鑿毛率要求達到95%。灌注前應將結(jié)合面上灰塵及雜質(zhì)清理干凈,并用水沖洗風干。
3.加強新老混凝土結(jié)合的另一措施是植扦釘
腹板上布置有梅花型扦釘,間距約為30cm,扦釘為L型;與外側(cè)箍筋焊連,上下倒角布置扦釘,間距約為20cm,扦釘為直筋,要求與外側(cè)箍筋焊連;加固腹板端部布置扦釘間距為20cm,扦釘為L型,要求與加固腹板外側(cè)水平筋焊連。扦釘采用φ16mm鋼筋彎制,植入所鉆φ27mm的扦釘中,植入深度為15cm,用環(huán)氧膠泥錨固。
(五)混凝土的澆注及養(yǎng)生
模板采用新制鋼模板,寬60cm,最大高度不超過200cm,以便于人工搬動,安裝檢查合格后方可進行混凝土的澆注。腹板加固采用50#微膨脹混凝土,混凝土配合比由試驗室根據(jù)設(shè)計要求和施工需要進行配制,混凝土入模陷度控制在12cm~14cm,初凝時間為10h,摻微膨脹水泥以補償混凝土的收縮,防止產(chǎn)生收縮裂紋。
由于腹板加厚部分除頂板下灰孔及振搗孔外全封閉,混凝土入模全部靠人工從56mm下灰孔中搗入。混凝土連續(xù)養(yǎng)護14天,混凝土開始灌注時應采取封橋措施禁止一切車輛通行
(六)張拉
梁體內(nèi)外側(cè)的裂紋全部修補壓漿完畢后,方可進行張拉作業(yè),腹板加固豎向預應力為φ25mm冷拉IV級無粘結(jié)鋼筋,端錨固在梁底板底面,上端錨固在梁頂板頂面。
(七)封錨按設(shè)計要求在豎向預應力筋張拉完畢后應用環(huán)氧膠泥混凝土對底板底面軋絲錨頭進行封錨。
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