时间:2022-12-29 03:15:40
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇桥梁加固工程,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
一、桥梁需要加固的原因
桥梁是公路的咽喉,主要功能的好坏影响着整条线路的畅通,公路中设计标准较低的桥梁严重制约了公路运输事业的发展。我国的桥梁设计标准是随着经济的发展而不断提高的,当前的桥梁已经不能适应当前的设计标准要求。在国民经济迅猛发展的今天,交通量及车辆的载重也不断加大。对于修建年代较早、设计标准低的桥梁病害已经更加严重,不能再维持使用,只能关闭交通,这样就制约了交通运输事业的长远发展。
二、桥梁加固工程施工前的具体准备
(一)电力线路
在箱内可以铺设380V动力线路一条,220V照明线路一条,每16m设简易活动配电盘一个,每4m设照明灯一盏,照明及动力线路均采用膨胀螺栓,也要防止地面潮湿出现漏电的情况。
(二)通风
在箱内可以安装4台排风设施,并保持好室内的空气流通,给箱内作业人员一个良好的工作环境。
(三)疏通、清理
疏通原箱内通风孔及泄水孔,在不通处可采用钻机成孔或人工凿通保持箱内与箱外正常通风,此外箱内不能产生积水,及时清理箱内混凝土残渣及杂物。
三、结合桥梁各组成部分采用的加固方法
(一)塞缝灌浆
塞缝灌浆是把按一定比例配制的水泥(砂)浆、 环氧树脂(砂)浆,再按一定的压力灌入结构物缝隙内,最后起到填塞裂缝、提高结构整体强度的作用。裂缝是桥梁病害中极为普遍的现象,产生裂缝的原因也比较复杂。当结构物出现裂缝时,也就意味着受力有效截面变小,结构应力增大,承载能力降低。塞缝灌浆一般可以应用于处理桥梁上、下部结构裂缝,应该按裂缝的大小来决定灌浆中是否掺砂。
塞缝灌浆的基本做法是:先用1:1水泥砂浆勾缝,勾缝时须预留直径约6―8mm的灌浆孔。钢筋混凝土梁的裂缝较小,用环氧树脂勾缝。在公路旧桥加固中,塞缝灌浆是综合处治的方法之一,使用的极其普遍,效果较好。
(二)旧桥下部结构加固
桥台特别是高度较大的桥台,主要受到行车荷载及土压力的作用,因此经常出现的病害有桥台开裂、翼墙外崩、开裂及错位的现象。水流不大的石拱桥我们所采用的是在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。
(三)旧桥基础加固
桥梁基础尤其是天然地基础上的浅基础,因埋置深度较浅,易受河水冲刷而淘空,导致桥台基础冲空,引道被毁。桥梁地基局部软弱,也会产生桥台发生不均匀沉降。鉴于这些问题,我们可以采取对河床用浆砌片石进行铺砌或打木桩扩大桥台基础等方法进行加固。因河水改道,洪水直接冲刷桥台基础,最后导致基础冲空甚至掉脚,可以采取桥跨范围内满铺15号片石混凝土的方法进行加固。
(四)桥面铺装层的加固
桥面铺装层开裂或剥离等病害,对于钢筋混凝土梁板桥容易使钢筋锈蚀,减弱桥梁的横向整体性;因桥面雨水下渗,能加大拱上填料的含水量,使拱圈出现渗水现象。此外,由于桥面铺装层的破损,而引起的桥面平整度差,会使桥梁产生震动,也对桥梁产生不利的影响。总之,根据桥梁的具体情况,可以采用不同的加固方法。
(五)公路旧桥的管理
加强公路旧桥管理,并进行有效的加固和维修,并保证在正常的工作状态下,充分发挥出旧桥的作用,这也是交通管理部门的一项重要任务。旧桥的管理工作具有工期短、工程量小等特点。
1、对桥梁进行重点检查和管理,并收集原始的档案材料,及时的掌握动态;
2、重视起加固工程中原始资料的收集和整理,为今后加固工作积累一定的基础;
3、调动起各基层单位的工作积极性,处理好责、权、利的关系。桥梁病害错综复杂,没有现成的规范,使病害原因难以确定,因此重视公路旧桥的管理工作,确保公路运输的安全。
四、施工方案
(一)施工放样
1、加固工程在既有结构物上进行加固,就要考虑施工中的误差,以保证不损伤原主梁预应力筋,达到加固效果;
2、腹板扦钉孔高程控制按设计图要求控制与主梁顶板底面倒角处相对尺寸;
3、结合原主梁悬浇施工的特点,即预应力束定位、梁体的外轮廓尺寸、钢筋及预埋件位置均以与底板底面相对位置控制,使加固工程以原各施节段前端底板底面分中点连线为桥中心控制线。
(二)新老混凝土结合的有效措施
1、为保证后浇混与原腹板很好地结合,以达到共同受力,凿毛时须首先去除有碍新老混凝土结合的杂物,凿除裂缝压浆时封闭的表面环氧胶泥,剥除封闭胶带,最后对原混凝土面进行凿毛。灌注前应将结合面上灰尘及杂质清理干净,用水冲洗风干。
2、植扦钉
腹板上布置有梅花型扦钉,其中的间距大约是30cm,与外侧箍筋焊连,上下倒角布置扦钉,间距大约为20cm;加固腹板端部布置扦钉间距为20cm,要求与加固腹板外侧水平筋焊连。
(三)钻孔
1、腹板加固φ27mm扦钉孔采用冲击钻电锤成孔,钻头直径为φ27mm。设计钻孔深度15cm,成孔时钻尖深度应不小于15.5cm,全桥共计钻φ27孔43262个。钻孔时应该控制深度,不能损伤预应力筋。
2、竖向预应力孔施钻避碰原有预应力措施:竖向预应力筋孔、振捣孔及混凝土灌注孔均采用130型金刚取芯机成孔。钻孔均在预应力束间隙内进行,即使放样施工位置准确,原桥本身预应力安装也存在偏差。因主梁原预应力束过于密集,就要求钻孔精度很高,并能保证钻孔时不钻断预应力束,正式开钻前先组织工人试钻,并给工人讲解原预应力束的位置,以确保施工顺利进行。
钻孔时当钻机钻深在9-23cm时应注意力集中,如发现卡钻或钻机晃动时,应该及时的停机查找原因,并及时的取芯观测钻孔的实际情况。
五、桥梁加固技术的发展方向
对桥梁的加固技术来说,预应力加固法的加固效果较为明显,但是其施工工艺比较复杂,附属的构造措施也很多,因此只能局限于体外预应力。为了求全面兼顾良好的使用性能、用料的经济性和施工简易性的桥梁加固措施,仍需要人们的不断发现和研究,并进一步的做好预应力砼技术及常规加固方法相结合的新型桥梁加固方法。
1常见的道路桥梁结构病害
1.1路桥地基的不均匀沉降引发的病害地基不均匀沉降是引发路桥病害的最主要原因之一,地基不均匀沉降会使得路桥面各部位受力不均,从而导致裂缝的出现,严重时甚至会导致桥面的塌陷和桥梁的损毁。因此必须予以高度重视,通常地基出现不规则沉降主要有三方面的原因。其一,施工前勘探和设计的不科学。通常一个项目施工前都必须进行实地的地质勘探,并提出工程地质报告真实反应地段的地质情况,在此基础上再有工程设计师进行工程设计,作出设计图,这两项工作是紧密相连,缺一不可的,对于实际施工起到了基础性的作用,因此,一旦这两项工作没做到位,就很可能导致后期施工地基不稳,出现不均匀沉降。其二,施工过程中的不规范,工程施工是工程建设的主体工序,因此必须在每一环予以重视,如果在施工环节中出现管理不善,偷工减料,甚至偏离工程设计初衷,则很大程度上影响了工程质量,也就无法保证地基的稳固。其三,周围环境的影响,由于一个地区可能有数个工程在施工,当周围工程打桩深挖不合理时,则很可能影响到本工程地基的稳固,从而导致地基的不均匀沉降。
1.2桥面铺装层出现裂缝通常桥面铺装层出现裂缝有三方面的原因.其一是施工中周围温度变化不均导致的裂缝。目前,我国道路桥梁的铺装层多采用半刚性结构,这种结构虽然能够提升铺装层的强度、密实度以及压实度,但也使得铺装层承重面对温度变化过于敏感,南方温差比较小影响不明显,但在北方由于温差较大,路桥面温度不均引发裂缝比较常见。其二是车辆行驶的影响,车辆行驶中往住会有急刹车现象,还有部分汽车存在超载问题,在这两种情况的持续作用下,路桥面长期受到磨损和挤压,最终很可能出现裂缝。其三是施工中混凝土配料的不合理性,因为目前路桥面主要以水泥混凝土为原材料,混凝土的配比必须根据实际施工需要进行配置,因此一旦施工人员没有真实掌握初凝期锯缝时间,混凝土配比失误时就很容易在竣工通车后产生裂缝。以上裂缝在长期作用下会逐步加宽加深,并最终导致路桥面出现凹陷和坑槽。
1.3梁端头局部破损梁端头破损是路桥结构中组容易出现的破损,且比较难修复,其破损主要表现为梁端头伸缩缝的损坏和变形。通常导致梁端头局部破损的原因有以下三个:其一,设计之初计算失误,工程设计师在对路桥进行设计时对于梁端缺乏严谨,对其伸缩量的计算失误,在这样的情况下梁端经过车辆反复碾压极容易破损,并导致伸缩装置的失灵。其二,施工人员施工失误,现实施工中,施工人员应该重点对梁端伸缩缝进行施工,稍微出现闪失都容易导致日后问题的出现。其三,养护工作不足,在养护缺失的前提下很容易导致伸缩装置损坏,特别是容易导致“伸缩缝跳车”,不仅降低了行车人员行车过程中的舒适度,还增加了对桥梁的冲击力,破坏了桥梁整体结构,缩短桥梁的使用寿命。
1.4剥蚀剥蚀是自然力和人为因素共同作用的结果,通常表现为公路桥梁表面出现蜂窝面、起皮甚至整体性剥落。剥蚀不仅影响公路桥梁结构的外观形态和整体美观,还会导致钢筋,加速道路桥梁钢筋的锈蚀速率。
1.5混凝土的碳化混凝土碳化主要是自然因素造成的,因为空气中二氧化碳会与混凝土中的氢氧化钙发生化学反应形成碳酸钙,导致混凝土碳化,碳化的混凝土PH值会不断下降,而包裹在混凝土中的钢筋一般不做表面防腐处理,PH值过低的混凝土不仅起不到保护钢筋的作用,还会对钢筋造成腐蚀,这不仅大大缩短了桥梁的使用寿命,还可能引发安全事故。
2道路桥梁病害的加固流程和技术分析
2.1地基不均匀沉降的加固流程和分析首先,在项目施工前,应该对该施工地段的地质条件进行认真详细的勘探,对施工地段的地质情况有一个科学的认识,然后根据地质情况和施工实际需求,对工程进行科学分析,确立科学合理的布局和结构,作出合理设计图,并对特殊部位设置沉降缝。其次,在施工中应该着重关注关键部位的施工,完善监督和管理工作,特别是对于钢筋混凝土等重点材料必须进行科学试验,经过严格检测,选择符合设计要求强度的材料品种,施工中还应该设置专用水准点和沉降观测点。
2.2裂缝的加固流程和分析首先,应该重视路桥面的设计和施工,因为路桥面的铺装层是车辆直接碾压和受力部位,如果不加以重视,长期的碾压下很容易导致损坏,并为日后裂缝出现埋下隐患。其次,应该控制过往车辆的载重,坚决杜绝车辆超载现象发生。再次,应该重视公路桥梁结构的保养,定期维护和修补,一旦出现裂缝应及时清理缝中的杂物并予以修补,避免裂缝继续扩大造成更大破坏。
关键词:桥梁快速加固工程;CFRP材料;应用
中图分类号:K928文献标识码: A
Abstract: with the rapid development of China's economy, China's transportation industry is also in constant development, automobile increasingly large, heavy-duty, traffic volume has increased year by year, caused by the increasing pressure to the existing highway bridges. And the bridge is designed according to the old standard construction, the insufficient bearing capacity. According to statistics, there are about 5500 of this kind of bridge. To make these old bridge can continue to play its role, need to be strengthened. At present, about concrete bridge reinforcement method mainly has the pressure grouting, spraying mortar method, bridge deck reinforcement method of reinforcement, beam lower section enhancement method, steel bonding method, additional longitudinal beam method, the structure system change reinforcement method, prestressed strengthening method. Based on the author's years of experience on fast bridge reinforcement application of CFRP materials engineering are described.
Keywords: strengthening of bridges CFRP material; application
1 碳纤维增强复合材料加固桥梁的优点
CFRP材料加固桥梁优点显著,使用CFRP材料加固结构主要是将其粘贴在或者是植入结构组织的受拉区表面,通过使用其超高性能抵抗结构中承受的拉应力。和粘贴钢板加固工程相比,粘贴CFRP材料加固桥梁具有以下几方面的特点:(1)施工操作便利,不需要使用一些大型的工程机械,对环境要求不高,占用施工场地面积较小。(2)效率高强度高。其自身强度较高,在加固修补混凝土结构操作中此项优点能够完好发挥。强化结构的组织应力,改变受力方式,完成高效加固的修补目标。此项操作受抗震加固与补强方面的意义十分重大。(3)良好的耐腐蚀性与耐久性,通过相关的研究实验证明,CFRP材料在加固修补混凝土结构时耐腐蚀性与耐久性较强,对于强酸盐碱物质的抵抗能力较强。(4)施工质量有保证,因为CFRP材料在固化之前较为柔软,就算是加固的结构表面并不平整,基本上也可以实现100%的有效粘贴率。除此之外就算是粘贴固化之后,发现表面存有气泡,修补起来也是非常的方便,只需要将树脂注射进气泡当中,占据气泡的空间就可以了。但是粘贴钢板却难以达到有效的100%的粘贴率。(5)加固成本低,经过相关研究证明,使用CFRP材料取代传统钢板的桥梁加固,能够节约大概1/4的资金成本。
2 CFRP材料在桥梁加固工程中的应用
2.1 CFRP材料加固工艺的操作要点。虽然CFRP材料加固工艺并不复杂,但是对于施工要求却相当严格,其主要的施工要点包含了以下几方面的内容:(1)进行加固工作前需要了解各项加固结构的详细参数,因为不同的参数对构件极限的承载力以及破坏程度都有较大影响,只有掌握了各种数据,设计工作才能够保证井然有序。(2)在实际工作的结构加固操作中,纤维是一次受力,有相应的应变滞后现象,所以在进行加固组织结构施工的过程中需要根据设计的相关要求减轻负重,抵消或者降低组织构件已经出现的裂缝与变形,提高碳纤维的利用效率,保证碳纤维能够在最短的时间内加入到实际的工作中去。(3)混凝土表面的处理程度会对加固的效果产生的影响。可以选择使用钢丝刷对混凝土的表面进行清理,除去灰尘以及混凝土碎屑,露出新鲜的混凝土面;使用砂轮机将表面完成打磨操作,并且除去剩下的混凝土粉末,在底层涂上一层粘结剂,涂抹之前需要先用丙酮将其清洗一遍。(4)涂底层胶。在混凝土基面干燥之后,对其涂上一层底胶,保证底胶能够渗进混凝土表面的空隙当中,确保碳纤维和混凝土之间的结合紧密程度。一般在选择面积时,需要保证使用标准量对厚度进行相应的控制,使用毛刷和滚筒把底部的胶均匀的覆抹在混凝土的表面,在涂抹操作结束之后,大致7天以后开展下一步操作。(5)粘贴CFRP材料。把CFRP根据之前设计好的尺寸进行裁剪,裁剪完成之后粘贴在树脂的涂层之上,使用滚轮或者橡皮刮刀按着纤维自然方向用力进行推平,把当中的气泡消除,保证碳纤维材料能够完全融合在树脂中,在一些连接部位,需要保证兼顾程度,因此需要多涂刷一些。除此之外,施工人员需要注意的是,在粘贴CFRP时,一定要将混凝土的基面擦洗干净,粘结剂需要均匀的涂刷,粘贴的过程中配合滚轮进行来回的滚实,保证不会出现起鼓的现象。
2.2 CFRP材料运用在我国的桥梁加固工程中。我国真正开始使用CFRP材料在桥梁加固工程中,是从上个世纪90年代后期开始的。分析这些年的应用情况,可以发现CFRP材料用在桥梁工程的频率越来越多。像南京机场路高架桥空心板的补强修复以及卢沟新桥的补强修复等等。所以,伴随着碳纤维材料广泛使用在桥梁结构加固工程上,我们需要更多的碳纤维材料加固理论支撑实际的操作。
3 CFRP材料在实际桥梁工程运用中存在的问题
因为我国使用这项技术发展的时间较短,不管是经验或是数据理论都有待加强,这些客观原因造成CFRP材料在桥梁工程中的应用还有各种问题需要解决,总结主要的问题有以下几点:
3.1 CFRP的抗疲劳问题。特别是纤维薄布和砼组织界面的疲劳破坏与环境影响问题。现如今关于这项问题的研究在国际上还只是处于刚刚起步的阶段,我国对于这项问题的研究也是近两年开始入手操作。
3.2 CFRP材料的老化问题。CFRP材料在大气下暴晒,或者受到了液体的浸泡和化学物质的侵蚀等等,会出现老化情况,这种老化会造成力学性能出现变化,因此研究出防止CFRP材料老化措施也是一项重点难点问题。
3.3 准则的确定。现如今我国在碳纤维材料加固修补工作中,没有一整套统一的理论,以至于这项新的技术在推广过程中遭遇到相对严重的问题。因为没有统一的规章,各项理论都是零散存在,造成推广过程中阻力十分明显。
3.4 研制新型产品。因为碳纤维和玻璃纤维相比,延展性不强,有较强的脆性,所以需要研究出碳纤维和其他纤维材料混合的新型纤维材料,不但能够增加组织结构的抗变形能力,提升其操作的延展性,而且因为其他纤维材料的成本不高,加固的成本也就可以明显降低。
总而言之,碳纤维材料使用在桥梁工程应用中还存在着一系列的问题需要深入研究,将这些问题攻克后能够在理论操作和实际工程中都有更加长远的发展和改善。
4 CFRP材料在加固工程中的应用前景
和传统的桥梁加固方式相比,CFRP材料加固桥梁操作中,施工更加的便利,而且适应性能更强,抗腐蚀能力好,基本上不会增加自身结构的重量,不会造成原组织结构的损坏。这些优良技术会给桥梁加固修补带来巨大的变革,为桥梁加固工程开辟出更多更新的产业道路,保证桥梁加固技术能够取得长远的进步。另外,我国最近几年地震频发,震后粘贴碳纤维片材加固以及在震前就使用CFRP材料完成抗震性能的提升,能够良好的抵御地震带来的影响。伴随着CFRP材料性价比的稳步提升,以及各项操作工艺的成熟,未来的桥梁加固建设中,CFRP材料使用的范围将会越来越大。
5 结束语
我国碳纤维加固桥梁技术发展的时间还很短,但是其优势是显而易见的,未来桥梁加固工程中使用CFRP材料是历史的必然需求。但是因为现如今我国的设计标准还不全面,所以,需要更加深入的研究此项技术,保证CFRP加固技术能够为工程建设提供更大的支持。
参考文献
我国经济发展的持续繁荣带来了公路建设业的迅猛发展,而桥梁设施是公路交通网中的关键组分,其质量的优劣在很大程度上决定着路桥设施运行寿命及安全。如今多数路桥工程建设中均暴露着桩基构筑过程中的缺陷问题,其中有不平衡下沉等情况,对此多采用的桩基加固工艺是微型桩固化过程。文章对桥梁工程施工中的桩基加固技术进行研究。
关键词:
桥梁工程施工;桩基加固技术;公路交通;路桥建设;不平衡下沉
伴着经济规模的扩大和经济快速发展的需求,同时也由于汽车制造技术水平的提升,持续增多的重型货车及私营运输车辆给公路交通设施带来了前所未有的压力,其重点表现在汽车载荷超重、外形尺寸超大,由此给公路及桥梁建设造成了更为严格及更高水平的性能要求。本着充分保障公路运输安全及满足汽车驾驶舒适度的要求,特别需要将现有的路桥桩基实施固化过程。重点是那些运营时间很长,并且严重地暴露出多种隐患及病害的老旧桥梁,要侧重地给予整体的加固与检修,从而能切实保障重载汽车在驶过桥梁时的安全性能。在此,笔者重点探讨了桥梁工程建设中桩基加固的工艺过程,且将微型桩基础固化工艺作为施工例证,阐释了桩基固化的作业流程。
1桥梁工程施工中易出现的质量缺陷
1.1立桩基础下沉立桩基础区域沉入的工程废渣没有完全清除干净,沉渣层厚度过大,很可能导致立桩基础下沉。在立桩基础下沉过程还未造成顶部连续梁的断裂时,此时,因为桩基的承压能力不足以支撑上部梁体施加的重力负荷,故需要对桩基实施稳固化处理过程,从而抑制桩基连续沉陷趋势。在此基础上,还要上顶梁体使其完全复原到以前要求尺寸,完全消除因为桩基下沉引发出的施加于梁体本身的新生应力,以免出现梁体开裂事故,且有效保障工程的安全耐用。再有一种现象即为桩基起初设计结构不符合工程要求,在相同连续横梁下部选用了相异的桩基础结构,立桩基础的失均衡下沉状态极易导致施加于连续梁体的次生应力出现,而且可能在工程设计时将本施工区域地质岩体摩阻指数选取略大(选取规范中的最大数值),摩擦桩区段长度略短。
1.2施工中灌注桩易出现的问题在桥梁工程的施工作业中,采用灌注桩模式的桩基础构建方式系跨水桥施工过程中最为常用的施工模式,因而其最易发生的工程质量缺陷重点体现在水泥结构松散、出现蜂窝、产生气孔等不正常情况。在水泥灌注过程中立桩本体产生离析透气现象,水泥本体内部出现松散气眼、沙窝等不利情况。另外,立桩基础松软,沉淀层尺寸过大,桩基清孔不完全,软淤泥沉降物被掩埋在水泥构架下部,立桩端部不紧密坚实,刚度差;浇筑水泥到立桩顶部时,承载力不够,一些泥浆掺入或因为立桩顶部不坚实,进而导致立桩基础构建质量达不到设计标准。在实施水泥浇筑环节中,产生导管漏水、阻管、坍落气孔等异常情况以及水泥浇筑缓慢,致使起始浇筑水泥已发生初级凝固,因而其流动能力差,后续浇筑的水泥冲坏顶层而上长。浇筑过程中出现小部分区域塌壁现象,由此导致在两个水泥层间混有泥渣杂料,甚至使整个桩由于混有泥渣而出现断桩情况。
2微型桩固化工艺
桥梁施工作业中常用的微型桩是属于一类直径较小的钻空型立柱桩,其特点是能够完全满足于桥梁工程施工作业中的桩基加固过程。利用此类微型桩的桩基加固工艺是采用地质类钻探设备实施钻孔作业。参照相异的工程地质结构,适合运用干式钻孔或连续泥浆灌注护壁钻孔两种类型。如果运用连续式泥浆灌注钻孔模式,待其钻到预订深度值时,再利用冲水方式进行钻孔等清洗工作;如果运用干式钻孔工艺,那就必须重复提钻实施清孔过程。进行完清孔作业后,要马上装入设筋框架及灌浆引管。至于带筋钢笼应当参照拟定的不同用途而进行制作。当需用的孔眼直径较大时,应选取钢筋笼模式;在需要较小孔径的孔眼时,选用单条钢筋。在进行完上述作业程序后,实施压力型灌浆过程。适宜先往孔内放入直径为13厘米的碎石块,尔后往钻孔内浇筑均质水泥灰浆或混凝土砂浆,亦适合采用不往孔内投放碎石方式而单纯地往孔中依托外界动力压入方式浇灌混凝土砂浆。
3桥梁建设中微型桩加固施工工艺的特征
第一,采取微型桩加固工艺能够促使构建成特定模式的、呈现网状排列的微型桩模式,此类由数个微型桩构建成的作业模式,能够非常有效地增强桥梁桩基础的负荷功能,而且所有单桩都能同时负载施加于其的各类应力负载,且显现出理想的固化作用。第二,桥梁施工中的微型桩桩基固化工艺能够实现恰当的桩具排布作业,且工序过程比较简便、技术比较先进,作业过程中所利用的操作器具短小精悍,故其作业过程成本投入较少,而且适用范围广,在多类地质结构中的路桥桩基固化过程中均适合应用。第三,桥梁施工中微型桩基固化工艺在具体工程运用中所获得的固化效果极为明显,实施的桩基固化工序结束后,所构建桩基结构的负荷性能更加强势和优越。采用微型桩基固化工艺对桥梁项目建设工程的立桩基础实施固化过程,能够大幅度增强桩基的载荷性能,取得更为牢靠的固化质量。
4钻孔灌注桩加固原理及处理方法
4.1优化持力层条件、增强桩的承载力在钻孔灌注桩的施工作业环节中,桩底负荷、桩体表皮、土层移动均和桩基的负荷功能存在着极为密切的作用关系。而且要实现大幅度增强立桩的负荷功能,对其桩基的注浆过程即需要赋予超高的输送压能差,进而促使得浆料可以在振捣器附近区域将桩边土层实施泥土下压开裂、开裂缝隙渗氮、裂缝填充浇筑、桩边土层压实、桩土固结的过程,以便将桩基附近的松散的砾石、土壤颗粒都通过该方法胶结成为一片高强度的泥土,从而在提高桩基附近承载层自身的力学性能和物理性能的同时,也有效地提升了灌注桩的承重能力,保证了桩基的加固质量。
4.2增加桩侧摩阻力钻孔灌注桩以及灌注桩底部这两者之间所存在的差距,就是下桩侧模阻力大小的首要因素;装挡泥桩通过与桩体周围的土层结合,有效地降低了摩擦系数,同时也降低了桩侧的摩擦阻力。桩底的高压注浆以及浆液都是沿着桩土与桩体界面,不断进行扩散、填料,水泥综合影响等因素来置换并且填补两者之间的空白,使得桩侧的摩阻力有了极大的提升;浆料水平渗入到桩侧土之后,也能够起到极好的直径桩效应,极为有效地提升了桩体地层的应力效应以及荷载的传递特性。
4.3压浆参数的选取灌浆参数中主要包括水灰比、注浆压力、注浆压力终止等。在进行桩基施工的过程中,必须要结合以往的施工经验来进行参数的预设,之后再根据该预设参数设置,进行桩测试工作,桩测试全部完成之后,其数据都必要达到建造之初所设计的强度,并进行静载试验,最后测试各项参数。严格按照规范要求,进行水泥净浆配合比设计,确定理论配合比,并进行相关的检验。泌水率最大不得超过3%,拌合后3h的泌水率宜控制在2%,24h后泌水应全部被浆吸收。水泥浆液从拌制到使用的最长时间,应通过试验来确定,一般不得超过2~3h。
5运用微型桩固化工艺加固桥梁桩基结构时应关注的问题
在桥梁工程建设过程中,运用微型桩固化基础工艺实施桩基固化作业时,因为现时桥梁结构在以前较长时间服役过程中已出现了很多质量缺陷,因而在针对其实施固化工序过程时,应着重考量的关键事项必然是:怎样运用桥体桩基固化工艺来改善桥梁设施的总体品质及车辆运行承载功能。在此基础上,当运用微型桩固化工艺对路桥项目建设过程中的桥梁桩基实施固化作业时,即应充分关注如下四个关键事项:第一,在开始实施整体桩基固化工序作业之前,有关工程质量监督管理者应当仔细审查本工程项目的施工图纸,且完整交付给施工单位其所拟定的施工工艺方案,实施技术交底工作。第二,应切实保障在实施桩基固化工序过程中所用各种工程材料的质量和性能指标完全达到规定要求。第三,必须严格控制施工作业质量,把好工程材料的购入和验收关,对实施固化工艺作业过程中应展开对整个施工流程的监控,真正使施工作业过程达到工程建设标准要求。第四,应切实做好桥梁土建工程施工作业质量的监控工作,掌控好水泥配制的各种组分所占比例,确保浇注水泥施工过程的人机操作和维护工序能够安全进行且质量达标,保证工程建设材料的性能指标和内在质量,从而圆满实现整个路桥项目建设按施工质量要求顺利施工。
6结语
总之,桥梁工程桩基固化工艺是一种利用广泛、效果优良、操作简便的公路桥梁桩基加固工艺,其固化工序实施的效果好坏是决定桩基固化质量及路桥运营性能的瓶颈性因素。在公路桥梁项目的施工作业进程中,出于全面保障桥梁项目建设过程中达到桩基稳固的目的,确保工程设施的安全性,务必在整体分析各种相关质量因素的基础上,慎重选择科学、恰当的桩基固化工艺方案,以便实现优质的桩基质量,而且须大幅度增强桥梁的荷载功能,最后实现完善桥梁运营质量的目的。
参考文献
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关键字:桥梁;体外预应力;加固;技术
1 体外预应力的概念及优点
1.1 体外预应力的概念
体外预应力,就是把预应力索放在梁的主体结构之外,只通过两端的锚固以及梁中的转向装置与梁体相连。体外预应力技术是后张预应力体系的重要分支, 它与体内预应力即传统的布置于混凝土截面内的有粘结或无粘结预应力技术相对应。采用体外预应力技术加固混凝土结构时体外预应力束一般采用折线形按在梁的跨中部分,体外预应力束布置在腹板下缘,在离支座(1/3~1/4)L 处,体外预应力束向上弯起,锚固在梁的两端。
1.2 体外预应力加固技术的优点
1)施工简单,快速,在施工过程中,无需封锁交通,原结构仍可使用,减少交通压力。
2)运用体外预应力加固时,无需改变截面大小,不会增加结构自重,使得荷载增加。
3)由于预应力筋与混凝土截面分离,提高了混凝土的质量和耐久性,这样便于对混泥土的加固和维修。
4)预应力束基本不占用结构空间,不会因为预留孔的存在而降低结构的承载能力,也避免降低结构的使用功能。
5)体外预应力束在工厂定制,质量有保证。体外预应力是后张预应力体系的重要分支之一,由于无需后浇混凝土,可避免由此带来的预应力损失。
2 加固机理和常用方法
体外预应力加固的施力工具通常采用粗钢筋、钢绞线、高强钢丝等材料,其机理现以桥梁为例来说,在体外对桥梁上部结构施加预应力,以预应力产生的反弯矩部分抵消外荷载产生的内力,从而达到改善桥梁使用性能并提高承载能力的目的.如图一
图一(a)未加固前
图一(b)体外预应力加固后
3 体外预应力加固常用方法
根据施加预应力的方式不同, 桥梁体外预应力加固的常用方法有:横向收紧张拉法、纵向张拉法、竖向张拉法等。
3.1 横向收紧张拉法
梁的两端间隙很小时,一般采用横向收紧张拉法。此法是在梁的下缘对称梁中线安装预应力筋, 在距梁端适当距离处弯起并通过支点锚于梁端的锚固钢板上, 锚固钢板呈U形套在梁端的下翼缘上。水平段的预应力筋用撑棍分成若干段, 两端的撑棍还起到支点的作用。在每段中点用拉紧螺栓将两对称筋收紧,拉杆即产生预应力。
3.2 纵向张拉法
纵向张拉法是沿预应力筋的轴线施加预应力的方法。预应力筋沿梁底布置,到梁的两端设导向块处弯起,锚固于梁的腹板或顶板上,再沿梁底或梁顶进行纵向张拉,以减小梁端的剪力。纵向张拉锚固构造主要有两种,梁顶锚固和腹板锚固。体外预应力筋张拉方法与其构造形式有关,张拉位置可以在梁顶沿斜筋方向张拉,亦可在梁底沿水平方向张拉。其张拉程序与预制混凝土梁的相同。
3.3 竖向张拉法
当采用纵向张拉法不便施工时,可采用竖向张拉法。此法采用在梁肋两侧对称布置预应力筋,一般在梁端肋侧锚固,在预应力筋中部竖直向上张拉,在梁肋底部用小横梁固定预应力。横梁的作用在于固定竖向张拉产生的钢筋预应力,根据具体情况,横梁可以设计成锚固于梁肋上不能滑动预应力筋的固定支点或可以在梁底活动的活动支点。
4 体外预应力加固施工工艺
在该桥加固措施中,施加体外预应力是难点,也是关键点,且体外预应力施工质量的好坏直接影响到全桥的加固效果。体外预应力施工工艺主要流程为: 施工方案编制施工机具准备转向器安装体外索穿索穿入限位装置安装锚头单根张拉体外索防松装置及保护罩的安装保护罩及锚头内灌注防腐油脂防护。
5 工程实例
某连续刚构桥梁建于 80 年代由于养护不当, 汽车超载等因素,下缘混凝土破损,部分混凝土脱落,已出现纵向贯通裂缝,主钢筋已严重锈蚀。随着交通量的增长,桥面已出现下沉,偏差原来桥面设计标高。为了保证不长期中断交通经过研究分析,采用体外预应力的方法对桥梁进行加固。加固方案如图二
图二体外临时预应力索示意图
5.1 恢复桥面设计标高
恢复桥面高程就是通过体外预应力作用桥跨跨中,给桥面一个向上的作用力,使得桥梁跨中应受力反弹复位,抵消或减小桥面下沉挠度,使得桥面恢复到原来的设计标高。通过采用临时横向钢桁架体外预应力索来恢复桥面标高。当首先采用横向排架支撑、体外预应力索对桥梁标高临时实施校正,即在病害桥梁体外、跨中截面的下侧和支点截面的上侧架设横向预应力转向桁架,通过这个临时措施,把需使得桥面抬高的力转接给桥墩,方便高效,通过调整预应力的大小,
逐步把桥面抬高到原来设计标高。
5.2 截面裂缝修补
由于交通量的增长和偶然荷载的撞击,使得桥截面出现裂缝。由于刚桥跨中下挠较大,桥面裂缝出现在墩顶范围内,而在跨中裂缝则出现在梁的底板、腹板及翼板上。采用高强度粘接剂,对裂缝实施灌浆封闭,而后再利为保证裂缝普查精确,使用专门的检查仪器(25 倍读数显微镜)进行裂缝普查,然后封闭所有大于 0.3mm 的裂缝,插入压浆嘴将高分子材料压入并填充裂缝。对于 L/4 处的腹板斜裂缝,还应当采用钢板进行加强。如图三
图三钢板加固
5.3 转向结构施工
由于在梁内施加体外预应力钢索,为减少对原桥的破坏,即根据加固设计要求确定体外预应力索固定点, 以满足受力要求并确保施工质量,钢结构形成骨架后,将用两钢板将钢制构件之间浇筑C50钢纤维混凝土填实。同时遵照“墩顶靠上,转向贴底”为原则,将转向钢管经过试安定位,所有铁件外露部分需作环氧树脂防腐。
5.4 加固效果分析
由实践和数据证明(如图四,时间-位移表),体外预应力是一种有效的加固技术,效果明显,同时还具有良好的防腐性及抗疲劳抗裂性。体外预应力受力图式安全可靠,并且在后期管理中易检查和更换,方便维修及调整索力。体外预应力能够较大幅度地提高旧桥承载能力,同时施工时可不中断交通或短时间限制交通。施工时所需的人力物力少、工期短,经济效益明显,不影响对结构物损伤小,不影响净空和标高,是一种理想的加固方法。
图四时间 - 位移图
6结束语
1、体外预应力加固法是一种主动加固法,能较大幅度的提高构件的承受能力,在加固方法选择过程中,宜优先考虑。
2、对桥梁上部结构施加体外预应力,以预加力产生的反弯矩抵消部分承载能力的作用。体外预应力用于桥梁的维修和加固,具有施工方便、工期短、投资少、效果明显等特点,且可在不中断交通的情况下实施,对结构的损失也小。
3、体外预应力结构的 最主要力学性能特点是:体外预应力索对截面的偏心距会随着构件弯曲下挠而减少,从而减少了预应力的作用。
4、体外预应力混凝土结构特别是钢索可以更换的体外预应力结构,其对锚具有巨大的依赖性,一旦锚具组件出现问题,其后果将是灾难性的。因此,体外预应力锚具组件必须能提供比一般体内预应力索要承受体内预应力索更不利的动载及由此产生的疲劳问题。
5、由于体外预应力索暴露在外,预应力索的反腐十分重要,它关系到结构的安全性及可靠度;同时也方便了对其进行检测,并且在有些情况下还可以更换,从而保证了体外索的防腐能力,这也正是体外预应力技术的优势之一。
参考文献:
[1]朱实新、刘效忠,预应力技术及材料设备【M】.北京:人民交通出版社.2005.1
[2]张开鹏,蒋玉龙,曾雪芳. 桥梁加固的发展与展望[J].公路, 2005(8).
【关键词】旧桥维修加固工艺研究
中图分类号: K928 文献标识码: A
一、概述
浪溪河大桥位于国道220线济南平阴县境内,桥梁全长236.10m,中心桩号为K69+057.1。桥面宽度为净-13m+2×1m人行道,设1%的双向横坡。桥梁上部构造为净跨径5×40m的钢筋混凝土钢架拱、矢跨比为1/8,横向布置5片拱片,拱片籍以横系梁、微弯板及水泥混凝土桥面铺装连成整体;下部构造为双排孔灌注桩基础,桥梁设计荷载为汽-20级,挂-100。
主要病害是:桥面铺装和微弯板破损严重,拱梁局部砼破损并出现许多裂缝,横系梁局部砼脱落漏筋,桥栏杆砼局部破损等。
二、维修加固的主要内容及规模
1.维修加固主要内容
拆除原桥面、拆除微弯板,更换为整体现浇聚丙烯纤维混凝土桥面板,沥青混凝土桥面铺装;采用粘贴钢板带法对空腹上弦杆和实腹板进行加固补强,对拱片的大小接点进行加固,钢板外表面层均匀涂抹防锈漆对钢板进行防护;采用植筋挂网,浇注聚丙烯纤维混凝土加固技术,采用增大截面法,对横系梁横截面进行加固改造,加强横系梁的截面强度;采用灌浆法和涂抹法用环氧胶泥对混凝土裂缝进行封闭处治;对构件混凝土表面缺陷,采用107砂浆法进行修补处理。
2、施工程序及方法
2.1桥面系及微弯板拆除
根据该桥特点,确立该桥桥面系及微弯板的拆除顺序,拆除时严格按照设计图纸及规范进行施工。栏杆、沥青铺装及钢筋混凝土铺装的拆除顺序应从拱顶向拱脚方向横向对称拆除。
2.2.混凝土表面缺陷处理
混凝土酥松较浅处的修补:首先将缺损部分表面劣质混凝土凿除,直至露出新鲜、密实混凝土,剔除修补结合面表面浮灰,修补结合面应凿平、整齐,用掺有水泥用量3%的RI-103型阻锈剂的525#硅酸盐水泥纯浆涂刷在钢筋修补结合面,再用高压射水技术清洗修补结合面,饱水24小时后,用纱布吸干自由水,在保持湿润的条件下,涂刷两层107净浆,并立即摊铺自由水泥砂浆,用力压平抹光,30分钟后2次抹面,覆盖麻袋保湿养护14天。混凝土酥松区较深处与孔洞的修补:对孔洞及深度超过6cm的酥松区,首先将酥松劣质混凝土凿除,其周边凿成规则的多边形,用高压射流清洗开凿表面,饱水24小时,在无自由水的情况下,涂刷二层107净浆后,立即立模浇注107细石混凝土并震捣密实,终凝后及时拆除模,覆盖保湿养护14天后,在修补区的外露表面无尘、无自由水且湿润的条件下,用107净浆在纵横向分别涂刷二遍107砂浆随搅拌随用,拌合在30-40分钟内用完,每次拌合量根据修补量与施工进度而定。
2.3混凝土构件裂缝封闭处治
对所有拟处理的裂缝沿缝凿成深2-4mm,宽4-6mm的V形槽,剔除缝口表面的松散杂物,沿缝长范围内用丙酮进行洗刷、擦清表面。等缝处理后,齐缝用环氧胶泥封缝并埋设、粘帖灌浆嘴,灌浆嘴的间距沿缝长依缝的宽窄以15―30cm左右为宜。待密封材料固化后,沿缝涂抹一层肥皂水,并从灌浆嘴中通入气压为0.2mpa的压缩空气,检查缝的密封效果,对漏气部位应进行修补处理。接通管道-将配制好的胶浆注入灌浆罐-打开储气瓶阀门,调节压力-打开灌浆罐通向灌浆口的阀门进行灌注-待相邻嘴冒出浆时关闭灌注,依次压灌至最后一个贴嘴冒浆,并用木塞塞紧,保持衡压继续压灌,当吸浆率小于0.1L/min时,再续灌5-10min后即可停止灌注。灌浆后待缝内浆液初凝而不外流时,可拆除灌浆嘴,用环氧胶泥对灌浆孔进行封口抹平,进行灌浆封闭的缝要进行抽样开孔检查,以保证灌浆封闭质量。
2.4粘贴钢板施工
首先对粘钢板区进行放样,用磨光机清除表面浮浆和松散物,按设计位置和尺寸钻孔埋设膨胀螺栓,用丙酮清洗膨帐螺栓打入孔内紧固后松下螺母。
将钢板螺栓位置放样钻孔后,用磨光机将粘贴面打磨出45度格纹,用丙酮清洗混凝土表面和钢板粘贴面后,再在混凝土表面涂一层薄而匀的粘结胶在钢板表面均匀抹一层结构胶,厚度2mm左右,随机将钢板贴在混凝土面上,立即加压成型,使多余的胶挤出,达到粘贴密实。紧固螺母进行锚固加压,压加以不小于0.1 MPa 为宜,为了防止钢板锈蚀及美观的要求,涂抹防锈漆进行防护。
2.5横系梁加固施工
用索具将槽钢固定在拱肋的下面,将底模板根据设计高程控制并固定在槽钢上面。钢筋骨架绑扎应在以搭设的系梁底模板上进行,保证钢筋保护层厚度。 根据设计尺寸,将侧模一端与拱肋靠紧,侧模底端与底模用螺丝固定紧密,支立加固后的模板保证不变形、不漏浆,模板经监理工程师验收合格后,方可进行混凝的浇注施工。 浇筑前先检查施工配合比,浇注过程中,混凝土振捣一定要密实,每一批同时浇注的横系梁,制作3组试件,标养28天,拆模后及时覆盖养护,确保构件湿度。
2.6整体现浇桥面板及悬臂板
整体现浇桥面板及悬臂板时,按施工现场实际情况计进以顺桥向中线化分每孔分两次浇注,主要施工工艺流程为:底板制做―底板定位加固―钢筋绑扎―支立侧模板―浇注聚丙烯纤维混凝土―养生保湿―拆卸底模板。
2.6.1支立桥面板的底模板: 根据设计高程,精调索具上端,使底模板的高程与底面板高度完全相同,将木条镶嵌紧密,使底模板紧密固定在两拱肋之间。支立悬臂板底模板:用索具将底模板两端固定住,根据设计高程调整索具的上端,使底模板的高程与悬臂板底板高度相同,用抱卡将模板内侧与拱肋卡紧,使底模板与边侧拱肋形成一个整体。
2.6.2桥面板钢筋加工制作和绑扎桥面板底模模板架设、调整、固定工作结束以后,清理表面杂物、浮尘后,涂抹脱模剂,按设计图纸要求进行钢筋的布置和绑扎工作,并预留搭接钢筋。经自检合格后,报监理工程师验收。
2.6.3浇注桥面板混凝土,浇注前全面检查准备工作是否充足,浇注时严格按照设计配合比控制各种材料数量及各种添加剂数量,振捣密实,杜绝过振或漏振现象,浇注顺序由每孔的两端向跨中进行,在跨中合拢,在浇注过程中,随机制作试件三组,标养28天,做好该段桥面板质量检验依据,浇注混凝土工作结束后,及时作好覆盖保湿养护工作。
2.7预制安装6m腹孔实心板
工艺流程为模板制作―原材料试验―制作底模―钢筋骨架加工制作―绑扎钢筋―支立侧模板―拌合浇注振捣―覆盖保温养护―运输安装,在各分项施工过程中,严格按照报验程序,报监理验收同意后,方可进行下道工序的施工。
关键词:桥梁工程;施工;桩基加固技术;分析研究
1引言
目前城市在发展的过程中,对于道路建设的需求量变得越来越大,在进行桥梁工程建设的过程中,对于工程的稳固性和耐久性也变得越来越重视。因为桥梁工程的施工是一项非常复杂的项目,在进行建设的过程中,涉及的内容也比较多,需要应用的技术类型也比较多,一旦出现问题就会影响工程的施工建设,而且会影响到工程的使用。我国在进行桥梁工程施工的过程中,还是存在一定的问题,需要对这些问题进行深入的分析,并且采取有效的措施来解决这些问题[1]。
2桥梁工程桩基施工特点
我国在进行桥梁工程建设的过程中,建设数量正在不断的增多,如果在进行桩基施工的过程中存在质量问题,不仅会影响工程使用过程中的稳定性和安全性,而且会带来严重的经济损失,还会影响后续的各项施工行为,会导致整体工程建设质量降低,甚至会影响工程的运营。要想保证桥梁桩基施工技术能够顺利地完成,在应用的过程中应该对桩基施工技术的特点进行深入的了解,并且根据实际建设情况,选用相应的施工技术,才能提高建设质量[2]。在进行桥梁工程桩基施工的过程中,涉及的内容比较多,需要保证材料的选择符合建设要求,而且要做好工程的地质勘测工作,设计人员和施工人员需要熟练地掌握施工过程中的一些专业知识点,并且对工程建设过程中制定的施工规范和要求进行严格的遵守,才能保证施工安全,避免在进行建设的过程中存在安全隐患,防止安全事故的发生。在进行桩基施工的过程中,需要对出装机设备的承载力进行合理的设计,因为在工程使用的过程中,如果发生了地震灾害或者是洪涝灾害情况,工程需要具备相应的承载力,才能减少人员伤亡和经济损失情况[3]。桩基施工是工程建设过程中的一个重要项目,需要耗费大量的人力物力资源,因此在进行施工的过程中,应该充分考虑到材料的性价比,并且对施工过程中的全部造价进行优化和控制,才能提高质量。在进行桩基施工的过程中类型比较多,不同类型的桩基需要选用不同的施工技术,在施工之前需要根据桩基类型来制定一个科学合理的设计方案,并且对设计方案进行审核,才能保证施工范围和施工工艺的应用更加准确。还需要制定一个科学合理的施工方案,对施工过程中可能存在的各项问题进行预测。在进行桥梁工程桩基施工技术应用时,需要保证各个环节的施工质量,因为这项技术一旦出现问题,就会影响到各项施工行为,因此需要对施工过程中的一些影响因素进行有效的控制,才能提高总体建设质量[4]。
3我国桥梁工程施工现状
3.1立桩基础出现下沉问题
我国某一工程在进行立桩施工时,需要对施工中的一些细节问题提高重视程度,在进行施工现场检查的过程中,应该对一些灰尘和残渣进行及时的处理,因为杂质过多会影响立桩基础的建设,从而导致下沉现象发生。如果立桩基础下沉不明显,就不会导致桥梁出现断裂现象,需要及时地对下沉现象进行补救,避免因为下沉过多导致桥梁自身的承载能力下降,从而出现断裂的现象。在进行桥梁工程维修的过程中,技术人员需要按照原有的桥梁尺寸进行设计,并且进行修复作业,才能符合桩基的结构设计,防止工程在后期使用的过程中出现断裂的情况。在进行桩基结构选择的过程中,如果没有统一规格,结构设计就会存在一定的问题,会导致结构失衡,进而导致下沉现象产生[5]。
3.2灌注桩存在问题
在进行桥梁工程施工的过程中,会靠近水源环境,需要采用灌注桩施工技术来进行施工,才能提高桥梁工程施工的安全性。在进行施工的过程中,灌注水泥作业容易出现质量问题,例如在进行灌注之后,需要对模板进行拆除,如果结构过于松懈或者是出现了异常都会对材料的质量产生一定的影响,这些问题都会导致桥梁工程建设过程中出现安全事故,如果不能对这些问题进行及时的处理,就会降低工程的使用期限,还会影响结构自身的稳定性。在进行浇筑作业的过程中,如果导管材料存在漏水现象或者是出现了堵塞问题,都会影响浇筑速度,在使用的过程中甚至会冲坏顶层,导致桩体存在杂质,会影响整体工程的施工[6]。
4桥梁工程施工中桩基加固技术的具体应用
4.1钻孔灌注桩施工技术
在进行桥梁工程施工的过程中,应用钻孔灌注桩施工技术,需要对孔洞进行保护,最好的保护方法是添加护壁。在实际建设过程中,需要根据工程的具体要求,对护壁的厚度和直径进行确定,并且对护筒的掩埋深度进行计算,才能保证护筒在应用的过程中更加的稳定,需要在掩埋作业的同时进行护筒的固定。在进行成孔作业的过程中,需要使用回转钻机设备,在作业之前需要根据实际建设地点的条件,进行探测工作和相关的实验,才能提高施工质量[7]。在进行钢筋笼材料制作的过程中,对技术的要求比较严高,需要选用合适的制造材料,并且由设计人员来进行设计图纸的制作,需要严格地按照制作要求来进行各项施工。首先要用吊车将材料放在实现选择好的位置,在施工过程中应该一次完成,避免出现返工。混凝土材料的制作应该在施工现场,需要根据实际建设地点的条件,对结构的凝结时间进行计算,并且严格按照材料的配置比进行材料的制作,确保制作出来的混凝土材料能够达到使用的要求。在进行混凝土灌注作业之前,需要对成孔状态进行检查,确保孔洞能够满足建设要求。
4.2微型加固桩基施工技术
在进行桥梁工程施工的过程中,还需要应用微型加固桩基施工技术,就是使用一种直径比较小的穿孔机设备进行桩基的灌注,在施工的过程中,需要对设备进行选择,并且严格地按照施工标准来进行各项操作,需要对钻孔的位置和深度进行确定。在钻孔的过程中还需要将杂质进行清理,清理之后需要进行清洗作业,才能进行后续的各项施工,在清洗作业之后需要填充钢筋材料和填充物。如果空间比较大的话可以使用钢筋笼材料进行填充,在完成作业之后需要进行灌浆施工,就是将碎石等材料放在直径比较小的孔洞中,并且进行水泥砂浆的灌注,需要根据孔洞的大小选用不同材质的混合物进行填充。
4.3后压浆施工技术
后压浆施工技术,已经广泛应用到桥梁工程的施工过程中,这项技术是利用三根灌注桩的融合进行具体的作业。首先需要对灌注桩进行固定,并且对桩体的长度进行检查,在实验过程中,应该对管道进行清理,如果管道存在问题就要立刻进行解决,确保管道材料在使用过程中不会存在问题之后,需要进行压浆作业。在作业过程中需要对循环流动的时间进行严格的把控,并且对水泥浆和土层进行均匀地扩散,在各项作业完成之后需要对施工质量进行检查,而且要保证作业质量符合国家标准和相关部门的指标,在检验完成之后需要进行质检报告的填写。
4.4其他施工加固技术
在进行桥梁工程施工的过程中,还需要对桩基加固施工作业之后的各项问题进行处理,如果桩基存在缝隙,就要及时地进行灌注和填充作业,才能保证施工材料的密度符合建设要求,在施工过程中可以适当地注入减水剂材料,才能对钢筋材料进行固定。
【关键词】 桥梁 碳纤维布 加固
碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的加固技术,主要用于对钢筋混凝土及素混凝土结构进行加固修补混凝土结构的加固与修补工程。
1 碳纤维布的特点
(1)材料质轻高强:抗拉强度3200~3800MPa,为同截面钢材的10倍以上,比重2.0~3.0g/cm3,单层厚度0.15~0.2mm,用粘结剂将它与结构物粘贴后形成一体,厚度仅为2mm左右,基本上不增加构件截面,而结构物自重的增加几乎可以忽略,能可靠地保证与原钢筋混凝土构件共同工作,获得优异的补强效果;适用面广,广泛适用于建筑物桥梁隧道等各种结构类型、结构形状的加固修复和抗震加固及节点的结构加固。
(2)施工便捷:占用场地少,不需大型机具,没有湿作业,无需动火,无需现场固定设施,施工工效高。
(3)高耐久性:不会生锈,非常适合高酸、碱、盐及大气腐蚀环境中使用,还具有抗疲劳强度高,耐磨损、抗老化等优点。
2 加固原理
加固原理:将碳纤维布,采用高性能的碳纤维配套树脂浸渍胶粘结于混凝土构件的表面,利用碳纤维材料良好的抗拉强度,达到增强构件承载能力及强度的目的。下面对碳纤维复合材料和粘结材料进行重点介绍:
2.1 碳纤维复合材料
碳纤维复合材料通常有纤维合基体组成。加固砼结构用的纤维材料目前主要有三种:玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维。碳纤维复合材料的力学特点是其应力应变量完全线弹性,不存在屈服点或塑性区。由于碳纤维材料具有高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳等优异物理力学性能,以及现场施工便捷,所以是旧桥加固补强的理想材料。
加固砼构件所用的碳纤维布,是由碳纤维长丝经变制而成制成的柔软片材。目前可用于旧桥结构加固的碳纤维有单向碳纤维布、单向碳纤维交织布、双向碳纤维交织布及单项压层材料等,可根据不同的结构部位和受力特性与方向等,选择相应的碳纤维布进行加固。
2.2 粘结材料
粘结材料是性能保证碳纤维布与砼共同工作的关键,也是两者之间传力途径的薄弱环节。因此,粘结材料应有足够的刚度与强度保证碳纤维与混凝土间剪力的传递,同时应有足够的韧性,不会因混凝土开裂导致脆性粘结破坏。此外,由于旧桥加固均在野外,所以粘结材料还应能在一般气候条件下固化,且固化时间合适(一般保证有3h左右),具有适宜的流动性和粘度,固化收缩率小。
粘结材料是既能将连续纤维状的碳纤维结合在一起,同时又能与混凝土表面粘合的系列粘结材料。它主要包括三类材料:底层涂料、整平材料和浸渍树脂。
底层涂料(底涂胶)在处理好的混凝土表面上,涂一层很薄的底层胶,既可以浸入混凝土表面,强化混凝土表面强度,又可以改进胶结性能,从而使混凝土与碳纤维布之间的粘结性得以提高。因此要求底涂料胶必须具有很低的粘度,以及与混凝土间良好的粘结性能,以便于涂刷在混凝土表面后,胶粘剂能渗入混凝土结构中。为保证性能,应尽量避免使用溶剂型胶。
整平材料(找平胶)碳纤维布只有与所加固补强的混凝土表面紧密接触,才能产生良好的补强效果。但混凝土表面的锐利突起物、错位和转角部位等都可能使碳纤维布产生损伤,并引强度降低。混凝土的底层涂料至触干燥后,必须用找平胶进行找平,同时将矩形断面直角打磨后补成圆弧状。
找平胶应具有优良的力学性能,以及良好的施工性能与触变性能。在施工过程中,找平胶应易于操作,且不随时间的延长出现明显的变形,同时应防止胶的滴挂。一般的普通环氧树脂的粘结强度和强韧性都达不到找平胶的要求,不应调配使用。
浸渍树脂(粘结主胶)浸渍树脂在粘结材料中起着至关重要的作用,它连接底胶与碳纤维布。它的粘度应控制在一定的范围,有利于浸渍树脂顺利地将碳纤维布粘附于混凝土表面,经过碾压,使浸渍树脂很容易浸透碳纤维布,形成一个复合性整体,共同抵抗外力作用。
浸渍树脂不仅应具有良好的渗透性以利于浸透碳纤维布,同时还应具有一定的初粘力,防止粘结的碳纤维布塌落而形成空洞或空隙。并且本身应具有良好的触变性,易于施工且不会发生明显的滴淌现象。另外,胶粘剂与碳纤维的相如性和粘结力必须极好,才能满足纤维布和混凝土形成预定的复合材料。
防护材料(罩面胶)罩面胶是为了施工表面美观和保护碳纤维布。只要求材料能涂覆在碳纤维布表面,并不脱层,不掉落,能长期在冷热干燥的空气中稳定,防止复合材料被紫外线直接照射。
胶与胶的相容性 用碳纤维布加固补强的施工过程中,胶是一层一层叠加上去复合而成的,与砼直接接触的只有底涂胶、找平胶,而粘结主胶、找平胶、碳纤维布和罩面胶相连;因此不同胶之间的相容性粘结性应予以充分的考虑。
3 加固受力特点分析
与传统的其它加固方法相比,采用碳纤维布加固旧桥能最小程度的改变原有结构的应力分布,保证在设计荷载范围内与原结构共同受力。
将抗拉性能优良的碳纤维布粘贴到梁体地面或箱梁内壁上,使其与原结构一起受力,及碳纤维布可以与原结构内部的钢筋一道共同承受拉力,以提高旧桥的承载力。
沿桥梁的主拉应力方向(或与裂缝正交方向)粘贴碳纤维布,两端分别设置锚固端,据此可约束混凝土裂缝、防止裂缝再扩展,从而达到提高构件抗弯刚度、减少构件挠度、改善梁体受力状态的目的。
碳纤维布加固混凝土构件,在提高其受弯承载力的同时还可能影响受弯构件的破坏形态。当碳纤维布用量过多时,构件的破坏形态将由碳纤维被拉断引起的破坏转变为混凝土突然被压碎的破坏。与此同时,由于碳纤维为完全弹性的材料,它与钢筋的共同工作会减弱钢筋塑性性能对构件延性的影响。碳纤维布用量过多,构件延性将有所降低,因此,碳纤维布用于钢筋混凝土梁式桥的加固补强时,应根据实际情况合理使用。
试验研究证实,碳纤维布能够提高混凝土梁抗剪承载力,其作用机理与箍筋类似,同时还能明显改善构件的变形性能,增强构件的变形能力。
碳纤维布与混凝土基层界面,可分为两个界面区,即混凝土基层与粘结树脂界面区、粘结树脂与碳纤维布界面区。粘结性能的本质是接触面间的相互作用,宏观上表现为液态聚合物浸润表面后形成的机械锁结,微观上表现为分子扩散后相互缠结作用,或化学键作用,或静电吸引作用,或其符合作用。
4 碳纤维布加固旧桥特点
(1)不增加永久作用及断面尺寸;(2)可适应不同构件形状,成型很方便;(3)施工简便;(4)采用碳纤维布加固补强,对原结构不产生新的损伤;(5)能有效地封闭混凝土的裂缝;(6)碳纤维布(片)具有优良的耐化学腐蚀性;(7)不影响结构的外观。
5 碳纤维布加固设计计算要点
由于碳纤维布加固后在最后破坏时的突然性(拉断或剥离等脆性破坏),其承载力极限状态不能按普通钢筋混凝土的定义,一般应按碳纤维抗拉强度的2/3进行抗弯承载力计算。
采用碳纤维布加固旧桥,目前一般的计算方法是将碳纤维布按照一定的标准(例如强度或允许应力)近似换算成一定用量的钢筋,然后按照传统的钢筋混凝土受力分析模型进行理论分析。虽然是近似计算方法,但理论分析结果与实验数据吻合得很好,因此在一般情况下是适用的。
6 施工工艺
(1)施工准备。拟定施工方案和施工计划,应对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等作好施工前的准备工作。
(2)基面处理。1)混凝土表面的劣化层(如浮浆、风化层等)要用砂轮机进行清除和打磨,露出混凝土结构层;2)基面错位与突出部分要磨平,转角部位要进行倒角处理;3)裂缝部分按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。
(3)基面的清洗。1)先用钢丝刷将表面松散浮渣刷去,然后用压缩空气除去粉尘;2)用丙酮或无水酒精擦试表面,也可以用清水冲洗,但必须保证其充分干燥后才能进行下道工序的施工。
(4)涂刷底胶。1)按比例准确配置好底胶并搅拌均匀,注意一次调和量应在可使用时间内完成,超过时间的绝对不能使用,以确保粘结质量;2)用滚筒或刷子均匀地涂抹在基面上,注意直接均匀涂抹,自然风干。如在冬季施工时胶的粘结都较高,不能涂的太厚;3)底胶硬化后,使表面有凸起部分时,要用磨光机或砂纸打光;4)待底胶指触干燥后,进入下道工序。
(5)粘贴面的修补。1)若发现粘贴面上有凹入部位,应用找平胶进行修补,保证粘贴面的平整,以确保加固效果;2)待找平胶指触干燥后进入下一道工序。
(6)粘贴碳纤维布。1)在待粘贴面上划出各层位置;2)依设计尺寸裁剪碳纤维布,应根据现场施工经验和作业空间确定下料长度,若需要进行接长时,接头的长度应根据实际情况而定,一般不得小于15cm;3)下料数量应以当天能用完为准;4)粘贴碳纤维布时,应依设计位置由上而下,由左至右有秩序地粘贴,并以滚筒压挤贴片,是碳纤维布与浸渍树脂充分结合,同时以压板去除气体;5)即时观察贴片是否密实,若发现有间隙或气泡时,应及时处理。
(7)罩面防护处理。1)粘贴完碳纤维布后,即时在其表面再制衡均匀涂抹一层浸脂树脂,自然风干;2)确保贴片表面已充分风干结合后,在其表面涂抹罩面胶或采取其他措施处理,以保证各层胶的耐久性。
7 粘贴施工要求
(1)对被加固构件的基面要求。因为用碳纤维布加固混凝土构件是依赖于碳纤维布与构件表面的粘贴效率,所以要求基面的混凝土强度等级不低于C15。同时要求被加固构件应具有良好的保护层,即基面平整且具有一定强度。对于构件有剥落、起皮、腐蚀、裂缝及严重碳化表面缺损,必须先进行修复,并应将粘贴基面打磨平整、清理干净,且不应存在尖锐棱角和浮灰粉尘,防止碳纤维布的局部剥断破坏和粘贴失效。
(2)碳纤维布的粘贴。用碳纤维布加固混凝土构件宜采用薄布多层的粘贴方法,使其与粘贴材料充分浸润,确保粘贴效率。对于受弯构件宜在受拉区沿轴向平直粘贴碳纤维布进行加固补强,并在主纤维方向的断面部进行附加锚固处理。
(3)碳纤维布的搭接与截断。加固的碳纤维布一般不应采取沿主纤维方向的搭接,尤其是对受拉构件和受弯构件受拉区的加固。根据国内外对碳纤维布与混凝土间粘结锚固的试验结果,粘结应力主要集中于端部100mm范围内,粘结破坏是脆性的,且粘结应力一般不会产生扩展。因此,若碳纤维布确需搭接时,其搭接部位应避开构件应力最大区段,搭接长度不应小于100mm,且搭接接端部应平整无翘曲。多层搭接的各层接口位置不应的同一截面,每层接口位置的净距宜大于200mm。
(4)粘贴碳纤维布施工安全措施及注意事项。1)裁剪及使用碳纤维布时应尽量远离电源,尤其是高压电线及输电线路。由于碳纤维布为导电材料,因此配套用胶要密封储存,远离火源,避免阳光直接照射,施工时应远离电器设备及电源,或采取可靠的防护措施。2)由于碳纤维布脆性大,抗折能力差,同时为了保证其整体完整性及施工质量,施工过程中务必要避免碳纤维布的弯折;配置及使用胶的场所必须保持良好的通风;碳纤维布实际粘贴面积应不少于设计量,位置偏差应不大于10mm,碳纤维布粘贴好以后,在其表面抹20厚M15水泥砂浆做表面防护,施工过程中应考虑环境湿度对树脂固化的不利影响。3)现场施工人员工作服应穿戴整齐,佩戴口罩和手套,在施工过程中及施工结束后,现场人员严禁吸烟,严格按照相关岗位安全责任制,落实各项安全生产条款要求。4)施工结束后的现场验收以评定碳纤维布与混凝土之间的粘结质量为主,用小锤等工具轻轻敲击或手压碳纤维布表面来检查,以回声来判断粘结效果,总有效粘贴面积不应低于95%,如出现空鼓等粘贴不密实现象,应采取针管注胶的方法进行补救,若粘结面积小于90%,则判定为粘结无效,需重新施工。5)对于碳纤维布粘贴面积在1000m2以上的工程,为检验其加固效果应与建设单位协商进行荷载试验,其结构变形等各项指标均应满足国家相关规范规定的设计及使用要求。6)碳纤维布的施工应根据胶质的要求选择合适的天气进行施工,施工宜在5℃以上环境温度下进行,并应符合配套树脂的施工使用温度,环境温度低于5℃时,应使用适用低温环境的配套树脂或采用升温处理措施。7)工程验收时必须有碳纤维及其配套胶料厂家所提供的材料检验证明,每一道工序结束后均应按工艺要求进行各工序隐蔽过程检验与验收,作好相关的验收记录,如施工质量不能满足规程要求,应立即采取补救措施或返工。
(5)加固所用的碳纤维布及其配套粘结材料均应有厂家所提供的材料检验证明和合格证。
参考文献:
[1]《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》.
[2]《碳纤维施工验收规范》.
【关键词】桥梁病害;成因;加固技术
1、引言
目前,随着我国社会经济的不断发展,汽车保有量快速增加,基础建设的大量投入,我国桥梁建造技术已进入世界先进水平的行列。但由于我国大量桥梁工程数量的增加及长期使用,我国公路桥梁的养护、维修、加固、改造技术方面尚有待进一步提高。因此,桥梁的病害分析、诊断及处理成为了今后桥梁养护工作的重点。
2、常见桥梁病害分类
(1)桥梁两端处路面开裂,新旧桥连接处路面沿纵向开裂。
(2)由于施工工艺和施工质量存在问题,底板预应力钢丝混凝土保护层厚度偏薄,预应力钢丝(多为中丝)外露锈蚀,梁底外观不光滑;普通钢筋混凝土板部分桥梁梁底裂缝渗水;存在纵向裂缝、腹板斜裂缝和横向裂缝,甚至腹板斜裂缝已贯通腹板。
(3)连续梁桥跨中附近存在横向裂缝并贯穿梁底,漏水。
(4)由于基础沉降引起旧桥墩台部分有竖向裂缝,但裂缝形态较陈旧,发展已经稳定,对桥梁运营影响一般不大。
(5)由于桥梁边梁梁底被过往车辆撞伤,伴随有梁间接缝填料剥落,混凝土脱落;预应力钢丝断丝并锈蚀,预应力钢绞线锈蚀,横向光面钢筋外露;光面箍筋外露锈蚀;梁底有划痕等现象。
通过以上病害的表现形式及事例分析并结合静载试验、桥梁受力分析、道路运营状况及偶然事件的发生判定病害主要为以下六类。
(1)正常使用状态问题:梁体主要受拉区在荷载作用下开裂或原有裂缝有扩展,钢筋应力较大,结构使用状态出现问题;但梁体本身受压区未破损,受拉筋未损失,结构的极限强度并未减少。
(2)极限状态问题:梁体主要受力区在荷载作用下,截面应变符合平截面假定,截面应力较小,梁体在荷载作用下没有开裂或原有裂缝稳定,没有新的扩展,结构的使用状态没有问题;但梁体由于被撞而造成钢筋或预应力钢丝断裂,使梁体现有配筋与原设计相比减少,结构的极限强度降低。
(3)梁体底板混凝土保护层厚度过薄、露筋。
(4)车辆撞伤及部分桥梁设施丢失。
(5)结构出现裂缝。
(6)新旧桥面出现通长的纵向裂缝。
3、加固设计原则
加固设计是以实测数据为依据,以现行规范为标准,对现有结构进行补强设计,使现有结构在补强后能满足原设计的要求或满足规范和正常安全运营的要求。
4、桥梁病害的形成与诊断
4.1环境因素引起的混凝土结构损伤或破坏
4.1.1混凝土的碳化
混凝土的碳化是指混凝土中氢氧化钙与渗透进混凝土中的二氧化碳或其他酸性气体发生化学反应的过程。一般情况下混凝土呈碱性,在钢筋表面形成碱性薄膜,保护钢筋免遭酸性介质的侵蚀,起到了“钝化”保护作用。碳化的实质是混凝土的中性化,使混凝土的碱性降低,钝化膜破坏,在水分和其他有害介质侵入的情况下,钢筋就会发生锈蚀。
4.1.2氯离子的侵蚀
氯离子对混凝土的侵蚀是氯离子从外界环境侵入已硬化的混凝土造成的。海水是氯离子的主要来源,北方寒冷地区冬季道路、桥面撒盐化雪除冰都有可能使氯离子渗入混凝土中。氯离子对混凝土的侵蚀属于化学侵蚀,对结构的危害是多方面的,但最终表现为钢筋的锈蚀。
4.1.3碱—骨料反应
碱—骨料反应,一般指水泥中的碱和骨料中的活性硅发生反应,生成碱—硅酸盐凝胶,并吸水产生膨胀压力,造成混凝土开裂。碱—骨料反应引起的混凝土结构破坏程度,比其他耐久性破坏发展更快,后果更为严重。碱—骨料反应一旦发生,很难加以控制,一般不到两年就会使结构出现明显开裂,所以有时也称碱-骨料反应是混凝土结构的“癌症”。
碱—骨料反应破坏的最重要特征之一是混凝土表面开裂,裂缝的形态与结构中钢筋形成的限制和约束状态有关:钢筋限制、约束力强的混凝土形成顺筋裂缝;钢筋限制约束作用弱的混凝土形成网状或地图状裂缝,在裂缝处有白色凝胶物渗出。
4.1.4冻融循环破坏
渗入混凝土中的水有低湿下结冰膨胀,从内部破坏混凝土的微观结构。经多次冻融循环后,损伤积累将使混凝土剥落酥裂,强度降低。冻融循环破坏的混凝土剥落,开始时在混凝土表面出现粒径为2~3 mm的小片剥落,随着使用年限的增加,剥落量及剥落块直径增大,剥落由表及里,发展速度很快。一经发现冻融引起的混凝土剥落,必须密切注意剥落的发展情况,及时采取修补措施。
4.1.5钢筋锈蚀
混凝土中钢筋腐蚀的首要条件是钝化膜的破坏,混凝土的碳化及氯离子侵蚀都会造成覆盖钢筋表面的碱性钝化膜的破坏,加之有水分和氧的侵入,就可能引起钢筋的腐蚀。钢筋腐蚀伴有体积膨胀,使混凝土出现沿钢筋的纵向裂缝,造成钢筋与混凝土之间的粘结力破坏,钢筋截面面积减少,使结构构件的承载力降低,变形和裂缝增大等一系列不良后果,并随着时间的推移,腐蚀会逐渐恶化,最终可能导致结构的完全破坏。
值得注意的是,上述所有侵蚀混凝土和钢筋的作用都需要有水作介质。另一方面,几乎所有的侵蚀作用对混凝土结构的破坏都与侵蚀作用引起的混凝土膨胀,最终导致混凝土的开裂有关。而且当混凝土结构开裂后,腐蚀速度将大大加快。导致混凝土结构的耐久性进一步退化的恶化循环。因此,对新建结构而言,提高混凝土结构耐久性的基本途径是增强混凝土的密实度,防止和控制混凝土开裂,阻止水分的侵入;加大混凝土保护层的厚度,防止由于混凝土保护层碳化引起钢筋钝化膜破坏。对于在使用结构而言,提高混凝土结构耐久性的基本思路是在清除病害根源的基础上,封堵裂缝,修补破损混凝土;增设防水层,防止水分的侵入。
4.2混凝土结构的裂缝分析
实践表明,混凝土结构的任何损伤与破坏,一般都是首先在混凝土中出现裂缝,裂缝是反映混凝土结构病害的晴雨表。所以,对混凝土结构的损伤检测,首先应从对结构的裂缝调查、检测与分析入手。混凝土结构的裂缝是由材料内部的初始缺陷、微裂缝的扩展而引起的。引起裂缝的原因很多,主要有以下两类:
第一类,由外荷载引起的裂缝,称为结构性裂缝(又称为受力裂缝),其裂缝的分布及宽度与外荷载有关。这种裂缝的出现,预示结构承载力可能不足或存在其他严重问题。
第二类,由变形引起的裂缝,称为非结构性裂缝,如温度变化、混凝土收缩等因素引起的结构变形受到限制时,在结构内部就会产生抗应力,当此应力达到混凝土抗拉强度极限值时,即会引起混凝土裂缝,裂缝一旦出现,变形得到释放,拉应力也就消失了。
两类裂缝有明显的区别,危害效果也不相同,有时两类裂缝融在一起。调查资料表明,在两类裂缝中以变形引起的裂缝占主导的约80%,以荷载引起的裂缝占主导的约20%。对裂缝原因的分析是裂缝危害性评定,裂缝修补和加固的依据,若对裂缝不经分析研究就盲目进行处理,不仅达不到预期的效果,还可能潜藏着突发性事故的危险。
5、桥梁病害的加固流程和技术分析
在桥梁的增强改造过程中,主要可以将其分为两种,一种是对裂缝进行的修补,而另一种就是对桥梁结构实行的加固增强,下面我们就从其技术特点以及适用场合进行一下浅要的分析。
5.1 裂缝的修补技术
对桥梁裂缝进行修复主要就是恢复其结构的耐久性及防水性,其中主要应用的技术有:
(1)表面处理法。该方法就是将防水材料以及填料涂抹在出现微裂缝的部位表面,因此来提高其耐久性以及防水性。若是裂缝的宽度出现了变化,那么在进行材料的选用时就应该选择具有较好伸缩性的材料。
(2)注浆法。该方法就是将水泥或者树脂类的材料注入到裂缝中去,进而提高其耐久性及防水性。现阶段的注浆材料普遍采用环氧树脂,并运用低压低速的方法注入裂缝之中。将环氧树脂的注入方法与钢钉结合并用,对修复部位的整体性能够给予有效的增强,并且是一种防止裂缝继续扩大的有效措施。
(3)充填法。该方法比较适用于较宽裂缝的修补过程中,其具体的实施方法是沿着桥面的裂缝凿除一道深槽,然后将各种粘性材料嵌补到沟槽之中,例如环氧砂浆与水泥砂浆、沥青以及环氧树脂硅胶等相关的化学补强剂。用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝(0.3mm),作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采用取开V型槽,然后作填充处理。
(4)表面喷涂法。该方法的实施过程是在经过凿毛的裂缝表面,利用水泥砂浆喷射一层粘度较高且密实的保护层,进而达到封闭裂缝的目的。要注意,在进行喷浆作业前,要清楚结构表面剥离的部分,然后在进行水洗清洁,正式喷浆前要将基层湿润,才可以实施喷浆。
(5)粘结钢板的封闭方法。当路桥的钢筋构建出现了主拉应力的裂缝时,可以首先对裂缝进行处理,然后再在裂缝的位置粘结钢板,再利用膨胀螺栓给钢板施加压力。注意,在作业工程中钢板的粘结方向应该与裂缝的方向互相垂直。
5.2 桥梁的加固增强技术
桥梁的上部结构通常采用的加固方法分为以下几种:
(1)增大面积的加固方法。该方法是利用增大构件所具有的几面的面积,来进行加固处理的。其根据净空条件以及载荷大小的不同,可以将其分为两种不同的方案,一种是以增大截面的面积为主,另一种则是以增加配筋为主。
(2)外部粘贴的加固方法。该方法是将玻璃钢、实用型钢等通过粘合剂将其粘贴于结构的外部,进而提高结构所具有的承载能力的有效方法。其主要适用于当构件的尺寸受到限制,但是又对其承载能力提出了较高要求的情况下。要注意的是,在作业的过程中一定要保证粘合剂所具有的质量。
(3)外部预应力的加固方法。该方法是利用预应力的原理,在原有的构件上或者是增设的构件之上适当的施加一定的初始应力的加固方法。在对受拉区施加适当的压力,能够抵消一部分自身的重应力,进而起到减小裂缝的宽度、跨中的挠度以及闭合裂缝、卸去载荷的作用。
(4)对结构体系进行改变的加固方法。该方法是利用增设桥墩或者支撑,将简支变得连续,在梁下增加加劲梁、钢架梁以及叠合梁等,来降低梁内峰值弯矩,进而提高载荷能力的方法。
(5)增设纵梁的加固方法。该方法就是在台基础以及桥梁墩稳定且承载能力足够的情况下,采用增设刚度较大、承载能力较高的新纵梁与旧梁结合使用,共同去承担所受的压力。在桥梁增设了主梁之后,其应运中车辆的荷载会在桥梁的结构之中进行重新的分布,这样一来就减少了两种所受的荷载,进而是加固后的桥梁的刚度以及承载能力得到了有效的提高。当新增的纵梁处于主梁一侧或者两侧的时候,还具有桥梁拓宽作用。这种方法要求梁体的结构基础十分完好,承载力须满足加固后荷载要求。
5.3 梁端头局部破损的加固流程和分析
首先,应该提高对伸缩缝施工的重视度,确保混凝土强度、密实度,特别是在焊接锚固钢筋时,在采用国家认证的材料基础上应该尽量避免烧伤已经浇固好的混凝土。其次,应根据不同地区的不同的温度差,采用符合当地实际的伸缩缝结构型式,特别是对于已建好的伸缩缝,应该加强日常养护工作,定期检查。
6、结语
综上所述,桥梁结构设计与施工状况直接影响了其使用性能的发挥,在社会经济快速发展的今天,我们必须要重视桥梁结构病害的加固处理。在分析导致病害发生的具体因素后,建设单位、施工单位、监理单位等相关单位必须协商一个最经济最合理的处理方案,对桥梁结构采取有效的加固方法,保证桥梁结构加固处理后的承载要求、使用性能、外观质量要求以及经济性、社会性要求。
参考文献:
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[2]程凯,翟晓鹏.混凝土桥梁结构病害分析与防治[J].交通科技与经济,2009,(01)
目前,在我国的经济发展过程中,公路桥梁项目的建设越来越多。为了使得公路桥梁项目建设质量得到大幅度的提高,需要落实隧道施工过程中的加固技术。然而,在实际的隧道工程施工过程中,由于受到各方面的因素影响,使得公路桥梁隧道中出现一些裂缝问题,影响到工程的实际质量。因此,需要采取有效的措施对裂缝问题加以改善,从而为人们提供一个安全的出行环境。基于此,文章就公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术的应用进行分析。
关键词:
公路桥梁隧道;灌浆法加固;应用
正文:
1.公路桥梁隧道灌浆法加固原理
在实际的公路桥梁隧道施工过程中,经常会出现这样或者是那样的问题,影响到工程整体的使用效果,严重情况下会使得工程项目的寿命大大缩短。所以,对于工程建设来说,落实项目维护工作具有非常重要的意义。一般而言,在公路桥梁隧道当中,会使用灌浆、预应力加固以及钢板等技术来对工程进行维护。在这些技术中,其都有比较明显的优点,但是也都要缺点存在。文章主要针对的是隧道施工中的灌浆法来进行分析。在施工过程中,灌浆法的而应用日益广泛,其忒单是施工便利,并且经济型较高。在灌浆法中,依据合适的比例,对材料进行搅拌,然后再注入到裂缝当中,对裂缝形成封堵,从而使得工程的强度大大提高。通过灌浆法的作用机理分析,可以发现在灌浆法中,其主要依靠的是利用灌注的方式,使得裂缝中形成稳定的浆柱,从而使得工程的结构的物理性质得到大大的改善。通过这样能够使得工程表面的承载能力大大的提高,降低工程的沉降量,达到保护工程的重要目的。
2.公路桥梁隧道施工的裂缝产生原因及形态
2.1公路桥梁隧道施工的裂缝产生原因
公路桥梁隧道施工中,由于受到外部环境的影响,如温度、地质条件等。给施工中带来的温差、湿度等的变化,造成混凝土等结构带来了压力,长期造成了变形、裂缝等情况的发生;施工过程中,由于施工技术的不到位或者施工环节的疏漏,使得施工标准没有达标,造成了公路桥梁隧道内部结构的不稳定,导致裂缝的出现;在混凝土浇筑过程中由于温度导致浇筑出现了收缩等情况,带来外部裂缝的问题出现;当公路桥梁隧道施工接近结束的时候一般会出现不均匀沉降,如果混凝土骨料再出现质量不过关的问题,导致含泥沙的量出现多大的情况,导致混凝土强度出现问题,出现裂缝。
2.2裂缝的形态
砌浆脱落。由于公路桥梁隧道的建设施工中,需要砌浆的技术来加固墙体,增强墙面的稳定,因此当砌浆出现脱落的时候,整个墙体不仅破坏了美观,而且也失去了加固的作用。工程稳定性和安全系数遭到了破坏。砌石松动。这时由于公路桥梁隧道工程中的裂缝导致的问题。主要发生的位置在公路、桥梁、隧道的砌石部位。这部分的脱落和松动破坏了公路桥梁、隧道的承重,造成了公路桥梁隧道的坍塌发生的概率加大。墩台裂缝。主要位于公路、桥梁、隧道的柱体支撑部位。当支撑道路的墩台或者柱体出现裂缝后,不仅影响了公路桥梁隧道的使用性能,也危害了交通出行的稳定性与安全性。
2.3蜂窝麻面的问题
蜂窝麻面问题的出现也会影响桥梁的使用安全性能,造成蜂窝麻面的主要原因有以下几点:第一点:在桥梁施工的过程中,由于施工人员没有严格按照施工流程以及规范进行施工,所以会造成蜂窝麻面的情况发生。第二点:模板的表面仍留有水泥混合物的残留物,也没有涂刷隔离剂。第三点:混凝土浇筑的过程中捣鼓不均匀,从而出现两级分化的情况即:捣鼓过度会造成石子及一些粗料容易下落,而捣鼓过于轻盈则会发生疏松情况。
3.灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用要点
3.1公路桥梁隧道灌浆的选择标准
在公路桥梁隧道的施工过程中,灌浆工作应当从质量控制的标准语强度控制的标准两方面来进行考虑。首先是强度方面的控制标准:在灌浆工作完成之后,应当将杂填土的承载能力控制在130kPa左右,淤泥承载能力控制在80kPa,而复合地基的承载能力控制在130kPa左右;其次,是在质量的控制标准方面:在进行灌浆法质量控制的过程中,需要根据公路工程的施工质量控制标准来进行。
3.2浆材的配比
在泥浆中,水泥与粉煤灰是重要的原材料,在实际的施工过程当中,应当先对裂缝的原因进行分析,并依据裂缝的大小程度来对浆材进行配比,并且也要根据工程的实际施工需求来对配比杜进行确定。
3.3扩散半径
在实际的施工过程中,由于地质差异较大,所以在各个公路桥梁隧道的施工过程中,其孔隙率与渗透系数之间也存在着很大的差别,这样的话就会使得计算公式失去其作用。而且在实际的施工当中,应当根据施工经验来对扩散半径进行计算,然后在依据实际的情况来做调整。
3.4灌浆施工操作
在灌浆的施工操作过程中,主要有四个方面的内容:灌浆压力、灌浆量、灌浆孔的深度以及灌浆结束的标准。在实际的操作过程当中,要想使得灌浆能够达到饱和的状态,就需要在整个地基当中浆液能够充满,这样的话才能够对最终的灌浆量进行确定;对灌浆的压力要控制在0.3~0.5MPa的范围之内,如果有特殊情况发生的话,再依据实际情况进行调整。
4.利用灌浆法对公路桥梁隧道进行加固的技术
4.1灌浆施工前的准备
在进行灌浆施工之前,应当先对材料进行调配,主要的材料有黏土、水泥以及混合砂子,与高分子化学溶剂相结合,在配置灌浆材料的过程中,也可以选择水泥灰,这样的话可以使得灌浆的成本大大降低,提高可塑性。在材料配置完成之后,然后需要选择一定的施工段来进行工作,依据实际发生沉降的情况,对灌浆位置进行合理的选择,尤其是对于裂缝比较严重的地方,应当将灌浆用料增加。
4.2根据实际情况确定施工标准
完善的施工标准是指导工程顺利进行的重要基础,所以在实际的施工过程中,应当按照工程规定的质量标准来进行,对基础部分进行加固的时候,应当以施工实际为基础,按照实际情况选择施工标准,如果车流量比较大的话,就应当对其着重考虑,从而对质量控制方案进行合理的设置。
4.3灌浆法施工工艺分析
在实施灌浆工作的过程中,要保证所有操作人员到场,对隧道施工流程先进行交底,首先是需要做好钻孔工作;然后再将浆液注入到裂缝当中,并对其封堵;第三是对灌浆材料进行搅拌;第四是灌浆;第五是等待浆液的凝固;最后是封堵灌浆口。在整个施工过程中,要对每一个环节都要落实到位,并且采取有效的措施对施工质量加以控制,从而保证各个施工环境的衔接能够顺利。在钻孔的过程中,使用的是90mm的钻头,为了避免钻孔过程中出现偏移的情况,应当在钻头进入到粉性土层之后,再将导管导入,然后对孔壁做好保护工作,从而保证黏性土的作用能够有效的发挥。在安放浆管以及孔口封堵的过程当中,应当使用软橡皮材质的包裹,以免在外力影响下出现浆液外流的情况。在实际灌浆的过程中,应当保证搅拌工作的充分与均匀,并且在搅拌的过程当中对水、泥沙以及煤灰的比例加以注重。在实际的灌浆过程中,应当依据一定的顺利来进行操作,一般所采用的措施是自上而下,在灌浆口的位置将浆液缓慢的注入到其中,直到浆液饱满,待浆液在完全凝固之后,将灌浆口进行封堵,一般情况下,浆液会子啊灌浆结束之后的半个小时之内凝固。在封孔的过程中,要对孔的密封性加以注重,从而保证工程整体施工过程的质量。总而言之,在当前社会发展的过程中,公路桥梁工程的建设越来越多,并对其要求也日益提升。所以,在施工过程中应当选择有效的施工技术,保证工程的施工质量与进度。文章通过对灌浆法的应用进行了分析,其能够对工程中存在的裂缝问题有效的解决,降低工程的成本,延长工程的使用寿命,可以大范围的推广。
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【关键词】灌浆法;公路桥梁隧道;加固;原理
引 言
对墩台裂缝的预防和治理是公路桥梁隧道施工中的重要工作内容, 而实际施工中, 由于墩台的不均匀沉降或墩台自身裂缝等原因, 桥台、 桥墩常出现不同程度的裂缝, 对桥梁隧道工程的安全性能和服务性能产生严重的影响。 本文通过桥梁隧道施工实例证明: 公路桥梁隧道施工中, 利用灌浆法对施工中出现的裂缝进行修补, 能够达到加固桥梁基础的目的, 使用效果较为理想, 应得到广泛运用。
1 工程概况
某公路桥梁隧道, 桥全长为42m, 桥梁的跨径组合为3m×14m,桥宽组合为1.5m +12.0m +1.5m。该桥梁隧道的下部结构为柱式墩配扩大基础, 桥台为U型桥台配扩大基础。该桥梁隧道施工中发现以下问题: a)桥墩、 桥台存在裂缝,范围是台帽中间到台身, 宽度约为2mm, 长度约为3m; b)桥墩上游侧防震挡块开裂; c)桥台砌石出现松动现象。 对上述问题的成因进行分析, 认为裂缝的产生原因为墩台不均匀沉降, 以及墩台开裂。 为了在施工过程中有效解决上述问题, 及时控制裂缝的范围和深度, 保障公路桥梁隧道施工质量, 本工程采用灌浆法对桥梁基础进行加固施工。
2 灌浆法加固的原理
利用灌浆法加固桥梁基础指的是运用液压、 气压、 电化学原理, 在压力作用下将浆液注入桥梁基础的裂缝和空隙中, 从而达到填补裂缝, 加固基础的目的。灌浆法的主要作用是通过灌浆来改善基础的化学性质以及物理性质, 在灌浆过程中, 浆液渗透到裂缝和孔隙中, 并形成浆脉, 进而形成浆柱体, 浆柱体与桥梁基础结合后形成符合基础, 从而有效提高桥梁基础的承载能力, 并减轻墩台不均匀沉降的问题。
3 灌浆法加固桥梁隧道基础方案设计
合理设计施工方案是保障灌浆法加固桥梁隧道基础施工质量的重要前提, 灌浆法加固桥梁隧道基础的方案设计应包含以下几项内容。
3.1 灌浆施工控制标准
灌浆强度控制标准: 灌浆后,要求杂填土的承载力标准值达到130kPa, 淤泥或淤质泥的承载力标准值达到80kPa以上, 复合地基的承载力要达到130kPa以上。灌浆施工质量控制标准: 灌浆施工的质量控制标准应视桥梁隧道工程施工设计要求和施工控制标准而定, 对于桥梁基础的加固施工没有特定的施工质量衡量标准, 由于不同工程桥梁基础的均一性、 裂缝数量、 裂缝程度和理论耗浆都不相同, 因而对桥梁墩台灌浆施工效果应结合工程实际情况制定一套科学的质量控制标准, 从而保障灌浆加固施工的有效开展。
3.2 灌浆施工段的选择
结合桥梁隧道基础的不均匀沉降程度、 裂缝等病害的范围和严重程度选择灌浆加固施工段,本工程主要对墩台基础四周进行加固。
3.3 浆材配比
本工程以水泥粉煤灰浆液作为灌浆材料, 这种浆材所用的材料包括粉煤灰、 水泥等, 本工程施工中采用的水泥: 粉煤灰比为4∶1; 水灰比在0.5~0.55左右; 水泥种类为普通硅酸盐水泥, 水泥的强度是32.5。
3.4 扩散半径
由于实际施工中墩台基础的地质存在不同程度的差异, 墩台的孔隙率和渗透系数也存在一定的变化, 因而不能以公式计算得到的扩散半径作为实际施工中的灌浆扩散半径。 本工程施工中首先通过大量经验将扩散半径确定为1.5m, 实际施工中结合具体情况对扩散半径进行适当调整。
3.5 布孔
灌浆施工的布孔分布、 布孔位置是否合理直接影响着灌浆施工对桥梁基础的加固效果, 本工程的灌浆布孔采用梅花形分布,成孔直径为9cm, 孔深为5cm。
3.6 灌浆施工操作
本工程灌浆施工操作方案设计如下:
a)灌浆孔深度 结合勘探资料将灌浆孔的深度范围确定为3.5~6.0m;
b)灌浆压力 在施工现场通过实验确定灌浆压力,一般来说桥梁基础灌浆加固的灌浆压力在0.3~0.5MPa左右, 灌浆过程中如遇到特殊地质及其他特殊情况应进行合理分析再调整灌浆压力;
c)灌浆量 灌浆施工的最终要求是达到灌浆饱满, 使浆液充满地基, 因而无论是通过理论公式(即灌浆量为对象土量的20%)还是通过经验判断 , 灌浆量的计量都应以饱满、 填满地基为准;
d)灌浆结束标准 规定灌浆压力下, 当孔段吸浆量不大于0.6L/min 时 , 延续 30min 方可结束灌注。
4 灌浆施工
灌浆法加固桥梁隧道基础的具体施工对策如下。
4.1 施工准备
进行灌浆施工前首先要做好灌浆施工准备, 施工准备包括以下内容:
a)准备好灌浆施工所用的机具设备;
b)准备好灌浆施工所需的各种浆材;
c)开展灌浆试验, 通过试验确定合理的灌浆扩散半径、 灌浆孔距等;
d)施工现场组织到位, 施工人员、 技术人员就位, 合理安排灌浆施工进度, 组织施工现场质量控制和监督人员。
4.2 施工流程及施工工艺
灌浆法加固公路桥梁隧道基础的施工流程如下: 道基础灌浆施工应按以下流程进行: 成孔安放浆管和封堵孔口搅浆灌浆待凝成孔安放灌浆管和封堵孔口搅浆灌浆封孔。
施工工艺: 灌浆法加固桥梁墩台施工中应控制好以下几项施工工艺:
a)成孔 采用直径为89mm的钻头正对孔位钻进 , 当钻头钻进至粉性土中时, 应先下入导管护壁, 再通过捞砂筒取砂成孔钻至粘性土中;
b)安放灌浆管和封堵孔口 将软橡皮包裹在花管外壁来阻隔泥沙防止泥沙涌入花管;
c)搅拌 将一定量的水导入搅拌桨筒, 再用搅拌机搅拌, 再加入预定量的水泥, 继续搅拌3~5min后过 滤 浆 液 备 用 ;
d)灌浆 灌浆施工过程中应按照自上而下的顺序进行孔口封闭纯压式灌浆, 直至浆液饱满, 填满基础, 达到设计深度为止;
e)封孔 当灌浆施工达到结束标准后, 应及时进行封孔操作, 封孔过后24h还需要对孔口进行检查,当浆液下沉后还需要进行补浆,直至浆液达到顶面。
5 结语
综上所述, 灌浆法对于公路桥梁隧道基础的加固效果理想,且施工流程较为简单, 施工操作难度较低, 经济可行, 同时也避免了传统加固方法造成的浪费和质量隐患。 今后的公路桥梁隧道施工中, 如需对墩台基础进行加固, 应首先考虑运用灌浆加固法。 此外, 应结合工程实际不断优化浆材配合比、 优化布孔方案和改进灌注工艺, 进而更好地解决墩台裂缝问题, 显著提升桥梁基础的承载力。
参考文献
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关键词:桥梁加固;设计方法;施工方案
随着我国经济水平的不断提高,在全国各地都兴建起了大量的桥梁工程。这些桥梁工程由于人类活动和自然因素的影响,产生了不可逆转的损伤和破坏,如果不及时进行处理,极有可能造成严重的后果。本文主要就桥梁加固的设计要求和施工方法进行探讨,同时对具体的加固方法和原则进行了阐述,最后通过实例,讲解了桥梁加固过程的基本步骤和质量控制要点等。希望通过本文的叙述,可以为以后的桥梁加固工程施工提供指导。
1桥梁加固概述
1.1造成桥梁加固的原因
桥梁加固是一项系统性工程,主要是为保证桥梁设施正常持续发挥作用而进行的工作。在我国,造成桥梁需要加固的基本原因主要有以下几个方面:⑴旧桥梁设计标准低,难以满足日益增长的交通运输需要。⑵原桥梁在设计施工过程中存在缺陷或者受到外界恶劣环境的影响,导致桥面结构混凝土或者钢筋腐蚀严重。⑶延长桥梁的使用寿命。加固桥梁不仅可以提高桥梁的使用寿命,同时还可以节约施工成本。⑷货车超载、交通事故、爆炸等对桥梁施加了过大载荷,导致桥梁结构受损。⑸新建桥梁无法满足原先设计的功能,也是造成桥梁需要加固的重要原因。
1.2桥梁加固的基本方法
桥梁加固主要分为上部结构加固和下部结构加固。在上部结构加固中,主要有增大截面加固法、优化结构受力体系加固法、施加预应力加固法、粘贴FRP加固法、喷射混凝土加固法、粘贴外包钢加固法等[1]。在桥梁下部结构加固中,主要方法有:扩大基础加固法、护套加固法、钢筋混凝土套箍加固法、增加桩基加固法、墩台拓宽加固法。这些方法在一定程度上可以提高桥梁的结构强度,在选择方案时,应根据现场的具体环境和设计要求合理进行选择。
1.3桥梁加固的基本原则
桥梁在日常运输中发挥着重要的作用,桥梁加固施工中应尽量避免中断交通。同时在选择加固方案时,还应秉承花费少、可行性强、修复后的桥梁具有较好的耐久性等原则。在选择加固方案时,必须实事求是,根据旧桥的现状、承载力情况和以后交通的变化科学选择[2]。同时在使用增加桥梁结构构件等施工方法时,还需注意所加固的结构和原结构的结合效果。
2桥梁加固设计
下面根据具体实例简要介绍桥梁加固的设计过程。某桥梁上部结构为3×15m的宽腹T梁形式,其横断面分别布设了两条人行道、行车道和中央分隔带,宽度分别为1.45m、10.5m和2m,整座桥梁全长50.32m。该座桥梁始建于1995年,在2004年曾进行过一次加固,但由于该段交通的交通流量不断加大,对桥面施加的载荷也不断上升,致使桥面出现了很多安全隐患。为保证桥梁的正常运输,决定对该桥进行加固。
2.1桥梁加固设计分类
⑴桥梁上部结构加固方案。主要的设计方案是拆除原桥梁上部结构和钢横梁,施工一个3×15m的C50简支式预应力宽腹T梁。主梁的设计长度为15m,梁高1m,每个孔中有16个中梁,总共使用42个中梁和6个边梁,中梁和边梁的翼板宽度控制在1.6m和1.67m。在主梁中间留出0.4m宽的浇接头,设计橡胶支座并通过垫石保证支座水平[3]。⑵桥面加固:桥面铺设混凝土预计厚度20cm,主要在底层铺设10cm厚桥面混凝土,之上铺设6cm厚的AC-20沥青混凝土,最上部铺设4cm厚AC-13沥青混凝土。此外,还应在铺设混凝土时设置钢筋网,同时在沥青混凝土和桥面混凝土之间设计防水层。⑶桥梁墩柱加固方案:在桥梁墩柱的表面使用环形黏结双层碳纤维布的方式对桥墩进行固定。⑷桥力盖梁加固:通过在盖梁上黏结钢板对其进行加固,从而提高整个盖梁的承载力;在遇到盖梁发生破损的位置及时进行修补;清理原桥台时发现钢筋的地方粉刷防锈剂,同时对裂缝进行真空灌浆封闭,对钢筋和混凝土结合部使用修补砂浆进行修补。⑸辅助设施加固:桥梁辅助设施主要包含防撞栏杆和隔离带,在施工中可以根据具体情况进行更换或者修补。⑹桥梁表面的道路顺接[4]。这项工程对保障桥面和公路的连续性十分必要。在加固工作开始前,应在桥头两侧留出70m的长度,确保与老路连接顺畅。
2.2桥梁加固标准
在桥梁加固工程中,根据要求对桥梁上部结构的设计标准为Ⅰ级,设计载荷3kN/m2。保持原先桥梁横坡不变,桥面铺设混凝土厚度20cm,同时还应保证原先桥梁的抗洪能力不受影响。
3桥梁加固施工
3.1修复破损盖梁
桥梁加固中,应对破损的盖板进行修复。在修复中应首先清理盖板表面裂缝并埋设灌浆嘴,然后封缝并进行密封检查,最后配置浆液进行灌浆,完成对封口的固化作业,详细步骤如下:⑴使用裂缝放大镜对裂缝宽度进行鉴定。⑵彻底清除基础表面的油污和灰尘。⑶设置注入口,每隔20~30cm设置一个,注入口应选择比较宽的裂缝,最后用胶带贴好。⑷使用快干密封胶密封裂缝,在涂抹时严格按照裂缝的走向涂抹,并预留好注入口[5]。⑸清除注入口上的胶带,并在注入口上用密封胶完成塑料底座的安装。⑹配置好建筑工程使用的灌注树脂,通过软管注入裂缝。⑺观察灌注状态,当浆液不再注入或者注浆器中液面不再下沉时停止注浆。⑻拆除注浆器,并使用堵头堵死底座。⑼一段时间后,树脂固化完毕,及时地敲掉堵头和底座,同时对表面封胶进行处理。
3.2桥梁支座加固
桥梁支座安装前首先核对产品的规格尺寸,保证和图纸上设计的一致,如不相符应及时进行修改;安装支座前确保支座上混凝土表面干净整洁,混凝土表面载荷均匀分布;严格控制好支座的标高,标高误差在2mm以内。
3.3钢筋混凝土T梁
对桥梁工程中使用的钢筋混凝土T梁应由专门的管理部门进行监督检查,保证钢筋混凝土T梁的产品标准和产品质量符合设计要求。此外,管理部门还应在T梁检查合格以后才能用于工程项目,如果T梁不合格,应严禁出厂。⑴安装支座:支座安装必须和图纸设计一致,安装后严格检查支座是否安装牢固,符合要求后才能进行下一步作业。⑵安装方案选择:使用两台吊车进行安装,吊起T梁后,在离板20cm的位置停止,将运输车撤走。在距离地面50cm时进行下落试吊,并严格检查绳索、吊车、支腿等设备,确保无异常后继续进行吊运。当吊车进行转臂时,信号工应及时进行导引。当T梁运送到位时,应根据原先标定的位置进行安装。⑶吊运质量的控制:吊运开始前控制好T梁的尺寸、位置、质量等,查看施工现场情况和设计是否一致。吊装过程中加强安全控制和现场指挥,做好应急预案,保证所有工作按计划进行。
4结语
随着我国经济的不断发展,对桥梁的需求会进一步的增大。在设计和建造新桥的同时,还应加强对老桥、旧桥、不满足需求的桥梁进行检测。随着时间的推移,我国在过去十几年中建造的桥梁日渐进入隐患多发期,必须实时地进行检测,及时地进行加固。
作者:毛新蕊 单位:河北京石高速公路开发有限公司
参考文献:
[1]杨灿宇.浅析公路桥梁体外预应力加固的施工技术[J].中国水运:下半月,2011(6):206-207.
[2]刘琦.结合桥梁工程施工的实例对预应力加固技术的探讨[J].建材与装饰,2012(2):260-261.
[3]祈朝刚.结合桥梁工程施工实例对预应力加固技术的探讨[J].建材与装饰:上旬,2012(7):178-179.