危桥加固维修过程中关键施工技术的应用

发表时间:2020/8/11   来源:《基层建设》2020年第10期   作者:朱润田
[导读] 摘要:我国幅员辽阔,地理环境复杂,在许多地方建设了大量的桥梁,这些桥梁在自然环境和超负荷的车流下已经出现了许多问题,需要对这些桥梁进行相应的加固处理。
        珠海鹤港高速公路有限公司(珠海交通集团有限公司)  广东  519000
        摘要:我国幅员辽阔,地理环境复杂,在许多地方建设了大量的桥梁,这些桥梁在自然环境和超负荷的车流下已经出现了许多问题,需要对这些桥梁进行相应的加固处理。本文对危桥加固维修过程中关键施工技术的应用进行分析,以供参考。
        关键词:危桥加固维修;施工技术;应用
        引言
        我国经济在改革开放后稳步增长,人们生活水平不断提高,日常生活中最为明显的变化就是各种车辆的增加。车辆的增加导致各个桥梁公路的负载量不断提升,尤其是部分桥梁建于20世纪八九十年代,这些桥梁在设计的时候所考虑的最大承载量远远不能满足目前桥梁的负载量。
        1危桥加固施工常用技术方法分析
        1.1锚喷混凝土加固技术
        锚喷混凝土加固技术适用于采用浆砌片石桥梁的加固处理,这类桥梁在长期使用过程中受雨水侵蚀、物理冲击等因素的影响,对桥梁混凝土物理结构与荷载力产生破坏作用,引发砂浆脱落、混凝土开裂等问题。采用锚喷混凝土加固技术主要需补强钢筋、喷射混凝土,借此有效增大桥梁强度,并且作业量较小、施工效率高,能够保障桥梁交通运行质量。
        1.2体外预应力加固技术
        体外预应力加固技术是指在桥梁主体结构外部布设预应力筋,利用粗钢筋钢绞线、高强钢丝起到加固、夯实效果。在加固施工技术要点上,首先应完成滑块垫板、锚固支座位置与上锚固点的放样定位,在放样过程中合理避开钢筋位置、保障钢筋结构的稳固性;其次应在梁顶或梁端面处设置上锚固点,凿除桥面铺装层、混凝土保护层与锚固孔,保障锚垫板上表面与梁顶面保持平齐;再次是设置转向装置,增强体外索的加固效果;接下来是安装预应力筋、完成预应力筋的张拉处理;最后是完成压浆作业,加强水灰比控制、保障压浆密实度达标,提升局部黏结效果。
        2设计方案
        拆除原有拱桥上部结构,利用下部,新修为1-30m正交预应力钢筋混凝土箱形梁,结构简支,桥宽净8.0+2×0.5m;下部结构(1)利用原有拱桥桥台,拆除原有拱桥侧墙,保留台帽部分。以原有桥台台帽顶面为加高桥台基础底面标高,以原拱桥桥台台身前缘退后1米为加高桥台台身前缘,并在原有桥台植入钢筋,使新旧桥台更好的结合成整体。(2)加高后新桥台为U型桥台,扩大基础。(3)由于原拱桥桥台宽度只有7.9米,加高后桥台两侧安全带采用悬出托梁支撑,通过托梁使桥台与安全带连成整体,保证桥台位置桥面与梁板处桥面宽度一致。
        3设计要点
        3.1截面增大法加固边梁
        下部采用旧拱桥桥台加高利用,加高后新桥台为U型桥台,扩大基础。浇注加高桥台前应将原有桥台清洗干净,混凝土表面凿毛,并按设计图纸植入钢筋以保证新、旧混凝土良好结合。浇筑桥台侧墙注意预埋托梁锚固钢筋,浇筑托梁混凝土时注意预埋安全带锚固钢筋。对于桥台加高利用具体见桥型布置图,桥梁施工放样必须准确,仪器校核无误后方可进行施工。
        3.2梁端黏钢抗剪加固
        在加固正截面及拓宽横桥向之后,原桥上部结构自重、设计荷载将大大增加。基于带载加固应力滞后效应,剪应力增量根本无法通过新增钢砼底板有所分担,仍是原梁腹板承担设计荷载产生的剪应力。为此,在进一步加大荷载的同时,极易产生抗剪破坏,特别是钢筋混凝土梁桥,往往出现于支座与周围截面处。在正截面抗弯加固过程中,为达到斜截面抗剪承载力有效提升,可将竖向钢板条黏贴至梁端范围2m内。
        4路桥工程中危桥加固施工与维修技术施工要点
        4.1裂缝修补处理
        基于对称施工原则进行桥面铺装层、人行道板与栏杆的拆除作业,将主拱圈进行加固处理。依据裂缝宽度差异进行分类修补,针对宽度小于0.15mm的裂缝可选用表面封闭处理方法,针对宽度在0.15mm以上的裂缝可选取压力灌注浆法进行处理。在裂缝修补前,需做好裂缝表面与裂缝口的清洁处理,确保其表面平整、干燥且缝内无异物,沿裂缝走向在其30-50mm范围内进行裂缝修补;选取裂缝修补专用材料或改性环氧胶进行裂缝缝口表面的加压、刮平,完成表面封闭处理;基于《公路桥梁加固施工技术规范》进行压力注浆工艺的使用,实现对裂缝的有效修补。

其中需针对裂缝修补专用胶的胶体性能进行严格控制,确保其抗拉强度芏20MPa、抗拉弹性模量芏1500MPa、抗压强度芏50MPa、抗弯强度芏30且无脆性破坏问题,钢-钢拉伸抗剪强度芏10MPa、固体含量芏99%,在规定压力下可注入宽度为0.1mm。
        4.2预应力处理
        在建设公路桥梁时,要从合理设置预应力上,加强桥梁本身的坚固程度。再对公路危桥改造时,同样,在加设外部应力的同时,要提升预应力的作用发挥。在具体操作中,就是加大公路危桥原有构件的应力,能够极大降低自身的重量,而且还能够提升桥梁的整体稳固性,减少公路桥梁裂缝的产生,有效延长使用寿命。
        4.3桩基处理
        如果公路桥梁桥墩基础底部为软土层时,桥墩在长期使用中就会出现沉降,降低墩台桩基和地基的深度,影响公路桥梁的稳固程度,缩短公路桥梁的使用乃年限。针对这种情况,施工人员要对桩基进行处理,通过采用增补桩基的方法,在原有桩基结构周围,加设钻孔桩,或直接将钢筋混凝土的预制桩结构打入桩基周围,从而形成更大面积的桩基承重台,提升整个桥梁的负荷能力和稳固性。
        4.4截面处理
        在公路危桥改造中,很多施工单位使用加大截面的技术,这种技术操作简单,对交通的影响较小。在具体操作中,就是在公路桥梁原有结构的基础上,进行浇筑一层稍后的混凝土层,能够提高危桥的刚度,提升公路桥梁的负荷能力。加大截面处理技术,简单易行,而且投入使用后,也不易出现质量问题,得到了广泛的推广。
        5危桥加固改造工程质量安全管理路径选择
        5.1施工质量管理
        在过程控制环节也投入了大量精力,除施工图审查外,开工申请制度的严格落实、原材料进场严格把控、过程控制的针对性加强、竣工验收的严格开展也为危桥加固改造工程质量安全管理提供了有力支持。开工申请制度的落实主要围绕分项工程开工报告提交展开,通过事先提出具体的质量安全保证措施与施工组织计划,并开展针对性复核、检验,监理工程师最终在确保万无一失后方签署开工令。在原材料进场把关环节,整个团队通过严格把关保证了每一种施工原材料的质量,且同时保证了原材料能够满足施工图及相应规范要求。在分批次抽检下,决杜绝不合格原材料入场,建设工程质量因此得到有效保障。过程控制的开展主要围绕工序管理制度的严格执行展开,通过对王家湾大桥加固改造工程涉及的隐蔽工程、重点部位、关键工序、薄弱环节开展重点质量督查,并同时逐一检查钢绞线位置、千斤顶、钢筋保护层、钢筋数量、钢筋尺寸、模板高差、模板接缝、桩顶标高、桩身倾斜度、平面尺寸、桥梁轴线等要点,配合严格的混凝土设计配合比控制与及时调整,可能对工程质量带来不良影响的因素被尽可能排除。此外,对于改造过程中发现的质量事故或工程缺陷,单位开展了严格的调查处理,全过程理念也在这一过程中得到较好贯彻;在竣工验收环节,技术专业开展了严格检测,结合对质量自检和报验资料、监理旁站记录、施工记录的检查追溯,并开展现场抽查核验,最终保证了工程得以高质量完成。
        5.2危桥加固管理
        危桥的加固工作完成后,后续的保养管理工作也要跟上,确保整个桥体的质量:(1)加固完毕后的危桥在通车后要进行不定期的抽查管理工作,确保桥梁在加固完毕后使用时的稳定安全性;(2)加强监管力度,在加固危桥的过程中要有专门的部门对加固危桥所使用的材料、工艺等进行检查,发现问题要及时进行解决,在桥梁加固完毕后还要检查相应的保养维护工作是否到位,加固后的桥梁是否达到原有的目的;(3)总结前人经验,对一些重要的危桥加固案例进行详细的调查了解,从中吸取相应的教训经验,重视危桥加固的后期工作,防止桥梁在加固完成后因后续工作不到位而出现严重的问题。
        结束语
        桥梁的使用性能、承载力与价值成为评价危桥的重要指标,在开展危桥加固与维修作业时务必要密切结合桥梁使用情况与设计方案要求,组织专人严格依照标准保障施工作业质量,并采用定期养护管理与不定期抽检的方式实现对桥梁质量的动态管控,提升桥梁加固与维修处理水平,更好地保障桥梁的安全性能。
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