方政
摘 要:由于以前桥梁设计荷载偏低,随着交通量的增大,桥梁在使用过程中会产生病害,为保持桥梁长期运营的安全性,必须对旧危桥进行维修加固改造。笔者对公路老桥维修加固施工技术进行了介绍,具有一定的参考价值。
关键词:公路桥梁;加固改造;破损修补;植筋;施工技术
1 工程概况
安庆市长江汽车轮渡码头大桥是公路桥,左幅桥为21×9.3m简支空心板桥结构,桥梁全长196m,桥面宽度12.5m;右幅桥为21×9.3m实腹式石拱桥结构,桥梁全长198m,桥面宽度8.1m,施工工期为100天。
1.1 左桥维修加固内容
1.1.1 对混凝土局部破损、剥落、露筋、空洞和峰窝等病害采用聚合物砂浆或砼进行处理;对1-5#空心板梁底2处破损露筋、钢筋锈蚀严重部位进行修补加固处理;对混凝土表面裂缝进行封闭修复处理。
1.1.2 凿除原桥面铺装层,植入抗剪钢筋,重新浇筑C40钢纤维防水砼。
1.1.3 在0、21号台及5、10、15号墩处重新安装伸缩缝,其余墩处设桥面连续。
1.1.4 对原栏杆缺陷进行修复、凿除原人行道砂浆抹面改为厚4cmC25小石子砼浇筑(内置钢筋网片)。
1.1.5 拆除开裂侧墙,采用C20砼重新浇筑。
1.1.6 凿除原桥面后对铰缝进行压浆(环氧树脂胶液)处理并对梁底铰缝脱落部位重新勾缝。
1.2 右橋维修加固内容
1.2.1 对拱圈裂缝进行压注环氧胶液进行加固处理。
1.2.2 凿除现有桥面铺装层,将原拱上填料换填为二灰填料及二灰碎石,桥面采用厚18cmC40现浇防水混凝土并加装钢筋网片,以增大铺装层整体强度、提高桥梁的承载能力。
1.2.3 拆除开裂的侧墙,采用C20砼重新进行浇筑。
1.2.4 在拱脚附近侧墙下端增设侧墙泄水管。
1.2.5 对拱圈砂浆脱落部分采用M10砂浆重新勾缝。
2 施工方案总体安排
为了保证通车,汽车轮渡码头大桥维修工程左桥与右桥分期施工,左桥施工结束后再考虑右桥施工。为了保证车辆行车安全,委派专职交通安全人员,每天24小时值班指挥交通,在施工现场设置交通安全标志,确保工程施工安全。桥梁工程总体施工顺序:场地清理及平整→测量定位→封闭左桥交通→左桥拆除工程施工→左桥修复工程施工→开放左桥交通→封闭右桥交通→右桥拆除工程施工→右桥修复工程施工→开放右桥交通
3 施工方案
3.1 拆除工程
3.1.1 桥面铺装凿除
用劈裂枪打孔,插入分裂枪,分裂混凝土桥面铺装,破坏桥面铺装混凝土结构后依断裂层拆除。用挖机等机械设备快速清渣,在个别石块经开裂机分裂后仍很紧,挖机无法装运时,风镐进行敲击,可迅速破碎大块混凝土。
3.1.2 拆除栏杆、墩台侧墙圬工
栏杆、墩台侧墙采用人工凿开拆除、拆除要注意对称拆除,保证拱圈受力均匀。
3.2 搭设支架、挂蓝及锈蚀钢筋处理
3.2.1 搭设支架、挂蓝
对于桥梁压浆、修复侧墙、破损钢筋处理及修补裂缝、桥梁滴水施工时可考虑搭设支架及挂篮组织施工。
支架采用万能杆件搭设,由主杆、扫地杆、纵横水平杆、剪刀撑、可调底托、顶托等组成满堂支架,支架的搭设要求稳定可靠,为了方便进行桥梁维修处理施工,支架工作台应铺好脚手板。
菱形桁架式挂篮由主构架、行走及锚固装置、底模架、内外侧模板、前吊装置、后吊装置、前上横梁等组成。
3.2.2 锈蚀钢筋处理
将开裂、破碎、松动、脱层的混凝土和浮浆部分修凿干净,达到坚实的混凝土层为止。然后用钢丝刷刷去浮土,清凿后露出的钢筋、钢材,用砂纸钢刷磨擦除尘,清凿后露出的钢筋、钢材,用砂纸钢刷磨擦除锈,并用压力水冲洗凿面,风干。面积较小时,用环氧树脂砂浆材料进行修复前,用干净的丙酮棉球清洗干净,再进行修复;面积较大时,先对工作面用干净的丙酮棉球清洗干净再用细粒式环氧混凝土进行修补。
3.3 构件缺损修补
针对混凝土构件面层出现的保护层开裂、露筋、空鼓、崩裂等破损现象,采用环氧砂浆或环氧混凝土进行修补。施工时考虑搭设桥梁支架进行修复。施工流程为:旧混凝土凿毛→钢刷除污→涂刷钢筋防锈剂→用清水清洗→基面涂刷界面剂→改性环氧树脂砂浆修补→养护。
3.4 裂缝修补
由于混凝土桥梁结构裂缝处的钢筋容易被雨水或湿气侵蚀而产生锈蚀。所以必须对混凝土桥梁结构裂缝进行认真仔细的处理,以保证桥梁的耐久性及安全性。对桥梁裂缝进行处理的基本原则:对宽度大于或等于0.2mm的裂缝,采用注浆补缝办法;对宽度小于0.2mm的裂缝,采用直接封闭方法。
3.5 植筋
植筋标准施工流程为:划线定位→钻孔→清除孔尘→灌注结构胶→钢筋处理→植入钢筋→养护固化→质量检验。
3.6 压浆
本项目压浆主要包括绞缝压浆、拱圈裂缝压浆及墩台侧墙压浆,施工时考虑搭设桥梁支架进行压浆。先使用砂轮、钢丝刷或类似工具除去混凝土表面裂缝两边宽约5厘米范围内的污物、灰尘等。然后用1:2的无收缩水泥砂浆将裂缝表面封闭,密封后进行养生直到凝固硬化。并每隔40CM设留压浆孔,待表面封缝砂浆硬结后,用环氧树脂胶液注裂缝,压浆压力为0.4-0.6mPa。压浆时,压浆孔为排气孔,待到气孔回浆后,封堵压浆孔和排气孔。压浆作业完成后,再对灰缝进行勾缝处理并进行养护。
3.7 拱上填料及侧墙施工
侧墙采用组合钢模立模,混凝土采用购买商品混凝土,砼输送泵车运输并泵送砼浇筑侧墙砼,拱上填料其作用能扩大车辆荷载分布面积、减小车辆荷载的冲击作用,所以采用二灰填料+20cm二灰碎石。拱上填回填工作在侧墙混凝土强度达到设计强度的70%以上时才开始进行。施工时二灰填料及二灰碎石均采用厂拌,拱上填料施工时应对称、均匀地摊铺,确保拱圈受力均匀。填筑时对称分层填筑压实,每层压实厚度控制在20cm以内,密实度要达到98%以上。施工完成后应及时对拱上填料进行养护。
3.8 桥面系施工
3.8.1 桥面铺装施工
桥面铺装关系到工程总体质量,行车是否舒适的一项关健项目,为了保证其平整度,先在两侧护栏边浇筑0.5m宽混凝土桥面带作为振动梁行走标准,浇筑桥面混凝土带时应严格按设计标准测量、立模、浇筑混凝土。浇筑完成强度达到设计强度80%时,则可进行中间宽桥面钢筋铺设和混凝土浇筑,混凝土浇筑采用泵送,平板振动器和振动梁组合振实,浇筑时应经常检查混凝土拌制情况,钢筋网保护层情况等,浇筑后采用托滚大致托平混凝土表面,再以人工用直尺刮平,确保混凝土表面的平整度符合要求。
3.8.2 防撞护栏施工
右橋桥面铺装采用墙式防撞护栏,桥面铺装砼强度达到设计强度85%以上后,方可浇筑防撞栏。用δ=6mm钢板制作成刚度大、尺寸准确、平整度好的钢模板。安装时要注意对模板的固定,采用支撑和对拉结合的方法,确保浇注混凝土过程中不跑模。同时采用同一规格品种的集料配制混凝土,从而达到护栏线条顺直、表面光洁、色泽一致的要求。
3.8.3 人行道及栏杆工程施工
左桥施工时,根据施工图对原栏杆进行修复,凿除原人行道砂浆抹面改为厚4cmC25小石子砼浇筑(内置Φ4钢筋网片(6cmx6cm))。
桥面人行道凿除采用人工凿除,清理并清洗干净人行道后放置Φ4钢筋网片(6cmx6cm),然后进行小石子砼浇筑,浇筑完成后要做好砼养护工作。
栏杆构件采用后场预制,现场安装,为了保证原桥面保持较好的连接,采用植筋。桥栏栏杆安装构件外形轮廓应清晰,线条直顺,不得有翘曲现象,安装后线形应直顺美观。
3.8.4 伸缩缝安装
伸缩缝安装前必须对梁板端缝及表面进行清理,测量出各控制点标高,放出伸缩缝安装位置线,确保安装后标高与位置正确。需要焊接处应焊接牢固按规定要求安装完成后,即可浇筑伸缩缝两侧混凝土桥面。
4 结束语
通过对汽车轮渡码头大桥的维修加固,经过两年的试运营,加固质量良好,未出现裂缝等质量问题。从使用效果来看,加固桥梁能够满足正常使用要求;从经济效益来看,不仅能降低建设费用,而且还节约大量的资源。总之,对老桥的加固利用,必须经过科学的检测,合理的设计,精心的施工,严格质量检测,并选择先进的施工方案,才能使加固的后桥梁更安全。
参考文献
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