路建印
(河北省高速公路石黄管理处,河北 石家庄050091)
滏阳新河特大桥是石家庄至黄骅港高速公路上的一座主线桥,斜交角度为45°,桥型布设为S形曲线,全长2 231m,单幅桥面宽12m,上部构造为74×30m 先简支后连续预应力混凝土T 梁。该桥在2007 年相继出现了一系列病害,主要表现为桥面铺装在T 梁铰缝处出现了剪切破坏(见图1),铺装层沿T 梁铰缝出现了纵向裂缝,局部纵向裂缝很快发展成纵向破碎带。为了加强桥梁横向承载能力,设计单位将原桥面铺装结构层由原来的10cmC30 防水混凝土+9cm 沥青混凝土,改为17.5cmC50 混凝土+1.5cmMS—3 型微表处,混凝土内部设置双层钢筋网(见图2)。在施工过程中,为进一步加强桥梁横向连接和受力分布,桥面铺装采用了横向全幅连续布筋和整幅浇筑作业,避免了横向钢筋焊接和分幅浇筑带来的弊端,经过近7 年的运营取得了良好的使用效果。
图1 T梁铰缝处出现了剪切破坏
图2 原设计横断面图(单位:cm)
图3 加固后横断面图(单位:cm)
桥面铺装内设置两层钢筋网,横向采用直径为16mm 的HRB335 钢筋,纵向采用直径为12mm的HRB335钢筋,其中,横向钢筋按照桥面全宽布设,不允许有接头,原梁板顶面预留钢筋与新增设钢筋网进行焊接。
使用水泥前应对水泥的储存量进行确认,避免使用新出厂的高温水泥。细集料采用中砂。粗集料、拌制混凝土用水、外加剂等各项技术指标符合《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/T F30—2014)的规定。
(1)混凝土搅拌及上料设备,根据施工条件选用强制式混凝土搅拌机(站)、皮带输送机、装载机、水泥混凝土罐车、混凝土泵车等。
(2)混凝土振捣和整平设备,采用插入式振动器和三辊轴或振捣梁整平机组。
(3)试验检测设备为坍落度测定仪、混凝土含气量测定仪、混凝土温度检测仪、泌水率测定仪等检测设备。
(1)桥面混凝土浇筑作业采用两组幅宽6m,间距5~10m 的三辊轴分两幅阶梯型跟进作业,在全宽12m范围内铺设3条轨道控制铺装层标高,轨道架立筋的纵向间距根据施工中的震动影响和T梁的刚度情况现场确定,该工程架立筋间距经试铺确定为50cm。轨道梁采用壁厚不小于4mm 的方钢,以保证刚度和减少轨道处的浮浆。
(2)轨道拆除与周转应在初凝前完成,并及时对轨道处混凝土面进行修整。
(3)在混凝土浇筑过程中,C50泵送混凝土坍落度要严格控制在14cm 以内,对不符合要求的混凝土予以废除。
(4)三辊轴整平作业,包括如下内容。
①三辊轴整平机按作业单元分段整平,作业单元长度宜为10~15m,振捣与三辊轴整平两道工序之间的间隔不宜超过15min。
②在三辊轴整平作业时,滚压振实料位宜高于轨道顶面5~20mm,过高时,应辅以人工铲除,轴下有间隙时,应用混凝土找补。三辊轴前方表面砂浆厚度宜控制在(4±1)mm,过厚、过稀的砂浆必须刮除丢弃。
③三辊轴整平机在一个作业单元长度内,应采用前进振动、后退静滚方式作业,宜分别滚压2~3遍。最佳滚压遍数需经过试铺确定。
④当铰缝与桥面混凝土同时施工时,先要对铰缝部位混凝土充分振捣,然后再对铺装层混凝土进行振捣。
⑤采用刮杠在纵、横两个方向进行精平饰面,主操作面刮杠长度不小于6m,辅操作杠不小于2m,每个方向精平不少于两遍。
⑥混凝土表面初凝收浆后及时通过二次人工抹压收面,或采用旋转抹平机密实精平饰面来减少干缩裂缝,并尽快予以覆盖和养生。当气温低于5℃时,应覆盖保湿,不得向混凝土面上洒水。
⑦混凝土强度达到2.5MPa 前,不得使其承受人、模板、脚手架等荷载。
⑧为保证桥面平整度,施工中桥面混凝土实铺标高宜高于设计0.5cm,为后续微表处施工留足调平空间。
(1)拌和场应建在排水通畅的位置,料场底部应作硬化处理。不同规格的砂石料之间应采用砌墙等硬隔离设施,并设标识牌,严禁混杂。
(2)混凝土的配合比应由专人负责,在搅拌地点悬挂配合比指示牌,注明搅拌用砂、石、水泥、水和外加剂等用量及坍落度要求等。拌制混凝土时,各种衡器应保持准确,对骨料的含水率应经常进行检测,据以调整骨料和水的用量。
(3)混凝土从拌制、运输和泵送的全过程,应派专人跟班混凝土罐车,严禁途中加水,以免影响混凝土质量。
(4)混凝土的运输能力应适应混凝土凝结速度和浇筑速度的需要,使浇筑工作不间断并使混凝土运到浇筑地点时仍保持均匀性和规定的坍落度。
(5)混凝土使用前对坍落度进行测试,不满足要求的混凝土不得使用。
(6)混凝土泵送前应以水泥浆润滑内壁,泵送时,应使料斗内经常保持约2/3的混凝土,以防管路吸入空气。泵送宜连续进行,如有间歇应经常使混凝土泵转动,并每间隔几分钟泵料一次,以防输送管堵塞;时间过长时,应将管内混凝土排出并冲洗干净。
(7)自高处倾卸混凝土时,为防止混凝土离析,其自由倾落高度一般不宜超过2m,以不发生离析为度。
图3 中加重数字为2013 年测得的该桥上行方向百米平整度指数(IRI),均满足规范要求,且与相连路段平整度没有较大差别,满足了行车的平稳性和舒适性要求。
表1 2013年该段平整度指数
滏阳新河特大桥工况4 第23 跨跨中截面对称加载时挠度值见表2。第23跨度中断面挠度曲线见图4。
表2 加固前静载试验挠度值
图4 第23跨度中断面挠度曲线
滏阳新河特大桥工况4 第7跨跨中截面对称加载时挠度值见表3,第7 跨跨中断面对称加载3 辆车时第7跨跨中断面挠度图见图5。
表3 加固后静载试验挠度值
图5 第7跨跨中断面对称加载3辆车时第7跨跨中断面挠度曲线
加固前,表2 显示第2、3 跨跨中截面在试验工况下2、3 号梁跨中截面挠度位移值出现突变现象,说明横向联系已经产生破坏,降低了该桥的整体刚度。加固后,表3显示第7跨跨中截面在试验工况下荷载的横向分布与理论分布规律基本吻合,表明该桥在试验荷载作用下,桥梁的横向整体受力状况良好,横向力分布更趋合理,满足了桥梁正常运营的安全要求。
[1] JTG D60—2004,公路桥涵设计通用规范[S].
[2] JTG D62—2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].
[3] JTG H11—2004,公路桥涵养护规范[S].
[4] JTJ 041—2000,公路桥涵施工技术规范[S].
[5] JTG H30—2004,公路养护安全作业规程[S].
[6] JTG D40—2002,公路水泥混凝土路面设计规范[S].
[7] JTG F30—2003,公路水泥混凝土路面施工技术规范[S].
[8] GB 50162—92,道路工程制图标准[S].