一种新型材料在水闸交通桥除险加固中的应用

郑申申 李焕芝

一、前言

水闸是一种常见的水工建筑物，在水利工程中的应用十分广泛。水闸交通桥是水闸的重要组成部分，是连接水闸两岸供工作人员通行的桥梁。通常为充分发挥经济效益、节省投资，很多水闸交通桥往往也作为连接两岸的重要公共交通桥梁使用。目前很多水闸交通桥由于受制于修建时经济条件限制设计标准较低，再加上来往交通繁重运行负荷较大，多数桥板出现混凝土结构裂缝严重、钢筋锈蚀等不同程度损坏，需要进行除险加固更换桥面。但是由于水利工程防汛要求进行除险加固施工只能选择在非汛期（10月—次年5月）进行，期间还包括一个冬季，过程中需要完成桥板拆除、桥板预制、闸墩加固、垫石制作、桥板吊装等一系列施工，工期较为紧张。

本文以二级坝枢纽一闸交通桥除险加固为例，介绍支座灌浆料在闸墩帽梁垫石制作中的应用，对于节约工期，消除环境、场地限制，保证施工质量具有重要作用，以期为技术人员提供参考。

二、传统混凝土垫石制作存在问题

（一）混凝土材料

支座垫石是桥梁下部构造的重要组成部分，垫石的好坏直接影响桥梁整体使用寿命和结构安全。支座垫石结构具有体积小、承受压力大、受力集中、钢筋骨架密集、施工标准高等特点。施工中主要存在难点如下：

1.支座垫石混凝土强度高不易现场拌和，初凝时间短，厂家拌和运距较远，造成有效施工时间较短。

2.支座垫石混凝土一次浇筑方量较小，原材料称量误差较大，厂家拌和难以掌握，造成混凝土和易性浮动较大。

3.混凝土材料强度增长较慢，不利于后续工作开展。

（二）环境因素

一闸交通桥除险加固更换桥板施工利用下游围堰导行，为不影响原水闸结构未对基坑进行排水，而是在闸上搭设便桥作为施工便道，所有工序都是在水上完成，受环境条件制约较大。施工中难点如下：

1.水闸帽梁垫石浇筑在水上进行，施工作业空间较小，混凝土水平运输入仓较为困难。

2.水闸交通桥加固在汛后进行，完成桥板拆除、帽梁加固后垫石制作一般要在冬季进行施工，保温养护较为困难，对混凝土强度影响较大。

（三）施工人员技术水平

根据《公路工程质量检验评定标准》（JTG/TF50-2011），垫石顶面高程要求偏差不大于2mm，垫石四角高差不大于1mm，保证橡胶支座安装时不产生偏位、脱空和受力不均现象。这对于垫石混凝土高程和平整度控制要求较高，现场施工人员控制难度较大。

三、支座灌浆料垫石施工

（一）支座灌浆料简介

支座灌浆料是以高强度材料作为骨料，以水泥作为结合剂，辅以高流态、微膨胀、防离析等物质配置而成，在施工中只需按比例加入一定量的水，搅拌均匀后即可使用。目前在高速公路和公路桥梁施工及维修加固中应用比较广泛，但在水利行业的应用较少。一闸帽梁垫石制作采用南京瑞迪高新技术有限公司生产的RD-GM342 支座灌浆料，该产品具有自流性好、快硬、早强、高强、无收缩等特性，具有无毒、无害、不老化、对水质和周边环境无污染、自密性好等特点。

（二）支座灌浆料在帽梁垫石中的应用

1.现场施工时按照水料比说明书在现场拌制即可用于施工，避免了因现场无拌合设备、运距较远导致的混凝土质量难以控制以及混凝土运输、入仓的问题。

2.灌浆料具有自流平、无收缩、自密实的特性，入仓时施工人员只需根据测量人员放出的控制高程来控制浆液入仓高度和后期养护，即可达到垫石制作要求。施工方法简单，有利于现场质量控制，为垫石制作节约了时间。

3.根据现场检测结果垫石制作完成后，在通常条件下养护1d 强度可以达到30MPa，3d 强度即可达到设计要求的50MPa，最终强度能达到65MPa 左右，大大减少了因垫石强度不够而无法进行桥板吊装的时间，为后续各工程开展节约了工期。

4.水利行业特点导致桥板更换垫石制作往往在冬季进行，灌浆料和混凝土相比具有耐候性好、快硬的特点，使用温度在-5℃～35℃，基本能够满足一般地区冬季的施工，利于节省养护时间，节约资金。

四、总结

总而言之，支座灌浆料施工工艺较为简单，在强度上、质量上能够得到保障，在施工工期上能够节约较多的混凝土等强养护时间，并能解决因无法自建拌合站和商混凝土数量少、难以控制、运输困难等问题。水闸帽梁支座垫石施工作业空间小、无法运输的问题，也能得到较好的解决。通过使用支座灌浆料大大减少了一闸帽梁垫石制作的时间，使桥板吊装施工能够及时完成，下游围堰得以在汛前拆除，为二级坝枢纽安全度汛提供了有利条件■