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装配式简支梁桥旧桥加固施工方法

发布时间:2015-05-22

 原来在70年代前后建造的装配式简支梁桥桥梁,面临承载能力下降和设计荷载不足的问题,多数桥梁需要进行加固。为了提高此类桥梁的承载能力和安全性能,需要通过策划完善的施工工艺,将墩顶两侧简支梁连接成为一体,形成多跨连续梁,可有效地减小梁控制截面弯矩,从而达到提高桥梁承载能力的目的,同时通过对墩顶负弯矩筋施加预应力,抵消了主梁受荷后在墩顶桥面处产生的拉应力,避免了桥面裂缝的产生以及引发进一步的破坏。

1.该施工方法的关键技术控制措施

1.1新老混凝土强度必须达到一致连成整体,所以新老混凝土接合处理相当重要。应进行凿毛,在桥梁顶面植筋,将植筋点应准确定位,将专用植筋胶用注胶枪由孔底向外灌注至孔深2/3处,将加工好的锚筋表面清理干净后插入孔底。

植筋时,从桥的一侧向另一侧倒退施工,保证在胶体硬固前不扰动锚筋,防止植筋松动。植筋施工完后,按照规范要求抽取规定数量的锚筋进行拉拔试验,检验植筋的抗拉强度是否满足设计要求。

1.2安装端头模板时需根据预应力束起终点弯角安装锚垫板,锚垫板固定在端头模板上,管道轴线必须与锚垫板垂直。

1.3待混凝土达到强度要求后,安装张拉设备,按照设计顺序张拉桥面纵向预应力筋。张拉预应力应会同设计单位共同进行该项工作,在叠合层顶设立高程控制点,检测叠合层的横向挠度变化,同时张拉方向每5m设专人时刻观察变形情况。

1.4采用合理的施工顺序,保证结构在恒载作用下负弯矩区基本没有拉应力,正常运营阶段负弯矩区的拉应力通过配置适当的纵向预应力筋来抵消。

2、施工工艺流程及操作要点

2.1桥面铺装拆除

各种防护完成后,进行桥面铺装的拆除。在拆除中跨铺装前,将各道T梁间的缝隙放样到桥面,在T梁缝隙两侧各5cm处弹墨线,用大切割机沿墨线将铺装割开,用风镐配合人工将T梁接缝以外的铺装拆除,拆除时注意控制深度,以板与桥面铺装的结合面为界,不可凿除过深而破坏板,也不可在板上留有不稳定的铺装混凝土块。T梁间的缝隙处lOcm宽的铺装用切割机分层切割,人工凿除,最后保留2-3cm厚不再拆除,防止有杂物从缝隙处掉落。桥面铺装铲除干净后,用空气压缩机吹净T梁表面,为施工混凝土叠合层做好准备。

2.2 T梁端部凿毛植筋

新老混凝土连接面的抗拉强度与施工界面处理方法密切相关,将两跨简支梁在支座处连接成连续体系,必须对相邻两跨T梁端部周边接触面范围内凿毛洗净并植筋,以浇筑混凝土形成连续体系。凿时以凿出新鲜混凝土为准。凿毛完成后,用电锤按照图纸设计的位置在T梁上钻孔植筋,钻孔深度小于6cm,钻孔前应详细探明原T梁预应力筋的位置,不得对原T梁造成损害。钻孔完成后,用压缩气将孔道吹干净,保证孔内干燥,然后将专用植筋胶用注胶枪由孔底向外灌注至孔深2/3处,将加工的锚筋表面清理干净后插入孔底。在胶体硬固前不得扰动锚筋,防止植筋松动。当植筋胶完全凝固,按照规范要求抽取规定数量的锚筋进行拉拔试验,检验植筋的抗拉强度是否满足设计要求。植筋时用优质A级改性环氧树脂树脂类结构胶,该胶具有良好的触变性,且有足够的强度和耐久性。植筋成后,按照设计图纸在锚筋上用φ8mm钢筋绑扎钢筋网片,钢筋网片挂在锚筋上,并用绑丝将钢筋网与锚筋固定。

当对一端简支T梁改变结构形式,如将一侧混凝土T梁换成钢混组合梁,因钢梁截面尺寸的变化,须保证T梁与组合梁梁底在同一高程上,对支座需按照图纸高程做相应调整,调整支座高程垫石混凝土,然后用砂浆找平和将原垫石凿毛植筋,支设模板,浇筑支座混凝土。支座高程调整好后,照钢梁安装放样的位置安装支座垫板和板式橡胶支座。

2.3桥面植筋

桥面的铺装拆除后,将桥面用凿毛机进行凿毛,用压缩空气吹扫干净,按照设计图纸的位置,将植筋标注在桥面上,然后用电锤按照标注的植筋点钻孔,孔深6cm。钻孔完成后,用压缩空气将孔道吹干净,保证孔内干燥,然后将专用植筋胶用注胶枪由孔底向外灌注至孔深2/3处,将加工好的锚筋表面清理干净后插入孔底。植筋时,从桥的一侧向另一侧倒退施工,保证在胶体硬固前不扰动锚筋,防止植筋松动。植筋施工完后,按照规范要求抽取规定数量的锚筋进行拉拔试验,检验植筋的抗拉强度是否满足设计要求。

不论是T梁端部或者桥面植筋,植筋钻孔前,必须探明钢筋位置,严禁盲目钻孔植筋,如有冲突,可适当调整植筋位置。植筋孔注胶时,必须使孔内胶液饱满,否则无效,注胶应在气温较高时进行,植筋孔注胶24h后方可对被加固构件进行下一道工序。

2.4临时支座安装

对于临时支座,其强度和刚度必须保证在梁板架设过程中不破损,基本无沉降量,可用将钢管截成筒状侧边钻孔临时阀门封闭灌装砂层的办法,高度可比永久支座略高3-5mm,以便体系转换时最后拆除;在浇筑湿接头混凝土前,应对永久性橡胶支座表面进行保护(塑料膜或薄钢板覆盖),其接缝处残渣、杂质可用空压机清除干净,并仔细检查各支座放置的平整度。

2.5钢筋与预应力钢绞线施工

所有钢筋进场都要有质保书和试验报告单,钢筋表面应清洁,无油渍无锈蚀,进场后有监理人员现场自取样进行复试,复试合格才能进行钢筋的下料加工。钢筋进场后,按照规格型号分别堆放,应有防潮防雨措施。

由于桥面纵向钢筋较长,钢筋接长采用焊接或机械连接,考虑现场焊接困难较多,且施工速度较慢,钢筋接长后搬运较困难,优先采用直螺纹连接。

连接用的直螺纹套筒采用优质碳素结构钢或其他轻型式检验确定符合要求的钢材制作,套筒进场应有质量证明文件,进场后进行抽样送检,合格后方可用于工程中。

钢筋绑扎时,按照设计图纸的间距在模板上画出下层纵横向钢筋的间距,然后再绑扎下层钢筋网,下层钢筋网绑扎完后,用满足下层钢筋保护层的塑料垫块将下层钢筋垫起来,垫块的间距0. 6m×0.6m。垫块垫好后,在模板上设置钢筋马凳,钢筋马凳用直径16mm钢筋制作,间距1m ×lm,高度由叠合层厚度确定。马凳设置好后,按照图纸设计设置支架,将预应力金属波纹管安装到位,保证穿束和混凝土浇筑时不偏移、不上浮。整个波纹管道的线形要保持圆滑顺直,特别是不得有施工造成的局部弯曲波纹管位置,水平面的容许偏差不得大于±lOmm,竖向不得大于±5mm。波纹管的接头数量尽可能保持最少,其接头采用大一号波纹管套接,套管长度不小于30cm,波纹管转接吻合,接头处用胶带缠绕紧密,并仔细检查波纹管有无破损情况,有小孔洞的修补好后再投入使用,防止漏浆。安装端头模板时需根据预应力束起终点弯角安装锚垫板,锚垫板固定在端头模板上,管道轴线必须与锚垫板垂直。

预应力钢绞线进场后,应及时送检,合格后下料。钢绞线的切断宜采用砂轮割片,保证切口平塞,线头不散。钢绞线按要求下料后进行编束,每隔1 -1.5m绑扎一道扎丝,扎丝扣向里以确保每根钢绞线的顺直,不相互缠绕。工程钢绞线穿束采用人工和卷扬机配合进行,且在混凝土浇筑前将钢丝束穿入,在浇筑完成后用卷扬机在两侧来回拖动以避免波纹管漏浆影响张拉。

2.6混凝土的浇筑

为保证混凝土叠合层浇筑顺利进行,预先进行混凝土配合比的试验,在满足设计强度等级的前提下尽量减小水灰比,降低水泥用量,最大水灰比应控制在0.43以内,集料粒径和级配符合规范要求。混凝土在浇筑过程中不断振捣使其达到密实状态直至浇满。为了保证金属波纹管孔道畅通及防止混凝土浆堵管,采用措施如下:

(1)孔道接头处用胶带缠绕,加强接头严密性。


(2)在波纹管附近电焊钢筋时应对波纹管加以保护。焊接完备后再仔细检查。

(3)浇注混凝土时,振捣人员应熟悉孔道位置,严禁搌动棒直接触碰波纹管,以免波纹管受振变形、变位,造成孔道尺寸偏差过大,或波纹管漏浆。

2.7混凝土的养护

混凝土达到设计强度的75%以上方能拆模,施工时根据试验段结果控制拆模时间,杜绝出粘膜、碎边等现象。