梁樹華

摘要：早期建造的連續(xù)剛構(gòu)橋已面臨加固問題。該文以建成11年、跨度為（106.6＋2×160＋106.6）m的廣州東南西環(huán)高速公路東圃特大橋?yàn)槔?，介紹了連續(xù)剛構(gòu)橋體外預(yù)應(yīng)力加固的施工工序、施工工藝以及注意事項(xiàng)。為類似加固工程施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：連續(xù)剛構(gòu) 體外預(yù)應(yīng)力 舊橋加固

1.工程概述

由于連續(xù)剛結(jié)構(gòu)橋在施工過程中，預(yù)應(yīng)力施加不夠和預(yù)應(yīng)力損失而導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力不足，無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，再加上超重車輛以及疲勞荷載的綜合作用，使得橋梁出現(xiàn)各種病害，從而影響到橋梁的正常使用安全。以下就廣州東圃特大橋?yàn)槔瑢?duì)使用體外預(yù)應(yīng)力進(jìn)行舊橋加固進(jìn)行探討。

廣州東南西環(huán)高速公路東圃特大橋主航道橋是（106.6＋2×160＋106.6）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，左右幅分修，雙向六車道。

連續(xù)剛構(gòu)箱梁采用50號(hào)混凝土，墩身采用40號(hào)混凝土，承臺(tái)、樁基采用30號(hào)混凝土；預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁采用縱向、橫向、豎向預(yù)應(yīng)力體系。

2.體外預(yù)應(yīng)力施工工序

對(duì)設(shè)置錨固塊和轉(zhuǎn)向塊處的結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行注漿封閉、清潔、鑿毛等處理→用鋼筋掃描儀對(duì)需植筋范圍內(nèi)鋼筋、預(yù)應(yīng)力波紋管等分布情況進(jìn)行普查進(jìn)行標(biāo)識(shí)→根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和梁體鋼筋分布情況確定每一根植筋位置并進(jìn)行標(biāo)識(shí)→鉆孔植筋→表面清潔→在新舊混凝土結(jié)合面涂刷界面劑→混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)→對(duì)稱張拉體外預(yù)應(yīng)力束→對(duì)錨頭進(jìn)行密封處理→體外預(yù)應(yīng)力施工結(jié)束。

3.施工工藝及注意事項(xiàng)

3.1錨固塊

本橋預(yù)應(yīng)力錨固塊均采用混凝土結(jié)構(gòu)，通過在原結(jié)構(gòu)上鉆孔植埋HR335鋼筋實(shí)現(xiàn)新舊混凝土的結(jié)合，考慮到錨固塊及錨后加厚混凝土局部受力較大，在混凝土中添加一定數(shù)量的鋼纖維來增加抗拉強(qiáng)度。由于錨固塊為體外預(yù)應(yīng)力的主要傳力點(diǎn)，而且張拉噸位較大，因此施工時(shí)必須確保質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

3.2錨固塊施工注意事項(xiàng)

在施工前須對(duì)錨固塊處的既有箱梁結(jié)構(gòu)表面超過0.12mm裂縫注膠封閉。為加強(qiáng)新、舊混凝土的結(jié)合，應(yīng)對(duì)原構(gòu)件混凝土存在的缺陷清理至密實(shí)部位，并將混凝土表面鑿毛、并在原結(jié)構(gòu)鋼筋網(wǎng)空當(dāng)處間隔一定距離鑿出溝槽，溝槽深約3cm，溝槽面積應(yīng)為新舊混凝土接觸面積的10％左右，并盡量布置于接觸面的邊緣部位。

錨固塊處混凝土局部受力較大，鉆孔時(shí)應(yīng)盡量減小對(duì)原結(jié)構(gòu)混凝土及鋼筋的破壞，不得任意加大鉆孔直徑，在灌膠前應(yīng)將孔內(nèi)石渣、灰塵等雜物清理干凈。所有鉆孔位置應(yīng)避開既有箱梁的預(yù)應(yīng)力鋼筋，建議施工單位仔細(xì)閱看竣工圖或原設(shè)計(jì)圖，鉆孔前先探測既有梁體預(yù)應(yīng)力筋與普通鋼筋的位置，將原梁體鋼筋和全部鉆孔位置在腹板上標(biāo)記好后再開鉆。鉆孔施工應(yīng)特別小心。

3.3轉(zhuǎn)向塊

本橋預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)向塊均采用混凝土結(jié)構(gòu)，通過在原結(jié)構(gòu)上鉆孔植筋埋?16HRB335鋼筋實(shí)現(xiàn)新舊混凝土的結(jié)合。由于轉(zhuǎn)向塊為體外預(yù)應(yīng)力的主要傳力點(diǎn)，而且張拉噸位較大，因此施工時(shí)必須確保質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

3.4轉(zhuǎn)向塊施工注意事項(xiàng)

裂縫封閉、混凝土表面處理、鉆孔植筋、涂刷界面劑、混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)等施工注意事項(xiàng)與錨固塊中相同。

轉(zhuǎn)向塊處轉(zhuǎn)向器安裝時(shí)必須定位精準(zhǔn)，轉(zhuǎn)向器中心位置、進(jìn)出口中心位置、出口中心位置與設(shè)計(jì)值誤差不得大于5mm。

3.5防振限位裝置

為避免預(yù)應(yīng)力筋自由長度較長時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，在梁內(nèi)設(shè)置防振限位裝置。防振限位裝置結(jié)構(gòu)形式、尺寸等可參照設(shè)計(jì)圖中結(jié)構(gòu)形式，也可由預(yù)應(yīng)力索生產(chǎn)廠家提供。

防振限位裝置為鋼結(jié)構(gòu)，構(gòu)件采用焊接和栓接。焊接件采用圍焊CO2氣體保護(hù)焊，焊腳最小尺寸6mm。焊縫質(zhì)量等級(jí)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205的規(guī)定。

固定架與混凝土通過埋植螺栓與梁體連接為一個(gè)整體。螺栓為M12化學(xué)螺栓，同時(shí)用粘鋼膠對(duì)支撐架型鋼與混凝土表面進(jìn)行粘貼。

3.6防振限位裝置施工注意事項(xiàng)

為減少植埋螺栓對(duì)混凝土原結(jié)構(gòu)破壞，鉆孔應(yīng)垂直錨固平面，不得任意加大鉆孔直徑，在灌膠前應(yīng)將孔內(nèi)石渣、灰塵等雜物清理干凈。

所有鉆孔位置應(yīng)避開既有箱梁的預(yù)應(yīng)力鋼筋，建議施工單位仔細(xì)閱看竣工圖或原設(shè)計(jì)圖，鉆孔前先探測既然梁體預(yù)應(yīng)力筋與普通鋼筋的位置，將全部鉆孔位置在腹板上標(biāo)記好后再開鉆。植筋螺栓抗剪值應(yīng)不小于26KN。

索夾位置須定位準(zhǔn)確，索夾中心位置與索體中心位置誤差不得大于2mm。施工中需根據(jù)索體、梁體的實(shí)際位置關(guān)系現(xiàn)場測量、放樣、下料。

3.7張拉工藝

1）轉(zhuǎn)向塊及錨固塊的混凝土應(yīng)在強(qiáng)度和彈模均達(dá)到90％，并達(dá)到7天齡期后才能進(jìn)行張拉作業(yè)。

2）預(yù)應(yīng)力索錨下張拉應(yīng)力控制為0.60Ryb，體外束采用整體預(yù)緊、單根張拉，千斤頂形式和噸位應(yīng)與其符合。

3）預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)采用分級(jí)張拉，每級(jí)張拉力不超過總張拉力的25％，每級(jí)張拉之后都要對(duì)錨固塊處混凝土應(yīng)力、梁體控制截面應(yīng)力、墩頂墩底應(yīng)力、承臺(tái)應(yīng)力、梁體裂縫變化情況、梁體繞度變化情況、梁端與中墩變化情況等進(jìn)行檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)實(shí)測值與計(jì)算值出入較大時(shí)，應(yīng)立即停止張拉，分析原因，待查明原因并采取措施后才能繼續(xù)張拉。

4）墩頂橫隔板混凝土內(nèi)穿越鋼管應(yīng)防止在張拉過程中移動(dòng)，應(yīng)采用可靠措施防止其移動(dòng)，同時(shí)應(yīng)確保穿越鋼管與橫隔板混凝土密貼，保證傳力均勻。

5）在張拉結(jié)束后，單根張拉的預(yù)應(yīng)力束應(yīng)留有足夠的錨固工作長度，為防止以后預(yù)應(yīng)力松弛等情況下可以進(jìn)行再次補(bǔ)拉。但要做好錨頭和鋼絞線的密封、防腐。

6）在預(yù)應(yīng)力錨固后，因故必須放松時(shí)，宜采用專門的放松裝置將錨具松開，任何時(shí)候不得在預(yù)應(yīng)力存在拉力狀態(tài)直接將錨具切去。

3.8體系防護(hù)

對(duì)暴露于結(jié)構(gòu)外部的錨具應(yīng)及時(shí)實(shí)施永久防護(hù)措施，防止水分、氯離子及其他有腐蝕性的介質(zhì)侵入。

在張拉后的錨具夾片和無粘結(jié)筋端部，應(yīng)灌滿防腐油脂，并罩上塑料封端罩，達(dá)到完全密封的效果。也可以采用涂刷環(huán)氧樹脂達(dá)到全封閉效果。

3.9橋面鋪裝切縫

張拉體外預(yù)應(yīng)力前，按照每6m間距，對(duì)橋面鋪裝進(jìn)行切縫處理，切縫深度應(yīng)大于鋪裝厚度且盡量不切及箱梁結(jié)構(gòu)層。待體外預(yù)應(yīng)力施工完成，在橋面修補(bǔ)的同時(shí)對(duì)切縫進(jìn)行修補(bǔ)處理。

4.結(jié)語

體外預(yù)應(yīng)力加固，能提高主梁結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力度，充分補(bǔ)償實(shí)際橋梁預(yù)應(yīng)力的不足，同時(shí)體外預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的附加變形能夠有效改善結(jié)構(gòu)的變形趨勢，有效的抑制了各類病害的相互作用和發(fā)展，使結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)符合原設(shè)計(jì)狀態(tài)，從而使橋梁能正常、安全使用。本次體外預(yù)應(yīng)力加固為今后進(jìn)行類似的加固工程積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)?！?/p>