唐繪龍（江蘇潤(rùn)揚(yáng)交通工程集團(tuán)有限公司,江蘇 揚(yáng)州 225000）

淺析預(yù)壓、植筋、UEA混凝土在公路改擴(kuò)建工程橋梁拼接中的應(yīng)用

唐繪龍
（江蘇潤(rùn)揚(yáng)交通工程集團(tuán)有限公司,江蘇 揚(yáng)州 225000）

摘 要：公路改擴(kuò)建施工已成為今后一段時(shí)期高速公路主要建設(shè)任務(wù),預(yù)壓、植筋、UEA混凝土施工質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到公路改擴(kuò)建工程橋梁拼接質(zhì)量和線形能否符合設(shè)計(jì)要求,因此, 預(yù)壓、植筋、UEA混凝土施工方法和質(zhì)量控制極為重要。本文就清連一級(jí)公路改高速改擴(kuò)建項(xiàng)目某中橋拼接施工,結(jié)合實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,對(duì)預(yù)壓、植筋、UEA混凝土在公路改擴(kuò)建工程橋梁拼接中的應(yīng)用予以詳細(xì)的介紹。

關(guān)鍵詞：橋梁拼接加固；預(yù)壓；植筋；UEA混凝土；施工工藝；質(zhì)量控制

清連一級(jí)公路是國(guó)道107的組成部分,自1997年建成通車以來,是粵北山區(qū)和民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的紐帶。由于原來的一級(jí)公路已經(jīng)歷十余年的運(yùn)營(yíng)，其沉降已基本穩(wěn)定，而新建橋梁，不可避免的會(huì)產(chǎn)生沉降，在拼接處，沉降差異將會(huì)導(dǎo)致路面裂縫，大大的縮短道路的使用壽命和服務(wù)質(zhì)量，甚至?xí)霈F(xiàn)行車安全事故，同時(shí)由于近年來路面建設(shè)費(fèi)用占道路總投資的比重越來越大，路面的過早開裂無疑將大幅增加道路維修費(fèi)用，因此，如何減小工后沉降，提高拼接質(zhì)量成為拼接橋梁設(shè)計(jì)和施工的重中之重。

1 預(yù)壓的應(yīng)用及控制

為了有針對(duì)性的采取措施減小工后沉降，我們?cè)谇暹B一級(jí)公路改高速改擴(kuò)建項(xiàng)目中選取某一先期開工的中橋做試驗(yàn)并詳細(xì)記錄了觀測(cè)數(shù)據(jù)，全面了解橋梁沉降的發(fā)生過程。該中橋左幅拼接,設(shè)計(jì)為灌注樁基礎(chǔ)、樁柱式橋臺(tái)，上部為3×16 m先張法預(yù)應(yīng)力空心板梁，角度為105°，觀測(cè)分幾個(gè)階段進(jìn)行，各階段墩臺(tái)的沉降量見表1。

由表1可見，新建橋梁的沉降主要集中在梁板安裝和橋面鋪裝這兩個(gè)階段，而通常的施工則是安裝結(jié)束后馬上進(jìn)行橋面鋪裝及拼接處施工。這樣在拼接完成前就沒有足夠的時(shí)間讓橋梁自然沉降，從而將這部分沉降帶入到工后沉降，造成了運(yùn)營(yíng)后的路面病害發(fā)生，針對(duì)這一情況，我們調(diào)整了施工組織，加快拼接橋梁的下部施工。下部施工完成后立即進(jìn)行梁板安裝、橋面鋪裝，而拼接部分施工則待沉降基本穩(wěn)定后再進(jìn)行，讓拼接橋梁在拼接前充分的預(yù)壓沉降，這樣就有效的降低了工后沉降。

該方案并無太多的技術(shù)含量，只是調(diào)整了施工組織，加快橋梁下部的施工進(jìn)度，留有足夠的預(yù)壓時(shí)間，并加強(qiáng)觀測(cè)即可。

2 板梁的拼接構(gòu)造

（1）對(duì)此中橋采用上連下不連的方法予以拼接，對(duì)先張法預(yù)應(yīng)力砼空心板梁進(jìn)行改造，采取切割或鑿除老橋邊板梁翼緣，鑿除部分現(xiàn)澆層砼。

（2）新橋內(nèi)邊板梁的翼緣處預(yù)留鋼筋和老橋翼緣的植筋鋼筋進(jìn)行連接（焊接）。

（3）新舊板梁之間設(shè)置濕接縫，澆筑UEΑ補(bǔ)償收縮混凝土。

3 植筋的應(yīng)用及控制

3.1 植筋的意義[1]

植筋的意義是利用焊接技術(shù)將植入鋼筋與新橋內(nèi)邊板中的預(yù)留鋼筋連接起來，阻止新老梁板間的相對(duì)位移，以達(dá)到減少路面開裂的作用，因此，植筋質(zhì)量的好壞，將直接影響到拼接橋梁的質(zhì)量。

3.2 植筋工藝

準(zhǔn)備→鉆孔→清孔→孔除塵、干燥→鋼筋處理→配膠→注膠→插筋→養(yǎng)生。

3.3 植筋的質(zhì)量控制[2]

（1）選擇有豐富經(jīng)驗(yàn)，良好信譽(yù)的專業(yè)施工隊(duì)伍。為了確保植筋質(zhì)量，我們經(jīng)過比較和檢查選取了天津一家具有多年植筋施工經(jīng)驗(yàn)，并有較好業(yè)績(jī)的專業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行本標(biāo)段的植筋施工。

（2） 選擇優(yōu)質(zhì)的植筋膠。植筋膠的好壞影響到植筋的錨固力，因而也直接決定了拼接的質(zhì)量經(jīng)過試驗(yàn)比較，選擇了EPCONC6植筋膠，該植筋膠具有抗拉負(fù)載強(qiáng)度高、粘接強(qiáng)度高、固化時(shí)間短、耐高溫、固化無收縮、抗老化、抗酸堿、無蠕變等特點(diǎn)，能充分滿足橋梁拼接的質(zhì)量要求。

（3）鉆孔種植鋼筋,加強(qiáng)過程控制。1）根據(jù)EPCONC6錨固劑的性能、施工單位的經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)及相關(guān)參考資料等要求，孔深與鋼筋埋設(shè)深度相同,孔徑比鋼筋直徑大4 mm,孔位應(yīng)避讓構(gòu)造鋼筋,孔道應(yīng)順直。我們確定如下的鉆孔直徑和深度，并在施工過程中嚴(yán)格控制；2）用毛刷反復(fù)輕刷孔壁，并用強(qiáng)風(fēng)徹底清潔孔壁，再以高壓干燥空氣吹除孔底灰塵、碎片和水分，確?？變?nèi)保持干燥，不留下灰塵或泥漿；3）將植筋膠由孔底灌注至孔深2/3處，待插入鋼筋后，膠即充滿整個(gè)孔洞；4）植入鋼筋應(yīng)無銹蝕，鋼筋插入前應(yīng)用鋼絲刷清除插入部分的表面污物，用丙酮擦凈，鋼筋應(yīng)旋轉(zhuǎn)著并須插入孔底，溢出的多余膠應(yīng)及時(shí)清除。

（4）加強(qiáng)試驗(yàn)檢測(cè)工作。施工前應(yīng)做拉拔試驗(yàn)，通過拉拔試驗(yàn)，驗(yàn)證所采用的植筋膠、孔深和孔徑是否達(dá)到抗拔力要求。植筋施工完成后，再按一定頻率進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，驗(yàn)證植入鋼筋的抗拔力。

4 UEA混凝土的應(yīng)用及質(zhì)量控制要點(diǎn)[3]

橋梁拼接除需保證拼接混凝土強(qiáng)度和植筋質(zhì)量外，重要的是如何保證新舊橋混凝土的粘結(jié)，有關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，無論是施工期間還是在使用受力作用下，新舊混凝土之間的粘結(jié)面是薄弱環(huán)節(jié)。為此引入了UEΑ混凝土。

4.1 UEA混凝土的特點(diǎn)

UEΑ混凝土是一種微膨脹混凝土，當(dāng)UEΑ膨脹劑加入普通水泥和水?dāng)嚢韬螅磻?yīng)形成形成膨脹性水化物鈣礬石，這是它的膨脹源，當(dāng)混凝土膨脹時(shí)鋼筋產(chǎn)生拉應(yīng)力，與此同時(shí)該部分混凝土對(duì)約束面產(chǎn)生了相應(yīng)的壓應(yīng)力，這就相當(dāng)于提高了混凝土的早期抗拉強(qiáng)度。當(dāng)混凝土開始收縮時(shí)，其抗拉強(qiáng)度已增長(zhǎng)到足以抵抗收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力，同時(shí)該部分混凝土的膨脹值抵消了收縮值，從而防止和大大減輕混凝土的收縮開裂，達(dá)到抗裂、防滲的目的。

4.2 UEA混凝土的質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）原材料的選擇。UEΑ膨脹劑質(zhì)量應(yīng)符合《混凝土膨脹劑》GB23439-2009國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，膨脹劑運(yùn)到工地后進(jìn)行限制膨脹率試驗(yàn)檢測(cè)，合格后方可入庫(kù)使用。

（2）配合比設(shè)計(jì)。一般UEΑ摻量為10%～20%，但由于水泥的活性不同和組成不同、化學(xué)添加劑的品種和摻量不同，UEΑ的摻量也不同，而驗(yàn)收UEΑ混凝土的重要指標(biāo)是限制膨脹率，因此，必須以配置的UEΑ混凝土水中14 d的限制膨脹率＞0.015%，同時(shí)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)，以及膨脹率的預(yù)規(guī)定值來確定UEΑ的摻量。

（3）新老混凝土的粘結(jié)面的處理。影響新老混凝土粘結(jié)的重要因素之一是澆筑新混凝土前老混凝土表面的一些性質(zhì)和狀況，尤其是對(duì)于橋梁拼接，粘結(jié)面的處理顯得尤為重要，因此要求：1）舊混凝土邊板的切割界面和拼接的新混凝土邊板相應(yīng)表面進(jìn)行鑿毛處理，要求粗骨料露出不小于50%，表面凹凸不平度不小于6 mm，同時(shí)表面無松散、無裂縫；2）在UEΑ混凝土澆筑前對(duì)結(jié)合面不間斷澆水3～6 h，然后蓋上濕麻袋，直至老混凝土及粘結(jié)面上無明水，保濕12～24 h，再澆混凝土；3）澆筑UEΑ混凝土前，用毛刷涂抹一層0.5～1 mm厚的界面劑，界面劑采用摻10%的U型膨脹劑的水泥漿，其水灰比按0.3控制。

（4）UEΑ混凝土的施工。1）嚴(yán)格控制配合比,尤其是UEΑ摻量；2）混凝土攪拌時(shí)間要比普通混凝土延長(zhǎng)30 s；3）控制混凝土澆筑時(shí)間間隔不超過1.5 h；4）UEΑ混凝土澆筑后的保溫、保濕養(yǎng)護(hù)是關(guān)鍵，澆筑后應(yīng)立即覆蓋無紡?fù)凉げ夹钏B(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d，以充分工藝膨脹過程中的水分，因?yàn)閁EΑ混凝土不泌水，容易產(chǎn)生早期塑性收縮裂縫；5）在拼接混凝土養(yǎng)護(hù)期間，嚴(yán)緊相連的老橋上車輛通行，以免震動(dòng)影響拼接混凝土的質(zhì)量。

5 結(jié)論

橋梁拼接施工在省內(nèi)還是新工藝，但只要考慮充分，措施得當(dāng)，從先期開放交通后運(yùn)營(yíng)情況來看,拼接質(zhì)量還是有保證的，有效的避免了路面裂縫的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

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