翟玉華
(張石高速公路張家口管理處,河北 張家口 075100)
“高強(qiáng)環(huán)氧灌漿料+鋼板”加固技術(shù)施工時無需封閉交通,也不需要卸載結(jié)構(gòu)。目前,“高強(qiáng)環(huán)氧灌漿料+鋼板”加固技術(shù)被用于城市主干道、城際高速公路和橋梁等工程,特別是在城市橋梁加固中應(yīng)用廣泛,可有效減少施工對橋梁通行的影響,保障人們的出行,具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
某公路立交橋梁底外層橫向主筋因?yàn)楸Wo(hù)層脫落而外露,存在一定的安全隱患。為了確保橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,考慮到梁底結(jié)構(gòu)的受損情況、結(jié)構(gòu)應(yīng)力的狀態(tài)和不能完全中斷交通等因素,擬采用“高強(qiáng)環(huán)氧灌漿料+鋼板”加固施工技術(shù),對梁底上部箱梁分區(qū)加固,修復(fù)箱梁底板結(jié)構(gòu),并適當(dāng)增加底板厚度。
“高強(qiáng)環(huán)氧灌漿料+鋼板”橋梁梁底加固施工基本步驟如圖1所示。
圖1 施工工藝流程圖
徹底清除疏松的混凝土,并采用人工方式鑿除毛刺,將不平整的表面鑿平,確保表面粗糙且平整。在鑿毛過程中應(yīng)該盡量避免損害梁底原有結(jié)構(gòu)。用空氣壓縮機(jī)吹掉表面上的灰塵,用清水擦凈,直到表面上沒有浮渣為止,同時手動清除外露鋼筋上的銹蝕。
錨栓植入施工基本步驟,如圖2所示。清理錨孔時需注意清理次數(shù)不少于3次,如有必要應(yīng)該用丙酮擦凈錨孔;確保錨孔內(nèi)壁干燥、清潔,無油污;錨固基材表面應(yīng)平整、光滑、潔凈。植入錨栓時,為確保錨栓植入足夠牢固,在灌漿時要緊固鋼板,確保鋼板在灌漿過程中不會脫落,避免影響?zhàn)そY(jié)質(zhì)量。
圖2 植入錨栓施工工藝流程
鉆孔植筋施工鉆孔之前可使用鋼筋檢測設(shè)備,檢測植筋部位的鋼筋位置。如果鉆孔時遇到鋼筋應(yīng)立即中斷作業(yè),調(diào)整鉆孔位置;按照清潔錨孔的方式清理干凈孔壁、鋼筋;在橋梁底板每隔50cm縱向植入3根直徑10mm的“L”形鋼筋,鋼筋位置分布呈梅花形;植筋時應(yīng)使用專用的灌注器灌注高強(qiáng)環(huán)氧灌漿料,且灌注量通常為孔深的2/3;灌注高強(qiáng)環(huán)氧灌漿料后應(yīng)馬上向同一個方向旋轉(zhuǎn)植入的鋼筋,直至達(dá)到設(shè)計深度,并且所植入的鋼筋與孔壁之間的間隙應(yīng)均勻,如果鋼筋的位置和垂直度出現(xiàn)偏差應(yīng)予以糾正。
按照施工設(shè)計圖紙的要求安裝工字鋼,通過事先植入的錨栓錨固,在工字鋼底部邊緣與混凝土之間的接觸表面區(qū)域涂敷環(huán)氧膠密封,再將鋼板安裝到工字鋼上,并牢固焊接。根據(jù)施工設(shè)計將“U”形鋼軌安裝在規(guī)定位置,分段安裝鋼腹板再焊接連接部位,并用環(huán)氧膠密封鋼腹板邊緣,焊接鋼腹板端部,然后再用環(huán)氧封邊膠二次密封,確保灌注時不會漏漿。
1.灌漿試驗(yàn):在正式灌漿施工之前必須開展灌漿試驗(yàn),以確定灌漿料與原有梁底混凝土接觸面之間的黏結(jié)力是否符合要求。
2.安裝灌漿嘴:在鋼腹板的前部、中間和末端安裝4個灌漿嘴。
3.連接灌漿管:將灌漿機(jī)的管道與灌漿嘴連接,并用專用的夾具將其固定,以防掉落。
4.配制環(huán)氧砂漿:配合比可采用灌注PG-MX的環(huán)氧砂漿配合比。
5.灌漿作業(yè):從前端灌漿嘴灌注漿料,灌漿壓力保持在1.2MPa以上;在灌漿過程中必須密切監(jiān)控中間灌漿嘴的運(yùn)行狀況和灌漿機(jī)上的負(fù)載。
6.循環(huán)灌漿:當(dāng)漿料到達(dá)鋼腹板末端灌漿嘴時,說明基本完成該段灌漿,但是為了使?jié){料和原有梁底混凝土接觸表面的空氣排出,需要循環(huán)灌漿。根據(jù)末端灌漿嘴排除的漿料是否連續(xù),可以確定構(gòu)件內(nèi)部是否存在空氣。如果存在空氣,排出的漿料則斷斷續(xù)續(xù)。
7.保持穩(wěn)定的灌漿壓力進(jìn)行循環(huán)灌漿:待完全排出空氣后,關(guān)閉鋼腹板末端的灌漿嘴,讓灌漿機(jī)繼續(xù)運(yùn)行1min,以保持構(gòu)件內(nèi)部的灌漿壓力。
8.灌漿結(jié)束:檢查梁底構(gòu)件邊緣是否密封完好,如果出現(xiàn)漿液滲漏現(xiàn)象,則需要在此進(jìn)行密封,然后再次進(jìn)行壓力灌漿,直到灌漿密實(shí)不滲漏。
經(jīng)過檢測確認(rèn)鋼板黏結(jié)牢固后,去掉鋼板上的全部灌漿口和排氣管道。徹底清除鋼板表面上的油污、銹跡,并在外露的鋼板上涂敷防腐涂料,做好防腐處理。
1.為了保證加固修補(bǔ)材料和原有橋梁構(gòu)件之間的黏結(jié)質(zhì)量,在開始灌漿施工時要先徹底清理構(gòu)件表面疏松、空心的混凝土,鑿除接縫出的毛刺,并用空氣壓縮機(jī)清理表面的浮渣。
2.植筋作業(yè)時要確保孔內(nèi)黏結(jié)劑填充飽滿,確保不存在未固結(jié)的現(xiàn)象。
3.植筋時要確保連接牢固,防止植筋松動、表面破損。
4.禁止在鋼筋植入孔中直接涂抹黏合劑。
5.對于施工過程中出現(xiàn)的廢棄孔,應(yīng)該利用比原有梁底構(gòu)件混凝土強(qiáng)度高一級的水泥砂漿、錨固黏結(jié)劑填充,必要時應(yīng)在廢棄孔中植入鋼筋,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)力。
6.灌漿時施工人員要密切監(jiān)控鋼腹板中間部位灌漿嘴的運(yùn)行情況,以及灌漿機(jī)的負(fù)載情況。根據(jù)施工實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整灌漿位置,將灌漿管移至中間部位灌漿,灌漿完成后循環(huán)灌漿一段時間,以完全排出構(gòu)件內(nèi)部的空氣,確保黏結(jié)性能。
此次加固順利通過業(yè)主、設(shè)計單位、檢測單位的現(xiàn)場驗(yàn)收,實(shí)踐證明“高強(qiáng)度環(huán)氧灌封材料+鋼板”加固施工技術(shù)的可行性和安全性,并得出幾條經(jīng)驗(yàn)。
一是驗(yàn)收測試證明灌注的高強(qiáng)度環(huán)氧漿料可以和原有梁底構(gòu)件牢固黏結(jié),有效增加受損梁體的橫截面,有效發(fā)揮了高強(qiáng)度環(huán)氧漿料的抗壓作用、抗拉作用,可以有效改善受損梁底的剛度和強(qiáng)度,能夠達(dá)到高質(zhì)量加固效果。
二是在鋼板安裝過程中無需中斷交通,可以在交通流量較少時完成灌漿作業(yè),以免在施工過程中影響交通。
三是加固施工主要在梁底進(jìn)行。陰雨天氣等不利氣候條件下也可以繼續(xù)施工,從而縮短工期,減少施工設(shè)備、施工人員的工作時間,有效降低施工成本。