廖誠
(甘肅省白銀公路事業(yè)發(fā)展中心會寧公路段,甘肅 白銀 730700)
現(xiàn)階段,我國橋梁項目工程建設(shè)規(guī)模和質(zhì)量不斷提升,促進道路交通運輸體系完善建設(shè),但是隨著時間的推移,部分建設(shè)時間較為久遠(yuǎn)的橋梁出現(xiàn)各種病害,對車輛運輸安全性造成影響,因此,需要積極開展搶修加固工程,提升橋梁穩(wěn)定性和安全性。
該工程為G312線(原)K1986+676澇子溝大橋。該大橋在2011年進行過加固維修。時隔多年對橋梁進行再次加固,確定環(huán)境作用、使用條件以及維修,保證橋梁結(jié)構(gòu)安全性、適用性,確保橋梁服務(wù)水平符合設(shè)計要求。澇子溝大橋全長為127.54m,橋梁寬度為12.5m(人行道1.75m、行車道9.0m、人行道1.75m),設(shè)計荷載為掛-100,汽-20,橋面縱坡為0.3%,橋面橫坡為1.5%。項目建設(shè)規(guī)模為橋梁全長。項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為保持原有線路的服務(wù)水平、設(shè)計車速、車道數(shù)、荷載等級、橋面縱坡、泄洪能力,對橋面的總寬進行調(diào)整,搶修加固后橋梁總寬為11.8m(防撞墻0.5m、行車道10.8m、防撞墻0.5m)。
澇子溝大橋?qū)儆诩竟?jié)性河流,一般情況下河道干枯無水,而雨季水流量較大,存在明顯沖刷情況。氣候狀況年降水量約為267mm,平均氣溫為9.2℃,最高氣溫為34℃,最低氣溫為-23.3℃。
橋梁屬于道路交通運輸體系重要組成部分,為確保橋梁安全使用,需要對其存在病害加以全面分析,為搶修加固作業(yè)的開展奠定基礎(chǔ)。
橋面系梁鉸縫位置存在大量的開裂情況,瀝青混凝土鋪裝層存在局部坑槽,磨損露骨,伸縮縫錨固段混凝土存在破損情況,橡膠條受損。上部結(jié)構(gòu)鉸縫全部存在滲水病害,腐蝕混凝土,梁鉸縫位置混凝土存在破損病害,混凝土局部剝落,導(dǎo)致鋼筋受到銹蝕。下部結(jié)構(gòu)橋臺樁基外露。附屬結(jié)構(gòu),橋頭兩側(cè)的路面存在沉降情況,一側(cè)路基、路測邊溝存在陷坑,另一側(cè)錐坡破損,坡腳的集水池受損。全面分析病害產(chǎn)生原因主要是因為混凝土的厚度不足,鉸縫部位施工質(zhì)量不佳,長期受超載負(fù)荷影響,導(dǎo)致鉸縫部位剪切破損。
第一,將T梁翼緣板鑿除30cm后綁扎鋼筋,設(shè)置厚度為8mm的鋼板,重新澆筑混凝土。第二,將原橋面拆除,設(shè)置厚度為15cm的鋼筋網(wǎng),進行現(xiàn)澆施工,之后鋪設(shè)厚度為4cm的AC-13混凝土。第三,將中橫梁連接部位混凝土鑿除,連接鋼筋重新澆筑,之后粘貼厚度為8mm的鋼板進行加固。第四,把橋梁混凝土材質(zhì)欄桿換位鋼護欄。第五,對橋面的排水系統(tǒng)進行重新設(shè)計和施工。第六,橋頭的兩側(cè)順坡約50m。第七,使用灰土回填沉陷和外露位置,對受損錐坡、集水池重新修建,對急流槽沖溝回填,設(shè)置跌水,把水引至溝底,使用灰土夯填陷坑,對路基破損邊溝進行恢復(fù)。
澇子溝大橋搶修加固項目施工所應(yīng)用的材料包括混凝土、鋼材、植筋膠、瀝青混合料、聚合物混凝土等。為確保項目施工質(zhì)量需要對材料質(zhì)量加以嚴(yán)格控制,結(jié)合項目施工設(shè)計方案采購材料,保證材料質(zhì)量滿足施工要求。其中對于混合料、混凝土的選購需要加強注意。對于粗集料的選擇需要確保石質(zhì)堅硬、清潔、耐磨,避免粗集料含水量、含泥量較大對混合料使用質(zhì)量產(chǎn)生影響。細(xì)集料不可使用天然砂,應(yīng)當(dāng)石灰石堿性碎石所軋制機制砂。對于混凝土材料的選擇需要對其凝結(jié)時間、坍落度、抗壓強度、粘結(jié)強度、抗沖擊性能等指標(biāo)進行測試,確保材料使用符合項目實際需求。
植筋施工需要進行鉆孔、灌膠、插入鋼筋等工序。鉆孔時需要確??咨詈弯摻畹穆裨O(shè)深度一致,孔徑大于鋼筋直徑2~4mm,鉆孔位置應(yīng)當(dāng)避開鋼束與構(gòu)造鋼筋,保證孔道順直。鉆孔結(jié)束后使用硬鬃毛清理孔道,并應(yīng)用高壓空氣將孔道中的水分、灰塵以及碎片吹干凈,保證孔內(nèi)干燥。灌膠標(biāo)準(zhǔn)為灌膠量為孔底至孔深的2/3處,插入錨筋植筋膠充滿孔洞。在插入鋼筋前需要使用鋼刷將表面污物清理干凈,擦凈丙酮拭干,插至孔底,溢出植筋膠應(yīng)當(dāng)清理干凈。膠液干固前,不可擾動鋼筋,并保證孔洞周圍不存在明水。需要注意的是,植筋位置需要合理設(shè)計,不可在結(jié)構(gòu)的棱邊植入,施工前開展拉拔試驗,對植筋工藝進行檢查,鉆孔的直徑是鋼筋的外徑+0.4cm。注膠時需要保證膠液飽滿,盡量選擇氣溫較高天氣下進行,注膠作業(yè)結(jié)束21h后可進行下道工序。
對混凝土存在病害進行處理前,需要用高壓射流清洗處理基面,將表面松動表層去除,便于觀察基面病害。銹蝕鋼筋需要使用高壓射流、鋼絲刷將銹蝕清理干凈,并刷上阻銹劑。針對結(jié)構(gòu)裂縫,清洗基面后對其寬度進行檢查。如果裂縫的寬度<0.15mm,可使用封縫膠直接進行處理。如果裂縫的寬度>0.15mm,則需要使用裂縫膠進行注膠處理。存在蜂窩麻面、孔洞病害,同樣需要清理表面松動混凝土,并在結(jié)合面刷上界面劑。
將伸縮縫周圍混凝土鑿除干凈,拆除伸縮縫,將伸縮縫中存在的垃圾進行徹底清理,不可損傷梁體,之后按照廠家說明進行植筋、伸縮縫安裝、混凝土澆注作業(yè),并根據(jù)伸縮縫供貨商家所建議間隙、溫度要求開展作業(yè)。
洗滌混凝土構(gòu)件的粘結(jié)面,清除油污,使用清水將表層清洗干凈并打磨清除2~3mm的表層,清理粉塵。若粘結(jié)構(gòu)件的表面存在滲水情況,則需要通過人工方式進行干燥。在表面鉆孔,避讓鋼筋,采用植筋方式將孔清理干凈,按照鉆孔位置確定鋼板孔位并鉆孔、植入螺栓,植筋膠完全固化把鋼板固定于螺栓上。應(yīng)用砂輪將鋼板的粘結(jié)表面進行打磨至表面出現(xiàn)金屬光澤,盡可能增加粗糙度,打磨紋理和鋼板的受力方向保持垂直?,F(xiàn)場進行配膠作業(yè),配膠時需要準(zhǔn)確稱量,并在規(guī)定時間內(nèi)將配膠使用完,冬天適用時長為90min,夏天適用時長為50min。用膠應(yīng)充分?jǐn)嚢柚敝辽珴赏耆鶆蛞恢?。配置膠體結(jié)束,使用抹刀將膠體涂抹至鋼板表面和混凝土表面,涂抹厚度為1~5mm,邊緣薄、中間厚,之后把鋼板粘貼至預(yù)定位置,擰緊螺栓,確保膠體從鋼板的邊緣擠出。在常溫環(huán)境中,1天膠體便能夠完全固化,3天便能夠承受荷載。如果環(huán)境溫度<5℃,應(yīng)當(dāng)進行加溫處理。
根據(jù)裂縫寬度不同所采用的處理方式也存在差異。如果裂縫的寬度>3mm,則沿著裂縫的方向鑿出“V”形槽,至未破裂面,向槽內(nèi)填補甲凝修補,如果裂縫的寬度為0.2~0.3mm,則使用注漿法進行修補,如果裂縫的寬度<0.2mm,則涂膜處理,將全部細(xì)小裂縫覆蓋。對于裂縫表面的處理需要確保工作面干燥、平順、無油污,沿著裂縫的走向向外延伸30~50mm進行處理。
橋梁搶修加固焊接所使用焊接材料應(yīng)當(dāng)和主體鋼材匹配。施工中如果采用手工焊接方式,所選用的焊條應(yīng)當(dāng)滿足《熱強鋼焊條》等相關(guān)要求。焊接結(jié)束后需要對外觀進行檢查,確保合格后開展無損檢測,檢測工作需要在焊接24h之后開展。構(gòu)件焊接等級、探傷數(shù)量、探傷比例、檢驗等級需要按照探傷結(jié)果分級相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行,無傷檢測部位需要滿足橋涵施工規(guī)范要求。焊縫一次探傷的合格率應(yīng)當(dāng)大于95%,降低焊縫返修率和返修量,確保焊縫質(zhì)量與結(jié)構(gòu)可靠性。另外,焊縫檢測應(yīng)當(dāng)和焊接等級對應(yīng)檢測等級開展。為保證焊接質(zhì)量,焊接鋼梁除了需要制造廠家進行無損檢測,建設(shè)單位還需要委托具有資質(zhì)的機構(gòu)復(fù)檢。檢驗應(yīng)當(dāng)按照施工規(guī)范進行。超聲波檢驗需要滿足探傷方法、結(jié)果分級規(guī)定,射線探傷需要滿足焊接接頭射線照相規(guī)定。如果使用超聲波、射線、磁粉方式對焊縫質(zhì)量進行檢查,需要滿足各自要求,保證焊縫合格。對焊縫進行局部超聲波探傷時,如果檢驗出裂縫、存在較多缺陷,需要擴大此焊縫的探傷范圍,磁粉探傷、射線探傷時如果發(fā)現(xiàn)大量缺陷需要加倍檢驗。最后,在選購焊接材料時需要對供貨商的資質(zhì)、產(chǎn)品質(zhì)量進行檢驗。施工前需要進行試焊,并保證試板和工件材質(zhì)一致,厚度變動范圍為±25%,平焊。
對鋼板表面除銹處理前需要進行表面的凈化處理,借助氫氧化鈉溶液對鋼板的表面進行清洗,清洗后使用大量清水將氫氧化鈉溶液沖洗干凈,并進行干燥處理。應(yīng)用0.5~1.5mm磨料噴射處理,如果設(shè)備、材料受限,則需要應(yīng)用工具手動除銹。除銹作業(yè)結(jié)束后借助吸塵器、空壓機將表面的碎屑、浮塵清理干凈,清理結(jié)束后不可用手觸摸,涂抹底漆,間隔時間控制在4h內(nèi)。除銹作業(yè)結(jié)束后需要進行抽檢,抽檢數(shù)量為總數(shù)量10%并大于3件,使用鏟刀進行檢查,除銹等級符合級。在涂裝之前需要應(yīng)用儀器對鋼材表面的粗糙度進行測定,并根據(jù)評定標(biāo)準(zhǔn)對鋼材表面粗糙度評定,確保滿足施工要求,抽檢數(shù)量為總數(shù)量10%并大于3件,粗糙度等級需要符合中級要求。
養(yǎng)護作業(yè)開展前需要調(diào)查維修加固橋梁交通量與交通流,交通流包括道路通行情況、交通堵塞、行車速度。按照調(diào)查結(jié)果確定車道數(shù)。開展維修加固作業(yè)前,需要對養(yǎng)護作業(yè)時間合理確定。養(yǎng)護作業(yè)時長決定因素包括維修道路交通量、維修作業(yè)內(nèi)容、應(yīng)用機械設(shè)備、作業(yè)方式等。另外,為保證施工作業(yè)的有效開展,全部施工人員均需要穿著反光工作服。進場材料合理存放,做好防水、防潮、防銹工作,整齊碼放,并不可對交通運行產(chǎn)生影響。
任何工程的開展都需要落實質(zhì)量管理工作,不僅可以確保施工項目有序進展,提升建設(shè)單位經(jīng)濟效益、社會效益,同時能夠保證項目施工質(zhì)量,提升工程使用年限。因此,在項目開展過程中需要配置專業(yè)的管理人員對施工質(zhì)量進行監(jiān)督管理,對施工人員作業(yè)行為規(guī)范,及時發(fā)現(xiàn)施工作業(yè)中存在的質(zhì)量問題,以免對后續(xù)施工作業(yè)進程造成阻礙,避免出現(xiàn)大規(guī)模返修返工情況。另外,在道路橋梁施工中需要應(yīng)用大量的機械設(shè)備,機械設(shè)備的運行狀態(tài)對項目施工有序開展和施工質(zhì)量均存在較大的影響。因此,在施工階段,需要加強設(shè)備管理,定期巡檢維護,保證機械設(shè)備穩(wěn)定、安全運行。
對于人員素質(zhì)的提升需要從施工人員和管理人員方面著手。首先,施工人員作為直接作業(yè)人員,其技能水平對施工質(zhì)量存在直接的影響,因此,需要在施工前做好培訓(xùn)工作,提升施工人員技能水平,施工作業(yè)開展前需要做好技術(shù)交底工作,讓施工人員明確關(guān)鍵技術(shù),確保施工質(zhì)量。其次,對于管理人員,需要引導(dǎo)其樹立足夠的質(zhì)量意識、安全意識,端正其工作態(tài)度,及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的質(zhì)量問題,確保項目施工質(zhì)量。
項目施工中,需要落實安全管理工作,確保施工作業(yè)有序開展。首先,在施工現(xiàn)場應(yīng)當(dāng)設(shè)置標(biāo)語、標(biāo)志,并掛牌施工。統(tǒng)一布置、統(tǒng)一指揮,確保道路暢通、文明衛(wèi)生、環(huán)境整潔。機械設(shè)備操作人員應(yīng)當(dāng)保管好機械設(shè)備。上路人員需要穿標(biāo)志服,施工中需要站在隔離桶、標(biāo)志牌內(nèi),不可擅自行走。另外,在施工中運輸車輛拉料時堅決不可超載,不可在拉料沿線拋灑成料,若施工結(jié)束后剩余少量的成料不可隨處亂倒,應(yīng)投至指定位置,保證施工現(xiàn)場道路通暢,減少對周圍環(huán)境所產(chǎn)生的污染,提升項目經(jīng)濟效益和社會效益。
綜上所述,現(xiàn)階段,隨著我國道路建設(shè)體系建設(shè)質(zhì)量不斷提升,道路車輛荷載不斷提升,部分橋梁因為建設(shè)年代久遠(yuǎn),受施工質(zhì)量、車輛荷載等因素的影響出現(xiàn)各種病害,對橋梁使用的安全性和年限造成影響。因此,需要積極搶修加固,本文對澇子溝大橋搶修加固病害處理、施工工藝要點進行全面分析,并提出橋梁加固項目質(zhì)量提升策略,確保橋梁安全使用。