王懷宏
(河北省交通建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司,河北 石家莊 050000)
橋梁在長時間的使用中會出現(xiàn)各種病害問題,不但會對行車安全性造成不利影響,而且還會導致橋梁的耐久性降低。所以當橋梁出現(xiàn)病害后,應(yīng)及時采取有效措施對橋梁補強加固。
某公路工程項目全長42.875km,在樁號K13+650—K14+780 處有一座橋,該橋的長度為1 130m,于2005年11月末建成投用。經(jīng)過多年使用,加之交通運輸量的快速增長,使得該橋梁出現(xiàn)諸多病害,其中較為典型的有橋臺和蓋梁裂縫、主墩鋼筋外露、支撐鋼管槽嚴重銹蝕、橋面伸縮縫損壞等。為恢復橋梁的使用性能,并進一步提高橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性,延長其使用壽命,決定用補強加固技術(shù)對修復橋梁病害,包括植筋加固、裂縫加固處理、除銹、橋面伸縮縫處理等。
2.1.1 鉆孔清孔
(1)鉆孔前,依據(jù)設(shè)計圖紙在植筋的平面位置處,用墨線劃出縱橫的線條;為確保鉆孔表面的粗糙度,可選用電錘鉆;錨筋的間距控制在30cm,兩側(cè)按照錯開的方式對錨筋鉆孔的孔位準確布設(shè),孔徑為12mm,利用電錘鉆成孔[1]。
(2)可選用空壓機對鉆孔全面清理,或是用高壓水沖洗鉆孔,若是使用高壓水,必須確保植筋施工前,孔內(nèi)干燥;清孔后,采用化學方法處理孔壁,并在灌注黏結(jié)膠之前,用丙酮清洗一遍孔壁,使孔壁上無灰塵、油污,增強膠黏劑的黏結(jié)性。
2.1.2 膠黏劑灌注
(1)將膠黏劑攪拌均勻,按照產(chǎn)品說明書中給出的比例配制,用電動攪拌機攪拌3min左右,通常情況下,不建議采用人工的方式攪拌,若必須人工攪拌,應(yīng)延長攪拌時間,確保不少于5min,并保證均勻[2]。
(2)使用專用的工具將拌制好的膠黏劑注入清洗好的鉆孔內(nèi),要保證膠黏劑的配制、植入和插筋環(huán)節(jié)連續(xù)不間斷,由專人負責膠黏劑的配制并做好相關(guān)記錄,包括配膠量、時間、使用部位和固化情況等。
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2.1.3 插入植筋
通過注漿設(shè)備將膠粘劑注入到孔底,灌注深度控制在孔深的2/3處,隨后將錨固鋼筋插入到孔內(nèi),在插筋的過程中,要緩慢并不斷旋轉(zhuǎn)鋼筋,不得硬插,以免影響植筋與膠黏劑和孔壁的黏結(jié)效果。植筋插好后與橋面板的主筋牢固焊接到一起,確保單根植筋的抗拔力在25kN以上。植筋定位后,要采取有效的保護措施,避免碰撞發(fā)生移位,待3d后,膠黏劑完全固化后方可受力[3]。
2.1.4 技術(shù)措施
當植筋孔位于高處且孔徑在18mm 以上時,要由兩名施工人員同時操作電錘鉆孔并系好安全帶,避免發(fā)生安全事故;鉆孔時遇到鋼筋要停止鉆進,更換孔位后重新鉆進;鉆孔過程中若遇降雨,要在雨停之后,將孔內(nèi)的水排除干凈,并用加熱管將孔烘干后才能注膠、插筋;鉆孔要保持勻速,不宜過快,避免鉆頭過熱影像成孔質(zhì)量。
本工程中,橋梁裂縫加固處理采用的方法有涂膜封閉法和低壓注漿法,施工技術(shù)要點如下:
2.2.1 涂膜封閉法
橋梁中普通鋼混構(gòu)件上的裂縫,若是寬度在0.15mm 以內(nèi),可以采用涂膜封閉法處理,以避免混凝土保護層出現(xiàn)碳化的情況[4]。施工前,要準備好相關(guān)材料和機具設(shè)備,包括混凝土修補膠或水泥及鋼絲刷、羊毛輥等,操作方法如下:
(1)用砂輪機打磨混凝土表層的浮漿和起砂層,然后用清水沖洗干凈;隨后用膩子將混凝土表面的縫隙填平,待膩子干透后,用砂紙抹平。
(2)使用羊毛輥涂刷地層涂料,以1 遍為宜,要保證涂刷均勻。涂料需要過濾處理,將其中的雜質(zhì)和團塊全部去除;通過輥涂的方法在主層上涂刷3 遍,兩次涂刷的方法要相互垂直。
橋梁上的裂縫寬度超過0.1mm時,可采用低壓注漿的方法加固處理,漿液注入裂縫固結(jié)后,要及時將裂縫表面及封縫材料鏟除[5]。低壓注漿的操作方法如下:
(1)準備封縫膠、補縫器、注漿嘴等材料和機具,使用前檢查材料和機具,看質(zhì)量是否合格,確認無誤后便可施工。
(2)將裂縫中的泥土、粉塵、雜物等清理干凈,隨后沿裂縫兩側(cè)用濕布將灰塵擦拭干凈,需要注意的是,擦拭過程中避免縫內(nèi)進水。
(3)裂縫處理好后,便可粘貼注漿嘴,當裂縫數(shù)量較多時,可在粘貼注漿嘴的位置處先貼一塊白膠布,然后用窄毛刷將封縫的漿液沿著裂縫反復涂刷,以此來達到封閉效果。10min 后,可將膠布揭掉,露出其中的縫隙,將注漿嘴粘貼到縫隙上,用粘貼注漿嘴的漿液將底座包裹嚴密,漿液固化后若表面有明顯的裂口,可用封縫漿液修補,這樣能夠避免注漿時發(fā)生滲漏。
(4)逐條裂縫試漏,將注漿嘴用鉚釘堵上,只留一個嘴用補縫器壓入空氣,隨后在封閉的裂縫上涂抹肥皂水試漏。注漿嘴粘好后等待24h,便可開始注漿,按照2∶1的比例配制漿液,用補縫器吸取漿液,插入注漿嘴,推動補縫器上的活塞,使?jié){液從注漿嘴緩慢注入裂縫當中,直至相鄰注漿嘴中有漿液溢出為止,隨后將補縫器拔出,堵上鉚釘。為使裂縫內(nèi)注入的漿液更加飽滿,可以在首次注漿后30min左右再次注漿[6]。
2.3.1 抹光
(1)使用圓盤抹光機粗抹,使表面凹凸不平的部位趨于平整,將定向的毛細孔開口全部封閉,借助擠壓研磨的作用消除表層中的孔隙,進一步增加表層的密實度,改善表層漿體分布不均勻的現(xiàn)象,從而達到減少收縮的目的。粗抹能夠使橋面保持平整,可采用3m 直尺法檢查,對高出的位置多磨,而低處則應(yīng)補漿后抹平。
(2)為提高橋面系的平整度,在粗抹后要采取精抹的方法處理,用木搓對混凝土表面搓刮,橫向搓、縱向刮,搓刮后用3m 直尺檢查,完成找補精平,反復多次,直至達到平整度要求為止[7]。
2.3.2 拉毛
為使橋面系保持良好的粗糙度,增強其抗滑性能,可以采用拉毛的方法對橋面進行處理。需要注意的是,拉毛容易導致瀝青混凝土表面疏松,使表層20mm 深度范圍受到影響,進而導致橋面的耐磨性下降,因此,作業(yè)時,應(yīng)控制好拉毛質(zhì)量。
伸縮縫是橋梁上較為重要的裝置,與行車安全性密切相關(guān),當伸縮縫出現(xiàn)問題后,必須采取有效的措施加以處理,具體如下:
(1)將出現(xiàn)問題的伸縮縫鑿除,橋面鋪裝后,在原伸縮縫位置處植入鋼筋,安裝新的伸縮縫,向伸縮縫兩端澆筑混凝土。按伸縮縫廠家提供的圖紙,在橋面上預留出槽口,鋪裝橋面時,對留出的伸縮縫位置采取保護措施。
(2)檢查預埋件,確認合格后,用混凝土填平,確保伸縮縫不會發(fā)生變形。安裝過程中,結(jié)合工程所在地的氣溫,對伸縮縫裝置的寬度合理確定,以夾具固定,確保寬度符合規(guī)定要求。
(3)測量伸縮縫位置處的標高,確認與設(shè)計要求相符后,便可將伸縮縫吊裝就位。安裝后,將伸縮縫與邊梁的錨固鋼筋牢固焊接到一起。澆筑混凝土并在強度達到設(shè)計要求后拆模。安裝完畢后,全面檢查伸縮縫,看是否與橋面平齊,如果高于或低于橋面,則必須調(diào)整[8]。
公路橋梁補強加固是一項較為復雜且系統(tǒng)的工作,為達到預期中的加固效果,必須確保加固施工質(zhì)量。作業(yè)人員應(yīng)了解并掌握相關(guān)的技術(shù)要點,并在實際工程中合理運用,從而為橋梁使用壽命的延長提供保障。