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摘要
本文首先简单介绍了农村公路魏桥的现状,然后分析造成危桥病害的原因,最后详细论述加固内容和施工工艺,并提出了养护措施。
关键词:农村公路危桥;铺装破损;砌缝脱落;改造措施
中图分类号:U412文献标识码: A
一、农村公路危桥的现状及存在的问题
1.桥面铺装破损、坑槽
桥面铺装一般为沥青混凝土铺装,许多危桥铺装局部沥青层与混凝土层脱离,导致沥青层出现拥包,一些桥面沥青层铺装出现不同程度的开裂或坑槽,易产生积水,影响桥面的抗渗水性,有的桥面为水泥砂浆铺装,铺装破坏形式有麻面和磨光。
2.拱圈砌缝脱落,造成局部渗水
局部拱圈砌缝砂浆脱落,当水位上涨超过砂浆脱落的高度时,在河水冲击下渗入桥体,易造成拱圈砖石的风化,腐蚀混凝土中的钢筋,降低桥体的寿命。
3.拱上侧墙局部孔洞开裂、杂草生长
拱上侧墙局部砌石孔洞,砌缝脱落局部开裂,部分砌缝开裂处有杂草生长,造成局部砌石松动,降低侧墙的强度。
4.路堤酥松,局部冲刷严重
部分危桥桥端路堤受雨水和河水冲刷,导致护坡水土流失、土质松软,护坡植草皮局部缺失,砌石护坡孔洞、砌缝开裂,并有杂草丛生。
5.护栏破损、缺失严重
多处护栏缺失、锈蚀、破损,存在安全隐患,容易引发事故;一些护栏高度不够,防护能力差。
6.伸缩装置缺失
一些跨度较大的桥梁没有安装伸缩装置,不能应对桥跨结构在混凝土收缩、载荷作用、温度变化引起的自由变形。一些设计伸缩装置的现代桥梁缺乏维修,造成伸缩装置的橡胶板伸缩缝破损、锚固螺栓剪断空飞出、梳齿板伸缩缝损坏等。
二、造成危桥的原因分析
1.铺装层裂缝原因
造成铺装层裂缝的原因有很多,主要干缩裂缝、温差造成的裂缝和疲劳引起的裂缝。干缩裂缝是由于在混凝土设计施工时没有考虑水泥收缩率的影响,或水泥自由伸缩系数不精确,导致水泥失水后收缩受到集料和预制板的制约,产生应力,当应力足够大时发生应变,导致裂缝产生。温度裂缝是指桥面铺装层受温差变化而发生热胀冷缩,当铺装层的热胀冷缩受到集料自身的限制,由于水泥的抗拉强度小于抗压强度,当温度下降时,铺装层受到拉应力,温差足够大时,产生的拉应力大于混凝土的屈服极限时就会发生裂缝。疲劳裂缝是由于水泥层内部缺陷或搅拌不均匀,易产生集中应力,当受到重载车辆往复碾压时,引起疲劳断裂。
2.铺装层坑槽的原因
首先,水泥配比不佳,砂浆抗压强度偏低,加上裂缝因素,在重载或超载的造成坑槽;其次,沥青层与混凝土的粘结强度不足,在重载冲击下,造成铺装层的局部脱落;最后,沥青层面的抗渗能力偏低,当雨水从沥青裂缝中渗入后,车辆载荷使其产生动水压力,在往复水动压冲击下使沥青层面逐渐脱落。
3.砌石孔洞、裂缝和砂浆脱落的原因
一是砂浆配比不合理,造成砂浆的垾接强度不足;二是石料表面不清洁,砌筑时砂浆不饱满,降低砌石的粘结强度。
4.防护栏缺失、破损的原因
农村公路桥梁的防护栏大多是钢筋混泥土结构,防腐和防护措施不到位,在温差的影响下产生裂缝,雨水或高湿环境透过裂缝渗透到混凝土的钢筋中,年长日久,造成护栏表面粗麻、表面掉落或部分缺失,另外交通事故也是造成护栏缺失的原因。
5.养护、维修措施不到位
由于养护责任不明确,疏于对农村公路桥梁的监管,无年度检修计划,缺乏养护工程师和养护经费。
三、危桥的加固维修内容
1.桥面铺装的铺设
由于农村公路桥梁建设年久,相关的资料缺失严重,拆除桥面铺装时应先进行实验性拆除,掌握铺装层的厚度和结构,以免破坏桥体。等护栏修复完成后,再进行桥面铺装,根据交通需要设计铺装的材料、结构和铺装结构。铺装前根据桥梁的实际情况,选择合理的防水水泥和防水粘结材料,如果有条件对铺装层进行稳定性试验,通过对铺装层进行直剪试验和拉拔试验,评价沥青层和混凝土的粘结力和抗剪强度;通过拉拔试验分析混凝土与沥青层粘结强度的抗疲劳特性,然后分析混凝土与梁板间粘结强度的抗疲劳特性,最后测试防水层的不透水特性,通过分析铺装层的强度、稳定性和不透水性,设计铺装层的材料和结构。
2.拱圈砌缝的修补
清除砌缝脱落处的松散砂浆,由于拱圈经常受水的浸泡,需要采用防水水泥和防腐难降解的添加剂,设计砌缝砂浆配比,对砌缝修补,对于较大的孔洞,需要使用细石混凝土修补,修补时确保砂浆填充密实。
3.拱上侧墙孔洞、裂缝的修补
清除拱上侧墙的松散砂浆,并去除裂缝上的杂草,要确保草根的完全清除,孔洞里的杂物较难清除,必要时扩大孔洞口再去清除。填充与拱圈配比相同的砂浆或细石混凝土,合理控制填充的密实度。
4.路堤的加固
将植被路堤更换为砌石路堤,除去路堤的植被,设计路堤的坡度,添加新土整平后砌石,由于路堤的砌石多为廉价无规则的石块,注意砌石上下、左右砌缝的错开和砂浆的填充的密实性。
5.更换护栏
对破损、缺失的护栏进行拆除,根据破损护栏的原因,设计适当高度、强度、易维护的护栏,并做好护栏的防腐措施。
6.添加伸缩装置
在桥体主孔与引孔连接处、主孔与桥台连接处、引空与桥台连接处设置伸缩装置,根据实际需求确定伸缩间距。
四、危桥加固施工工艺和操作要求
1.总体施工工序
原桥面铺装层、护栏凿除→拱圈、拱上侧墙、桥台砌缝的修补→孔洞、各种缺陷的修复→护栏建筑→铺装浇筑施工、伸缩装置施工。
2.原桥面铺装层、护栏凿除工艺
施工工艺为:原桥面铺装层凿除→损坏护栏凿除→清理桥面
为了拆除铺装层时不影响交通,需要和公路执法人员协调单向放行,铺装层拆除时先凿除沥青层再凿除混凝土层。由于是危桥,凿除作业时,人工先凿除沥青层,为避免对桥梁结构的损坏,采用分层凿除。拆除施工应对称施工,可以先凿除上层、两边的沥青铺装,再凿除中间的沥青铺装,由于沥青层与混凝土的粘力较小,可以使用小型风镐直接破坏沥青层与混凝土的结合面,使沥青层快速剥离,清除完毕后应及时清理工作面,为凿除混凝土做好准备。由于混凝土与梁体结合面的粘结强度高,且不能使用重型设备,可以先用混凝土切缝机切割成一定长度的小块,然后用风镐从小块的两个对面插入,利用其振动将混凝土与梁体的结合面破坏,再用撬杠将小块整体撬起,从两侧到中间逐步拆除,拆除完毕后及时清理。护栏拆除时,首先做好施工人员的防护措施,安装防护网,然后适应风镐将其拆除,如果风镐不能拆除,可以采用金刚石绳据将其拆除。所有拆除工作完毕后,对梁体上的拆除废料进行清理,注意不能直接清理到河中。
3.裂缝灌浆施工工艺及注意事项
对于铺装出现的轻微裂缝需要进行灌浆处理,裂缝灌浆施工工艺为:拱圈、桥拱侧墙裂缝的表面处理→密封→密封检查→配制灌浆砂浆→灌浆→检验灌浆质量和灌浆表面处理。
3.1清理损毁裂缝
沿裂缝的深度凿出表面混凝土,直到露出新鲜的混凝土,根据裂缝的大小,造成适当大小的V型槽,并剔除缝口表面的松散杂物,使用压缩空气清除槽内的微小颗粒,使、然后用清水冲洗V型槽。
3.2配制灌浆砂浆
根据裂缝的实际情况,进由试验数据进行配比,搅拌均匀,并在规定时间内用完。
3.3砌缝的密封
对灌浆区域内的裂缝进行密封处理,防止裂缝贯通造成跑气跑胶。沿着砌缝的走向涂上一层胶泥,等胶泥凝结后再抹上一层胶泥,增加砌缝的密封性,并留有进浆口和排气口。
3.4密封性检查
当密封完全固化后,在裂缝上涂上一层肥皂水,从进浆口中通入一定气压的空气,检查是否有漏气处,并做好及时修補的措施。
3.5灌漿及质量检查
灌浆前调整提示灌浆泵,调整灌浆压力,然后把灌浆嘴渗入到V型槽底部,均匀沿砌缝的走向灌浆,并观察灌浆是否通畅,及时清理灌浆过程中掉落的浆液,灌浆完毕后检查灌浆的质量,并对灌浆的外观进行修整,确保灌浆的美观。
4.桥体表面缺陷修补工艺和注意事项
(1)砌缝修复
砌缝工艺为:砌石间缝隙污物的清理→丙乳砂浆配制→涂抹砂浆→质量检查和养护。
4.1砌石间缝隙污物的清理
施工前清理砌缝表面的尘土、沙粒,并把砌石基面人工凿毛,增加砂浆的吸附能力,让后用清水冲洗干净。当砌缝损坏较小时,需要对其边缘凿除一定深度的齿槽,使修补面与原结构面的容易粘结。
4.2丙乳砂浆配制
按照试验数据,配置丙乳砂浆,砂子需要过筛,根据工程的进度,精确称量适量灰沙,准确量取适量丙乳,加入适量的水均匀搅拌,并在45分钟内用完。
4.3涂抹砂浆
涂抹砂浆时,为增加砂浆的粘结能力,应先用丙乳净浆打底,即丙乳和水泥按照1:2进行配比,在净浆为硬化前涂抹丙酮砂浆。在仰面或立面施工时,为避免重力影响下,丙酮砂浆下落,引起重垂脱空,应对其进行二次抹压,砌缝面积较大时应分段施工。
4.4质量检查及养护
由于丙酮砂浆早期的干缩较大,每天对其喷雾养护,同时检查修复质量,发现不合格的情况及时二次修复。
(2)孔洞修复
采用丙酮细石混凝土对孔洞进行修复,其修复程序为:凿除开口槽→清理孔洞→丙乳细石混凝土配置→涂抹→养护
4.5凿除开口槽
把孔洞周边的疏松区凿除,直到露出新鲜面,然后把开口处凿出规则的多变形,增加孔洞的美观,凿除完毕后清理孔洞内的杂物,再用清水清理尘土,确保孔洞足够清洁。
4.6丙乳细石混凝土配置
丙酮细石混凝土配置和丙乳砂浆的配置程序基本相同,需要注意材料配比和搅拌的均匀性。
4.7涂抹和养护
在涂抹丙乳细石混凝土前先涂抹净丙乳砂浆,在丙乳砂浆凝固之前涂抹丙乳细石混凝土,并振捣密实,养护时注意温差对其凝固的影响。
5.护栏的修复、更换工艺措施
对于缺失的防护栏需要进行重新安装,根据原有的防护栏测绘,得出防护栏的结构和尺寸,然后制作防护栏模板,凿毛、预埋筋,浇筑护栏砼,养生检验强度,拆除模板。
5.1防护栏的测绘
对原有防护栏测绘,拆除破损的防护栏,了解其钢筋混凝土结构,并对内部构架加以更改,使之适应现在防护的需要。
5.2防护栏模板制作
按照测绘的尺寸,制作防护栏模板,注意防护栏的表面光洁度。
5.3浇筑护栏砼
把缺失的防护栏和破损严重的防护栏,凿出防护栏的浇筑槽,按照设计的结构,帮钢筋,固定防护栏模板,配置浇筑砼,浇筑,振捣密实。
5.4养生
浇筑完毕后需要对防护栏进行养护,冬季做好保温措施,夏季做好降温措施,防护水化热、天气变化引起的温差,导致温差裂缝。
5.5模板拆除
养生完毕后,对模板拆除,检查防护栏是否存在缺陷,如果查出缺陷,及时返工,采取补救措施。
5.6防护栏的修复
对于破损不严重的防护栏采取修复措施,如钢筋外漏锈蚀,需要对钢筋除锈、焊接。然后使用丙乳砂浆或丙乳细石混凝土修复,先用模板固定,涂抹丙乳净浆浆打底,再涂抹丙乳砂浆,养护。
6.铺装浇筑施工、伸缩装置施工
对于破损严重的铺装层进行拆除和铺设,其工序为:清除桥面浮浆、油迹并凿毛→清洗桥面→测量放样→铺设、绑扎钢筋网片→安装振捣梁行走轨道→支垫钢筋网片→混凝土搅拌及运输→混凝土浇筑、摊铺、整平→ 一次抹面→ 二次抹面→拉毛→覆盖养生→桥面铺装高程及平整度验收。
6.1清除桥面浮浆、油迹并凿毛、清洗
清除桥面浮浆、凿毛,先采用凿毛风镐对梁顶面进行人工凿毛,去除表面松散的混凝土、浮浆及油迹等杂物,对每片梁顶面进行详细检查、补凿,采用空压机及高压水枪对梁面冲洗干净。
6.2测量放样,铺设、绑扎钢筋网片
绑扎钢筋网时须先在梁顶面进行划线,然后铺设绑扎钢筋网,钢筋网片绑扎做到横平竖直,钢筋网片交叉点采用扎丝绑扎结实,扎丝成梅花型布置,钢筋接头应注意错位。
6.3安装振捣梁行走轨道
轨道采用2cm钢带,在需浇注的桥面两边每隔一定距离放样一个纵向控制点,把所有控制点利用墨线连成一线,轨道沿墨线纵向布置。在控制点处用电锤钻孔,打入钢筋,钢筋锚固深度30㎜以上,外露50㎜以上。用水准仪在锚固钢筋上测设桥面标高,然后焊接钢筋顶托,架立轨道,确保轨道顶面高程与桥面设计高程一致。为保证轨道刚度,需将轨道支撑加密,之后用铝合金水平尺检验轨道表面平整度,用高强度砂浆对轨道下方空隙塞垫密实,但应严格控制,严禁砂浆侵入护栏。
6.4支垫钢筋网片
采用短节钢筋对已绑扎好的钢筋网片进行支垫,利用两边已安装好的轨道拉线控制钢筋网片顶面标高,确保整幅钢筋网片保护层厚度均为2cm,支垫钢筋呈梅花型布置,为保证钢筋网片表面刚度,支垫钢筋宜适当加密。负弯矩张拉槽加强钢筋网在桥面铺装钢筋网安装之前就应铺设完成。
6.5混凝土搅拌及运输
混凝土按试验后的配合比进行拌制,桥面铺装混凝土应严格控制塌落度和粗细集料规格,或采用预制砂浆、预制混凝土。
6.6混凝土浇筑、摊铺、整平
混凝土浇筑前,先用高压风枪将桥面杂物再次清除干净,再对桥梁表面进行充分湿润,但不得有积水。混凝土浇筑要连续,从下坡向上坡方向进行,人工局部布料、摊铺时,应用铁楸反扣,严禁抛掷和搂杷,靠边角处采用插入式振捣器振捣辅助布料,桥面混凝土铺装宜避开高温时段及大风天气,否则造成桥面混凝土表面干缩过快而导致表面开裂。
振捣时先采用插入式振捣器振捣,使得骨料分布均匀,一次插入振捣时间不宜少于20s,,然后采用平板振捣器纵横交错全面振捣,其振捣面重合100~200mm,一次振捣时间不宜少于30 s。最后采用振捣梁沿轨道进行全幅振捣,直至振捣密实。振捣梁操作时,设专人控制振动行驶速度、铲料和填料,确保铺装面饱满、密实及表面平整。
6.7一次抹面
振捣梁作业完毕,作业面上架立人工操作平台,作业工人在操作平台上用木抹进行第一次抹面,用短木抹子找边,第一次抹面应将混凝土表面的水泥浆排出,第一次抹面应控制好大面平整度。
6.8二次抹面
混凝土初凝前,采用钢抹子进行二次抹面。二次抹面应控制好局部平整度。
6.9拉毛、养生
混凝土在二次抹面后立即采用尼龙丝刷进行表面拉毛处理,然后采用土工布进行覆盖养身,但开始养生时不宜洒水过多,防止混凝土表面起皮,待混凝土终凝后,再浸水养生,养生期在7d以上。
6.10伸缩缝安装
对需安装伸缩缝处的水泥混凝土桥面,应先连续浇筑混凝土,然后切缝开槽安装伸缩缝。伸缩缝开槽的施工工艺为:预留槽口放样→切割伸缩缝预留槽→调整伸缩缝预埋钢筋→清除槽口杂物→安放伸缩缝→标高检查→锁定、绑扎钢筋→支模→检查、浇注混凝土。
伸缩缝安装前,按照当地的额气温调节伸缩值,检查水平尺检查伸缩缝顶面高度与桥面沥青铺装高差是否满足要求,为确保不漏浆,伸缩缝混凝土模板安装应严格安装。伸缩缝平面位置及标高调整好后,用两台电焊机由中间向两端将伸缩缝的一侧与纵向预埋筋点焊定位;如果位置、标高有变化,要采取边调边焊,且每个焊点焊长不小于5cm,点焊完毕再加焊,点焊间距控制在小于1m;焊完一侧后,用气割解除锁定,调整伸缩缝在某温度下的上口宽度,上口宽度调整正确后,焊接所有连接钢筋。
6.11沥青的铺设
伸缩缝安装完毕后,对混凝土路面清理,然后进行沥青层的铺设,沥青层的铺设工艺和厚度都应满足道路的要求。
五、加固完成后的管理、养护措施
加强养护管理和养护措施,保持桥面清洁,及时清除积水、积雪和冰冻,及时发现泛油、拥包、裂缝、坑槽等病害,及时处理,防治损坏面积的扩大。制定桥梁伸缩缝、护栏、防撞墙、排水系统、桥面养护规范,落实桥梁养护责任制,实行桥梁年检制度,确保桥梁的使用安全。
作者简介:
姓名:胡纯卫,汉族,2008年11月评为工程师,1966年10月2日出生。
工作单位:盐津县交通运输局。
参考文献:
[1]朱正春,赵年雷.农村公路危桥改造存在的问题与对策[J].交通企业管理,2012(03);
[2]李久红,农村公路危桥改造的实践与探索[J].工程与建设,2013(8);
[3]吴焱.农村公路建设发展评价、管理及保障技术研究[J].长安大学,2013(09);
[4]张彦秋,尤立霞.我国危桥存在的主要问题及原因分析[J].科技致富向导,2013(10);
本文首先简单介绍了农村公路魏桥的现状,然后分析造成危桥病害的原因,最后详细论述加固内容和施工工艺,并提出了养护措施。
关键词:农村公路危桥;铺装破损;砌缝脱落;改造措施
中图分类号:U412文献标识码: A
一、农村公路危桥的现状及存在的问题
1.桥面铺装破损、坑槽
桥面铺装一般为沥青混凝土铺装,许多危桥铺装局部沥青层与混凝土层脱离,导致沥青层出现拥包,一些桥面沥青层铺装出现不同程度的开裂或坑槽,易产生积水,影响桥面的抗渗水性,有的桥面为水泥砂浆铺装,铺装破坏形式有麻面和磨光。
2.拱圈砌缝脱落,造成局部渗水
局部拱圈砌缝砂浆脱落,当水位上涨超过砂浆脱落的高度时,在河水冲击下渗入桥体,易造成拱圈砖石的风化,腐蚀混凝土中的钢筋,降低桥体的寿命。
3.拱上侧墙局部孔洞开裂、杂草生长
拱上侧墙局部砌石孔洞,砌缝脱落局部开裂,部分砌缝开裂处有杂草生长,造成局部砌石松动,降低侧墙的强度。
4.路堤酥松,局部冲刷严重
部分危桥桥端路堤受雨水和河水冲刷,导致护坡水土流失、土质松软,护坡植草皮局部缺失,砌石护坡孔洞、砌缝开裂,并有杂草丛生。
5.护栏破损、缺失严重
多处护栏缺失、锈蚀、破损,存在安全隐患,容易引发事故;一些护栏高度不够,防护能力差。
6.伸缩装置缺失
一些跨度较大的桥梁没有安装伸缩装置,不能应对桥跨结构在混凝土收缩、载荷作用、温度变化引起的自由变形。一些设计伸缩装置的现代桥梁缺乏维修,造成伸缩装置的橡胶板伸缩缝破损、锚固螺栓剪断空飞出、梳齿板伸缩缝损坏等。
二、造成危桥的原因分析
1.铺装层裂缝原因
造成铺装层裂缝的原因有很多,主要干缩裂缝、温差造成的裂缝和疲劳引起的裂缝。干缩裂缝是由于在混凝土设计施工时没有考虑水泥收缩率的影响,或水泥自由伸缩系数不精确,导致水泥失水后收缩受到集料和预制板的制约,产生应力,当应力足够大时发生应变,导致裂缝产生。温度裂缝是指桥面铺装层受温差变化而发生热胀冷缩,当铺装层的热胀冷缩受到集料自身的限制,由于水泥的抗拉强度小于抗压强度,当温度下降时,铺装层受到拉应力,温差足够大时,产生的拉应力大于混凝土的屈服极限时就会发生裂缝。疲劳裂缝是由于水泥层内部缺陷或搅拌不均匀,易产生集中应力,当受到重载车辆往复碾压时,引起疲劳断裂。
2.铺装层坑槽的原因
首先,水泥配比不佳,砂浆抗压强度偏低,加上裂缝因素,在重载或超载的造成坑槽;其次,沥青层与混凝土的粘结强度不足,在重载冲击下,造成铺装层的局部脱落;最后,沥青层面的抗渗能力偏低,当雨水从沥青裂缝中渗入后,车辆载荷使其产生动水压力,在往复水动压冲击下使沥青层面逐渐脱落。
3.砌石孔洞、裂缝和砂浆脱落的原因
一是砂浆配比不合理,造成砂浆的垾接强度不足;二是石料表面不清洁,砌筑时砂浆不饱满,降低砌石的粘结强度。
4.防护栏缺失、破损的原因
农村公路桥梁的防护栏大多是钢筋混泥土结构,防腐和防护措施不到位,在温差的影响下产生裂缝,雨水或高湿环境透过裂缝渗透到混凝土的钢筋中,年长日久,造成护栏表面粗麻、表面掉落或部分缺失,另外交通事故也是造成护栏缺失的原因。
5.养护、维修措施不到位
由于养护责任不明确,疏于对农村公路桥梁的监管,无年度检修计划,缺乏养护工程师和养护经费。
三、危桥的加固维修内容
1.桥面铺装的铺设
由于农村公路桥梁建设年久,相关的资料缺失严重,拆除桥面铺装时应先进行实验性拆除,掌握铺装层的厚度和结构,以免破坏桥体。等护栏修复完成后,再进行桥面铺装,根据交通需要设计铺装的材料、结构和铺装结构。铺装前根据桥梁的实际情况,选择合理的防水水泥和防水粘结材料,如果有条件对铺装层进行稳定性试验,通过对铺装层进行直剪试验和拉拔试验,评价沥青层和混凝土的粘结力和抗剪强度;通过拉拔试验分析混凝土与沥青层粘结强度的抗疲劳特性,然后分析混凝土与梁板间粘结强度的抗疲劳特性,最后测试防水层的不透水特性,通过分析铺装层的强度、稳定性和不透水性,设计铺装层的材料和结构。
2.拱圈砌缝的修补
清除砌缝脱落处的松散砂浆,由于拱圈经常受水的浸泡,需要采用防水水泥和防腐难降解的添加剂,设计砌缝砂浆配比,对砌缝修补,对于较大的孔洞,需要使用细石混凝土修补,修补时确保砂浆填充密实。
3.拱上侧墙孔洞、裂缝的修补
清除拱上侧墙的松散砂浆,并去除裂缝上的杂草,要确保草根的完全清除,孔洞里的杂物较难清除,必要时扩大孔洞口再去清除。填充与拱圈配比相同的砂浆或细石混凝土,合理控制填充的密实度。
4.路堤的加固
将植被路堤更换为砌石路堤,除去路堤的植被,设计路堤的坡度,添加新土整平后砌石,由于路堤的砌石多为廉价无规则的石块,注意砌石上下、左右砌缝的错开和砂浆的填充的密实性。
5.更换护栏
对破损、缺失的护栏进行拆除,根据破损护栏的原因,设计适当高度、强度、易维护的护栏,并做好护栏的防腐措施。
6.添加伸缩装置
在桥体主孔与引孔连接处、主孔与桥台连接处、引空与桥台连接处设置伸缩装置,根据实际需求确定伸缩间距。
四、危桥加固施工工艺和操作要求
1.总体施工工序
原桥面铺装层、护栏凿除→拱圈、拱上侧墙、桥台砌缝的修补→孔洞、各种缺陷的修复→护栏建筑→铺装浇筑施工、伸缩装置施工。
2.原桥面铺装层、护栏凿除工艺
施工工艺为:原桥面铺装层凿除→损坏护栏凿除→清理桥面
为了拆除铺装层时不影响交通,需要和公路执法人员协调单向放行,铺装层拆除时先凿除沥青层再凿除混凝土层。由于是危桥,凿除作业时,人工先凿除沥青层,为避免对桥梁结构的损坏,采用分层凿除。拆除施工应对称施工,可以先凿除上层、两边的沥青铺装,再凿除中间的沥青铺装,由于沥青层与混凝土的粘力较小,可以使用小型风镐直接破坏沥青层与混凝土的结合面,使沥青层快速剥离,清除完毕后应及时清理工作面,为凿除混凝土做好准备。由于混凝土与梁体结合面的粘结强度高,且不能使用重型设备,可以先用混凝土切缝机切割成一定长度的小块,然后用风镐从小块的两个对面插入,利用其振动将混凝土与梁体的结合面破坏,再用撬杠将小块整体撬起,从两侧到中间逐步拆除,拆除完毕后及时清理。护栏拆除时,首先做好施工人员的防护措施,安装防护网,然后适应风镐将其拆除,如果风镐不能拆除,可以采用金刚石绳据将其拆除。所有拆除工作完毕后,对梁体上的拆除废料进行清理,注意不能直接清理到河中。
3.裂缝灌浆施工工艺及注意事项
对于铺装出现的轻微裂缝需要进行灌浆处理,裂缝灌浆施工工艺为:拱圈、桥拱侧墙裂缝的表面处理→密封→密封检查→配制灌浆砂浆→灌浆→检验灌浆质量和灌浆表面处理。
3.1清理损毁裂缝
沿裂缝的深度凿出表面混凝土,直到露出新鲜的混凝土,根据裂缝的大小,造成适当大小的V型槽,并剔除缝口表面的松散杂物,使用压缩空气清除槽内的微小颗粒,使、然后用清水冲洗V型槽。
3.2配制灌浆砂浆
根据裂缝的实际情况,进由试验数据进行配比,搅拌均匀,并在规定时间内用完。
3.3砌缝的密封
对灌浆区域内的裂缝进行密封处理,防止裂缝贯通造成跑气跑胶。沿着砌缝的走向涂上一层胶泥,等胶泥凝结后再抹上一层胶泥,增加砌缝的密封性,并留有进浆口和排气口。
3.4密封性检查
当密封完全固化后,在裂缝上涂上一层肥皂水,从进浆口中通入一定气压的空气,检查是否有漏气处,并做好及时修補的措施。
3.5灌漿及质量检查
灌浆前调整提示灌浆泵,调整灌浆压力,然后把灌浆嘴渗入到V型槽底部,均匀沿砌缝的走向灌浆,并观察灌浆是否通畅,及时清理灌浆过程中掉落的浆液,灌浆完毕后检查灌浆的质量,并对灌浆的外观进行修整,确保灌浆的美观。
4.桥体表面缺陷修补工艺和注意事项
(1)砌缝修复
砌缝工艺为:砌石间缝隙污物的清理→丙乳砂浆配制→涂抹砂浆→质量检查和养护。
4.1砌石间缝隙污物的清理
施工前清理砌缝表面的尘土、沙粒,并把砌石基面人工凿毛,增加砂浆的吸附能力,让后用清水冲洗干净。当砌缝损坏较小时,需要对其边缘凿除一定深度的齿槽,使修补面与原结构面的容易粘结。
4.2丙乳砂浆配制
按照试验数据,配置丙乳砂浆,砂子需要过筛,根据工程的进度,精确称量适量灰沙,准确量取适量丙乳,加入适量的水均匀搅拌,并在45分钟内用完。
4.3涂抹砂浆
涂抹砂浆时,为增加砂浆的粘结能力,应先用丙乳净浆打底,即丙乳和水泥按照1:2进行配比,在净浆为硬化前涂抹丙酮砂浆。在仰面或立面施工时,为避免重力影响下,丙酮砂浆下落,引起重垂脱空,应对其进行二次抹压,砌缝面积较大时应分段施工。
4.4质量检查及养护
由于丙酮砂浆早期的干缩较大,每天对其喷雾养护,同时检查修复质量,发现不合格的情况及时二次修复。
(2)孔洞修复
采用丙酮细石混凝土对孔洞进行修复,其修复程序为:凿除开口槽→清理孔洞→丙乳细石混凝土配置→涂抹→养护
4.5凿除开口槽
把孔洞周边的疏松区凿除,直到露出新鲜面,然后把开口处凿出规则的多变形,增加孔洞的美观,凿除完毕后清理孔洞内的杂物,再用清水清理尘土,确保孔洞足够清洁。
4.6丙乳细石混凝土配置
丙酮细石混凝土配置和丙乳砂浆的配置程序基本相同,需要注意材料配比和搅拌的均匀性。
4.7涂抹和养护
在涂抹丙乳细石混凝土前先涂抹净丙乳砂浆,在丙乳砂浆凝固之前涂抹丙乳细石混凝土,并振捣密实,养护时注意温差对其凝固的影响。
5.护栏的修复、更换工艺措施
对于缺失的防护栏需要进行重新安装,根据原有的防护栏测绘,得出防护栏的结构和尺寸,然后制作防护栏模板,凿毛、预埋筋,浇筑护栏砼,养生检验强度,拆除模板。
5.1防护栏的测绘
对原有防护栏测绘,拆除破损的防护栏,了解其钢筋混凝土结构,并对内部构架加以更改,使之适应现在防护的需要。
5.2防护栏模板制作
按照测绘的尺寸,制作防护栏模板,注意防护栏的表面光洁度。
5.3浇筑护栏砼
把缺失的防护栏和破损严重的防护栏,凿出防护栏的浇筑槽,按照设计的结构,帮钢筋,固定防护栏模板,配置浇筑砼,浇筑,振捣密实。
5.4养生
浇筑完毕后需要对防护栏进行养护,冬季做好保温措施,夏季做好降温措施,防护水化热、天气变化引起的温差,导致温差裂缝。
5.5模板拆除
养生完毕后,对模板拆除,检查防护栏是否存在缺陷,如果查出缺陷,及时返工,采取补救措施。
5.6防护栏的修复
对于破损不严重的防护栏采取修复措施,如钢筋外漏锈蚀,需要对钢筋除锈、焊接。然后使用丙乳砂浆或丙乳细石混凝土修复,先用模板固定,涂抹丙乳净浆浆打底,再涂抹丙乳砂浆,养护。
6.铺装浇筑施工、伸缩装置施工
对于破损严重的铺装层进行拆除和铺设,其工序为:清除桥面浮浆、油迹并凿毛→清洗桥面→测量放样→铺设、绑扎钢筋网片→安装振捣梁行走轨道→支垫钢筋网片→混凝土搅拌及运输→混凝土浇筑、摊铺、整平→ 一次抹面→ 二次抹面→拉毛→覆盖养生→桥面铺装高程及平整度验收。
6.1清除桥面浮浆、油迹并凿毛、清洗
清除桥面浮浆、凿毛,先采用凿毛风镐对梁顶面进行人工凿毛,去除表面松散的混凝土、浮浆及油迹等杂物,对每片梁顶面进行详细检查、补凿,采用空压机及高压水枪对梁面冲洗干净。
6.2测量放样,铺设、绑扎钢筋网片
绑扎钢筋网时须先在梁顶面进行划线,然后铺设绑扎钢筋网,钢筋网片绑扎做到横平竖直,钢筋网片交叉点采用扎丝绑扎结实,扎丝成梅花型布置,钢筋接头应注意错位。
6.3安装振捣梁行走轨道
轨道采用2cm钢带,在需浇注的桥面两边每隔一定距离放样一个纵向控制点,把所有控制点利用墨线连成一线,轨道沿墨线纵向布置。在控制点处用电锤钻孔,打入钢筋,钢筋锚固深度30㎜以上,外露50㎜以上。用水准仪在锚固钢筋上测设桥面标高,然后焊接钢筋顶托,架立轨道,确保轨道顶面高程与桥面设计高程一致。为保证轨道刚度,需将轨道支撑加密,之后用铝合金水平尺检验轨道表面平整度,用高强度砂浆对轨道下方空隙塞垫密实,但应严格控制,严禁砂浆侵入护栏。
6.4支垫钢筋网片
采用短节钢筋对已绑扎好的钢筋网片进行支垫,利用两边已安装好的轨道拉线控制钢筋网片顶面标高,确保整幅钢筋网片保护层厚度均为2cm,支垫钢筋呈梅花型布置,为保证钢筋网片表面刚度,支垫钢筋宜适当加密。负弯矩张拉槽加强钢筋网在桥面铺装钢筋网安装之前就应铺设完成。
6.5混凝土搅拌及运输
混凝土按试验后的配合比进行拌制,桥面铺装混凝土应严格控制塌落度和粗细集料规格,或采用预制砂浆、预制混凝土。
6.6混凝土浇筑、摊铺、整平
混凝土浇筑前,先用高压风枪将桥面杂物再次清除干净,再对桥梁表面进行充分湿润,但不得有积水。混凝土浇筑要连续,从下坡向上坡方向进行,人工局部布料、摊铺时,应用铁楸反扣,严禁抛掷和搂杷,靠边角处采用插入式振捣器振捣辅助布料,桥面混凝土铺装宜避开高温时段及大风天气,否则造成桥面混凝土表面干缩过快而导致表面开裂。
振捣时先采用插入式振捣器振捣,使得骨料分布均匀,一次插入振捣时间不宜少于20s,,然后采用平板振捣器纵横交错全面振捣,其振捣面重合100~200mm,一次振捣时间不宜少于30 s。最后采用振捣梁沿轨道进行全幅振捣,直至振捣密实。振捣梁操作时,设专人控制振动行驶速度、铲料和填料,确保铺装面饱满、密实及表面平整。
6.7一次抹面
振捣梁作业完毕,作业面上架立人工操作平台,作业工人在操作平台上用木抹进行第一次抹面,用短木抹子找边,第一次抹面应将混凝土表面的水泥浆排出,第一次抹面应控制好大面平整度。
6.8二次抹面
混凝土初凝前,采用钢抹子进行二次抹面。二次抹面应控制好局部平整度。
6.9拉毛、养生
混凝土在二次抹面后立即采用尼龙丝刷进行表面拉毛处理,然后采用土工布进行覆盖养身,但开始养生时不宜洒水过多,防止混凝土表面起皮,待混凝土终凝后,再浸水养生,养生期在7d以上。
6.10伸缩缝安装
对需安装伸缩缝处的水泥混凝土桥面,应先连续浇筑混凝土,然后切缝开槽安装伸缩缝。伸缩缝开槽的施工工艺为:预留槽口放样→切割伸缩缝预留槽→调整伸缩缝预埋钢筋→清除槽口杂物→安放伸缩缝→标高检查→锁定、绑扎钢筋→支模→检查、浇注混凝土。
伸缩缝安装前,按照当地的额气温调节伸缩值,检查水平尺检查伸缩缝顶面高度与桥面沥青铺装高差是否满足要求,为确保不漏浆,伸缩缝混凝土模板安装应严格安装。伸缩缝平面位置及标高调整好后,用两台电焊机由中间向两端将伸缩缝的一侧与纵向预埋筋点焊定位;如果位置、标高有变化,要采取边调边焊,且每个焊点焊长不小于5cm,点焊完毕再加焊,点焊间距控制在小于1m;焊完一侧后,用气割解除锁定,调整伸缩缝在某温度下的上口宽度,上口宽度调整正确后,焊接所有连接钢筋。
6.11沥青的铺设
伸缩缝安装完毕后,对混凝土路面清理,然后进行沥青层的铺设,沥青层的铺设工艺和厚度都应满足道路的要求。
五、加固完成后的管理、养护措施
加强养护管理和养护措施,保持桥面清洁,及时清除积水、积雪和冰冻,及时发现泛油、拥包、裂缝、坑槽等病害,及时处理,防治损坏面积的扩大。制定桥梁伸缩缝、护栏、防撞墙、排水系统、桥面养护规范,落实桥梁养护责任制,实行桥梁年检制度,确保桥梁的使用安全。
作者简介:
姓名:胡纯卫,汉族,2008年11月评为工程师,1966年10月2日出生。
工作单位:盐津县交通运输局。
参考文献:
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