基于济青高速公路改扩建环境特点的桥梁加固施工思路探索

2019-01-25

智能城市 2019年24期

（中铁十四局集团第四工程有限公司济青高速公路改扩建项目经理部，山东济南 250001）

1 济青高速公路改扩建环境特点概述

第一，施工内容复杂。济青高速公路改扩建一标段总长度为64.012 km，期间跨越两个地级市的3县11个乡镇，由于施工区域跨度大，因此在施工过程中需要对作业单元基础环境进行详细调研。不同县市地质结构也存在较大差异，需要匹配相应的施工手段，这也增加了工程管理难度，提高了施工内容复杂性。

第二，桥梁工程众多。济青高速公路所处的山东半岛区域属于丘陵地貌，地形波动具有不规律性，需要加固众多的桥梁结构。以济青高速公路改扩建一标段为例，全线共有特大桥1座、大中桥15座、通道涵洞337座，这也在很大程度上增加了施工难度，延长了工程的施工周期。

2 基于济青高速公路环境特点的桥梁加固施工思路

2.1 工程概述

胶河大桥位于青银高速高密段，中心桩号K73+775.17，桥梁全长345.08 m，全宽42 m。上部结构为17×20 m预应力混凝土简支T型梁，现浇连续桥面板，左、右幅均横向布置4片梁；下部结构为钻孔桩基础，柱式墩；桥面铺装为沥青混凝土结构，采用D80型伸缩缝，板式橡胶支座。桥梁于1993年12月竣工，设计荷载等级汽车-超20级。原双向四车道，改扩建后为双向八车道，改扩方式为桥梁两侧拼宽。为准确判定全线桥梁的使用状况，查明缺陷（或潜在缺陷）的损伤位置及深度，设计单位对胶河大桥的强度、刚度、稳定性和耐久性进行了检查和评估，根据不同病害形式，对旧桥采用相应的加固修复方法。

2.2 T梁加固粘贴钢板施工工艺

在本工程加固施工中，T梁加固粘贴钢板施工工艺属于重要的施工技术之一。在具体施工操作中，具体步骤如下：第一，搭设操作平台，本次加固施工所采用操作平台搭设方式为扣件式满堂钢管脚手架，最高搭设高度为4 m，在选择脚手架搭设材料时，选择规格Φ48×3.2的钢管作为搭建材料，其他参数参照相应的施工标准。第二，进行桥梁结构表面缺陷处理，对于桥梁表面的细小裂缝利用注浆法进行处理，较大裂缝则选择凹槽处理方法。第三，基础材料制作，本次工程中，所使用加固材料为Q345C型钢板材料，需要对钢板进行制作。第四，在桥梁结构表面进行放样操作，确定合适位置作为加固点，对结构进行打孔操作，在清理钻孔内杂物之后，在其中安装高强螺栓，为钢板的安装提供合理的应用环境。第五，在钢板安装的过程中，需要与混凝土表层进行紧密贴合，在螺栓固定结构之后，向结构内部输入胶体进行加固，完成密封施工操作之后，进行检查，确定钢板紧密贴合在混凝土表面且内部胶体密实无空洞、气泡。第六，做好结构的养护工作，并对钢板进行防腐操作，构件表面涂层采用S04配套体系，底涂层采用环氧富锌底漆最低干膜厚为60 μm（2遍），中间涂层采用环氧（厚浆）漆最低干膜厚为100 μm（3遍），面涂层采用丙烯酸脂肪族氨酸面漆最低干膜厚为80 μm（2遍）。以此延长钢板的使用寿命。

2.3 盖梁加固粘贴钢板施工工艺

盖梁加固粘贴钢板施工工艺属于常用应用工艺之一。在该工程操作中，具体步骤如下：首先，进行操作平台的搭建，与T梁加固粘贴钢板施工工艺相同，所选的操作平台搭设方式为扣件式满堂钢管脚手架，相关应用参数参照上文中的内容进行管控。并在完成脚手架质量校验任务之后，需要及时对原有桥梁结构的表面缺陷进行处理，对桥梁表面的细小裂缝利用注浆法进行处理，较大裂缝则选择凹槽处理的方法。其次，在对钢板进行制作和表面处理时，需及时清除掉表面的杂物和凸起，确保钢板材料表面的平整度，结合放样操作结果，对选定的打孔位置进行钻孔操作，在清理钻孔内杂物后，进行高强螺栓的安装工作，必要时可在钻孔内提前封入植筋胶，提高螺栓安装质量，为下阶段操作提供合理的应用环境。最后，在进行钢板安装的过程中，需要与混凝土表层进行紧密贴合，待满足既定施工要求后，向结构内部输入胶体进行加固，完成密封施工操作后，进行检查，确定钢板紧密贴合在混凝土表面且内部无空洞、气泡。钢板防腐处理参照同上表面涂层S04配套体系操作。

2.4 支座更换施工技术

本次桥梁加固施工中，应用了支座更换施工技术，该技术具体操作步骤如下：第一，进行操作平台的搭建，具体要求和搭设标准同上。第二，进行结构顶面处理，清理位于桥梁上方的杂物，同时利用角磨机对顶面不平整的区域进行打磨，借助水平尺来校验打磨效果，在满足施工要求之后，选择恰当位置安装千斤顶。需注意的是，千斤顶所处位置必须平稳。且在千斤顶安装位置下方放置300 mm×300 mm×20 mm的钢板两块，并在顶部垫上一块250 mm×250 mm×25 mm钢板，起到均衡压强的作用。第三，在顶升作业过程中，施工人员需保持同步顶升，顶升过程可选择梁体位移和顶力双控的方法进行控制，单次顶升高度需控制在2 cm左右，且在每次顶升操作完成后，需预留时间均衡梁体内部应力，在完成此操作后，再进行下一阶段的顶升操作。第四，在千斤顶顶升到既定位置之后，开始进行支座的更换工作，在取出原来的支座之后，需要对支座下方的混凝土结构出现的问题进行修复，在完成修复操作后，将新的支座填充到原来位置，校验左右支座的标高，误差应控制在2 mm以内。以同样方法进行千斤顶下落操作，直到梁体落回到支座上为止。对安装结果，必须仔细检查支座是否压紧密贴，梁底标高是否与更换前相符，如有则重新顶升，再加钢板楔块进行调整，确保支座安全可靠、经久耐用。

2.5 桩基加固施工技术

桩基加固施工技术也属于桥梁加固中常用的施工方法，具体应用步骤如下：首先，采用小型挖掘机开挖基础，在挖掘深度距离标高20 cm时，换人工开挖到标高位置。到达既定位置之后，需要对其进行钻孔操作，还需要埋设钢花管，具体参数为直径50 mm，壁厚3.2 mm。其次，对垫层进行浇筑，待其凝结到既定标准之后，对其进行表层凿毛处理，为后续施工奠定基础。在桩基中植入钢筋，起到加固桩基的作用，构建浇筑所需的模板结构，检查模板几何尺寸合格之后，进行混凝土浇筑。当承台混凝土达到7 d龄期后及时注浆，采用JW型制浆机进行浆液制备，浆液水灰比控制在0.7，注浆压力0.2～0.5 MPa，压浆管采用高压缠丝橡胶压浆管，压浆管的抗压应大于3 MPa。压浆接头应保持密闭、不漏浆、泄浆，绑设牢固，不脱落。当出现压力急剧上升或压浆管剧烈抖动应立即停止压浆，并迅速打开回浆阀门，避免漏浆、爆管。同一根桩钻孔压浆施工要与桩体对称。达到设计注浆压力，并且持荷时间达到5 min，即可停止注浆。最后，拆除承台模板，由人工配合小型压实机具夯实，完成基坑回填。