公路桥梁养护管理与危桥加固改造技术的耦合研究
2022-02-16肖荣兵
肖荣兵
(昭通公路局,云南 昭通 657000)
1 工程概况
犇溪口大桥位于策克—磨憨线(G213)K2591+229处,位于云南省昭通市绥江县境内。桥梁全长308.08m,桥面总宽10.0m,车行道宽9.0m,下部结构为钢筋混凝土双柱式墩与空心薄壁墩。
该桥主要技术标准如下。
原设计汽车荷载:公路-Ⅱ级;(2)横截面:4梁式T形截面;(4)车道数:双向2车道;横截面:4梁式T形截面;桥宽:净9.0m+2×0.5m墙式护栏=10.0m;设计车速:60km/h;抗震设防:地震基本烈度值为Ⅶ度,设计基本加速度值为0.10g。
2 桥梁主要现状
经检测,全桥共10片,T梁存在腹板竖向裂缝19条,裂缝长度合计为28.50m,最大缝长3.76m,相关病害情况如图1所示。
3 桥梁加固改造的相关施工工艺及要求
3.1 T梁拆除顺序和方法
3.1.1 桥面附属及路面拆除
在拆除桥面的墙式护栏、伸缩缝等结构时,需要对墙式护栏展开分段,将分段长度控制在4~6m,切割段的两端通过混凝土取芯机制作吊装孔,实现后续吊装,吊装孔应在切割前完成。需要在墙式护栏纵向每隔2m处设膨胀螺栓,固定刀盘式液压轨道链锯的行走轨道,处于纵向分段缝处断开设置[1]。用气割割开伸缩缝,拆除和桥台及梁板钢筋连接部分[2]。
3.1.2 负弯矩钢绞线切割
在切割梁体过程中通过绳锯切割成单梁,在桥面沥青层拆除后,需要在梁面标记铰缝,在墩顶连续处设置支座。应该凿开负弯矩混凝土,露出预应力钢束波纹管,凿开波纹管壁过程中需要对管内注浆状况进行检查,如果注浆饱满,可以直接切割,如果不饱应该对负弯矩区预应力解除后再切割,按照实际跨径在支座上方,结合设计负弯矩钢绞线的埋设深度,切断负弯矩钢束,解除连续后再切割[3]。
3.1.3 湿接缝处的切割处理
架桥机逆安装法对T梁进行拆除,切割分块是属于关键工序,湿接缝切割过程中,在桥面铺装放线,切割线选在梁板的铰缝与现浇湿接缝中心线位置。拆除连续结构过程中,需要在连续端设置支撑,解除连续构造形成简支结构,在切割前需要加固单片梁,保证约束解除后的稳定,梁体间的横向、纵向连接前需要进行支撑,保证每片梁体稳定。在吊装拆除过程中,吊点可以布置在原设计吊点位置,吊点通过钢丝绳兜底捆绑、钻吊孔方法。切割梁体需要保证均匀对称,确保切除结构与剩余结构稳定,检查位移情况,在加固过程中应在盖梁上与T梁翼板上打设两根螺栓,通过型钢支撑,拧紧螺帽,构成八字形支撑。
3.1.4 T梁拆除吊装
为确保道路畅通,通过2台130t汽车吊吊装T梁,在拆梁过程中需要先左半幅边梁,然后左半福中梁。在吊装完一片梁之后,需要移动吊机,保证吊机处于最佳吊点。第一跨左半幅拆除完成之后,2台吊车停放在第二跨墩柱边,拆除第二跨,并根据这种方式拆除第3跨与第4跨。
3.2 修补钢筋混凝土露筋、破损及泛碱
凿除需要修补的表面松散混凝土,凿出到密实处。凿除完成即清理干净凿除面渣滓与粉尘,露出干净的混凝土修补面,避免水冲。在清理后,通过环氧树脂基液涂刷,将环氧树脂砂浆填入修补位置,需要保证拌合过程在干燥环境进行,避免沾水。将外表面抹平,通过木板压平固定,可以用手工抹平,不可以用水养护。
3.3 植筋工艺及要求
3.3.1 施工工艺流程
植筋施工工艺流程如图2所示。
图2 植筋施工工艺流程
3.3.2 施工工序
①钻孔:孔深与锚筋埋设深度相同,孔径相较于锚筋大2~4mm,孔位需避让梁内钢筋,保证孔道顺直。②清理钻孔:使用硬鬃毛刷清理孔道,通过高压干燥空气吹去孔底灰尘、碎片及水分,保证孔内干燥,需要时可以通过棉布沾少量丙酮或酒精擦净[4]。③灌胶:将植筋胶自孔底灌注至孔深2/3位置,在插入锚筋之后,保证胶充满孔洞。④插入锚筋:将钢筋旋转至孔底,防止漏胶,在孔口出现多余胶时及时清除,需要在钢刷清除后使用丙酮擦净,然后拭干。⑤在胶液干固之前,防止扰动锚固钢筋,避免孔位附近有明水。⑥钢筋与植筋胶的各项技术与国家标准规定与设计要求应该相符。植筋深度要与所用的植筋胶的深度应该满足要求相匹配与设计。
4 桥梁改造及养护管理
4.1 危桥改造
(1)必须组建完善的组织指挥机构。“强有力的指挥机关是项目的中枢神经,是项目成功的关键”,且必须配备像本次危桥改造一样的强有力桥梁工程技术人员,从技术方案、质量安全控制措施、工程造价等方面把控。
(2)必须实行“施工标准化”。标准化建设是建筑行业发展的经验总结,也是高速公路质量保证的成功例证。只有严把原材料、场地建设标准化、实行临时工地实验室,工程质量才能得到控制。
(3)危桥改造质量控制点主要在梁板钢筋骨架绑扎、高标号混凝土强度、正负弯矩张拉制、波纹管注浆饱满度、加固锚块钻孔植筋、体外预应力张拉、钢绞线锚夹具及砂石原材料质量管控。同时,混凝土拌和必须采用强制拌合机,张拉采用智能张拉设备,注浆必须采用智能大循环压浆机。
4.2 养护管理
在对桥梁进行养护管理时,需要制定出科学的养护管理方案,这样才可以有效检查桥梁状况,便于对桥梁进行维修与加固。在开展养护管理时需要具有一定的经费,根据桥梁的实际状况设计出可靠可行的养护管理计划,促进维修与加固等工作的及时落实[5]。
应该坚持以人为本,改变传统桥梁小修养护模式,将改造与管理养护相互结合,坚持对公路桥梁的预防性养护。各级应强化领导职责,积极关注公路桥梁的养护管理,组织桥梁管理部门,并聘请专业的桥梁工程师,结合实际桥梁养管情况,对其进行检查。应保持对桥梁的经常性检查与定期检查,以便更加全面掌握公路桥梁情况,进行记录与存档,在存在缺损情况时,采用科学的养护方式,保证该路段行车安全,确保桥梁的使用年限。
为保证公路桥梁的安全使用,应强化对超载、超限车辆的治理,各级政府应制定出相关制度规章,并以政策法规促进对公路桥梁的管理,运管、公安部门应该强强联合,根据实际情况开展有效果、有效率、有依据的公路桥梁的养护管理工作。为保证公路桥梁的安全使用,需要按照车型结构、路段交通量相关数据,建议提升公路桥梁的标准,使其安全系数提高,满足公路运输条件下的承载能力。
5 结语
总而言之,在交通事业高速发展的背景下,公路交通养管部门应该对公路桥梁养护与管理有正确认识,完善安全生产长效管理机制,保证对危桥进行有效加固改造,从实际情况入手,采用科学可行的有效举措,保障公路桥梁的安全畅通。