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东江桥施工方案与解读

公路桥梁工程的结构类型存在明显差异,加上建设规模比较大,施工过程通常具有复杂性、多样性的特点。本文通过对东江桥病害情况进行检测和调查,依据国内外公路桥梁维修加固研究成果和自身实践经验,针对东江桥工程实例,重点阐述维修加固施工方案,以提升东江桥施工质量和使用寿命。

1工程概况

东江大桥位于河池市金城江区长排-三江口四级公路K7+735处,建成时间为1981年(图1)。桥梁全长度为141.10m,面宽为10.50m。上、下构分别为浆砌片石板拱、浆砌片石重力式墩台。桥面系中桥面铺装为沥青表处,桥面并未设计伸缩缝,所用钢筋混凝土栏杆。依据养护部门在桥头设计的限载标准,这座大桥目前限载10t。大桥技术标准为:设计荷载汽-15,拖-80;桥面宽度:1.75m(人行道)+7.00m(行车道)+1.75m(人行道)。

2东江桥检测病害情况

由于沿线交通比较繁忙,人流、车流交通量较大,超载车辆比较多,东江桥行车道板病害非常严重。具体表现如下:(1)1#跨主拱圈纵向裂缝所经之处是混凝土预制块之间的砌缝,某些混凝土预制块也出现一些开裂的情况。其裂缝局部泛泥且最大深度>500mm,推测该裂缝深度已经竖向贯通主拱圈截面高度。由现场检测结果可知,该裂缝与桥台前墙、基础竖向裂缝相通,且拱脚周围裂缝宽度最大。另检测发现,1#~4#跨主拱圈低面出现砌缝泛碱的情况。其中,除1#中间区域以外,其余砌缝均已经泛碱,面积最大;5#跨主拱圈并未发现病害。(2)2#跨1#腹拱三江口向着拱脚处表层砂浆不够饱满,砌石裸露。(3)0#桥台检测发现2道竖向裂缝。其中,连通帽梁、前墙及基础竖向裂缝能够看出其裂缝程度达到0.35m,裂缝泛碱;而0#台右侧墙发生外移,最大外移数值为40.0mm。(4)桥面铺装出现大面积的龟裂、局部坑槽,并发现2道横向裂缝,而桥面两侧堆积大量的尘土。分析其原因可知,桥面铺装作为直接承受各种车辆荷载作用的部位,并对车辆集中荷载实施分布,桥面铺装遭受严重损坏,直接影响桥面受力状况和荷载分布情况。加之,重型或超载车辆频繁出现,导致桥梁冲击荷载随之增加,使得桥面板和铺装层出现更大的变形或者破坏。当铺装层遭受损害,加上雨水对构件的侵蚀,影响桥梁结构的安全。

3东江桥维修加固设计方案

(1)对于存在严重病害的O#桥台前墙两侧对向张拉精轧螺纹钢,以此提升桥台的抗裂性能及稳定性,桥台裂缝采用压浆的方式进行修补。(2)将大桥原桥面进行拆除和铺装,新换桥面铺装运用12~22.5cm厚度的C40防水硂,内设置10cm×10cm(直径12mm)的钢筋网。为提升新铺设桥面的强度及其耐久性,根据硂重量1.5%添加高效减水剂。同时,将1#跨和0#台侧墙进行拆除,新制作的C25混凝土侧墙及现浇块,新制作的侧墙依据具体要求植筋。将0#前合及1#跨拱上进行填料,替换CL-15轻质硂对于挖空填料处进行填充。重新制作0#及1#跨人行道和护栏,对整个大桥的护栏进行修补。此外,将整个大桥人行道表面混凝土凿除,重新采用C25混凝土磨平。(3)将原有变形缝进行保留或者维修,在1#~4#墩上桥面设计1道GQF-C-40伸缩缝。此外,东江桥已有多处出现开裂、剥落等病害,需要对其实施修补,裂缝修补运用壁可法、环形树脂灌缝等方法,剥落、露筋等病害利用环氧砂浆进行修补。

4东江大桥施工方案

4.1施工工序。东江桥是一项维修加固工程,必须中断该处的交通,施工单元需要上报交通管理部门,并设计警示标志。实际施工时,除要严格落实下列要求外,相关施工工艺及质量检验标准依据《公路工程质量检验评定标准》等规定展开操作。施工工序为:(1)全程封闭交通,并设置交通警示标志,加强周边交通管理。(2)除拆除的部位以外,对整个大桥的裂缝、窝蜂等病害进行检查,采用恰当的方式修补。(3)将0#前台及1#跨旧桥栏杆、人行道进行拆除施工,对整个大桥桥面进行铺装;同时,在0#前台和1#\跨拱上填料,由跨中往拱脚对称拆除,凿除人行道表层的砂浆。(4)浇筑0#前台、1#垮拱上侧墙混凝土,张拉桥台侧墙预应力拉杆;浇筑拱上CL10级轻质混凝土。(5)浇筑桥面铺筑、安装泄水管、浇筑人行道及栏杆基地;修补人行道、栏杆等部位;对人行道表层砂浆进行施工。(6)将0#台桥头170m和5#台桥头50m范围之内的旧路面及路基挖除,重新对路基和路面进行施工。各工序严格安装纵横向对称的原则展开,确保自拱脚往拱顶对称施工。4.2桥台加固工艺。(1)进行孔位测放,孔距水平及垂直方向的误差不得超过50mm,钻孔处的误差不能大于90mm。进行钻井操作时,如果由于侧墙中的浆砌片石存在空洞,出现堵孔或者钻头卡死的情况,可通过预注浆封堵空洞及裂缝,等待浆液凝固15h后,重新进行钻进处理。(2)钻孔完成以后,插入A57钢管,钢管内外均匀关注M30水泥砂浆,管外浆在排架劲梁浇筑前实施灌注,管内浆则在精轧螺纹钢张拉后进行灌注。(3)埋植钢筋使用SZ-ZJ植筋锚固胶嵌固钢筋,实际施工时,要注意洗去孔内的灰尘,也可依据具体情况调整锚固孔位置,防止损坏桥梁结构。(4)精轧螺纹钢运用一端张拉,张拉墙左右交替具体施工时,精轧螺纹钢必须预留充足的张拉强度,数量表内的长度并不包含工作长度。张拉操作前,必须校核张拉设备。张拉操作可以分次张拉,每次操作先张拉最低一排,遵循由高至低的顺序完成。(5)管道压浆前使用压缩空气或压力水将管道内的杂物清除掉,水泥浆配合比设定为:水泥:砂:水=1:1:0.45,注浆压力为0.5~1MPa。(6)在排架劲梁部位的精轧螺纹钢必须套上PVC管,避免螺纹钢与混凝土粘结。(7)排架劲梁施工前,要将墙面清洗干净,不可存留碎屑杂物。施工期间,车辆不得通行,具体施工流程如图2所示。4.3裂缝处理方法。(1)当裂缝<0.15mm时,采取表面封闭处理方法。首先,检查桥涵结构病害,确定裂缝的位置,并做相应标记。其次,采用磨光机等设备先顺着裂缝的方向切割开槽,槽深10mm左右,宽度可定在60mm左右。所用聚合物水泥是在加固专用的改性环氧浆液配制后添加50g525#水泥搅拌均匀而成的。然后,待拌匀后用工具将水泥抹到裂缝处,并加压反复刮摸。最后,保证刮后的胶均匀平整,粘结力强。同时,要根据相关要求进行修饰,保证施工后整洁美观。(2)当裂缝宽度≥0.15mm时,采用灌注混凝土裂缝修补胶液封闭缝隙法。灌缝前要对裂缝进行处理,先用钢丝刷、角磨机铲除裂缝外表的尘埃、浮渣、松懈层,然后用压力空气将裂缝中的混凝土碎屑、粉尘清理干净,再用棉纱浸丙酮溶液将沿缝两侧各5cm宽规模擦拭并保持清洁。基层处理干净后,采用预埋灌浆处理的方法,即间距300~500mm埋设一个灌浆口。埋设时先在灌浆嘴的地盘上抹一层厚约1.5mm的环氧胶泥,待封嘴的环氧胶泥有一定强度时才能配浆、施灌,每条缝都应从裂缝的一端向另一端逐步推进。施灌时应检测封闭处是否漏浆,灌浆时压力为0.2MPa即可满足要求。待缝内浆达到初凝而不外流时,拆下灌浆嘴,再用环氧树脂胶把灌浆嘴处抹平封口即可。(3)对于已经灌浆完成的裂缝,待浆液固化后,把灌浆嘴一一拆除下来,灌浆嘴处使用专用树脂胶泥磨平,最后为每一道裂缝表面涂抹一层聚合物水泥浆,保证封闭严密,并促使其颜色与原有混凝土结构表面尽可能保持一致。待灌浆工作完成后,通过压缩空气把压浆罐内及灌浆管中的残液吹干净,并利用丙酮对管路和工具进行冲洗,以备下次使用。4.4桥梁表层缺陷修补方法。对于桥梁结构中比较严重的蜂窝、空洞、麻面等缺陷,凿除松动混凝土,外露出骨料,对钢筋实施除锈,通过环氧混凝土完成修补。具体步骤如下:(1)将构件内的窝蜂或者缺陷处表层尽量凿除,保留原结构钢筋。同时,要对修补位置实施凿毛处理,确保混凝土表面保持湿润和清洁。(2)在修补面喷涂相应的界面剂,以此增强新旧混凝土之间的粘结。在界面剂喷涂尚未凝固时,可以浇筑环氧混凝土。若修补操作完成后,对新旧混凝土接缝标明各15cm宽度范围制定,通过钢丝刷把所有软弱浮浆除掉,并冲洗干净。随之涂抹两层封闭浆液。涂抹环氧树脂时,第二层方向要与第一层垂直。全部修补工作完成后,还需做好相应的养护工作,延长大桥的使用寿命。

作者:谭辉单位:广西河池市金城江区公路管理所

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