摘要:本文以廣清高速擴建工程為例敘述橋梁工程蓋梁、梁板拼接及沉降觀測的施工工藝和技術要點進行了歸納小結,以供參考。
關鍵詞:橋梁工程;拼接;施工工藝;技術要點;
一、工程概況
廣清高速擴建工程新建大燕河大橋橋在原大燕河大橋橋兩側加寬采用整體
拼接,加寬部分均采用與原橋相同跨徑、相同梁高的結構型式,跨徑組合為:10×20m+1×25m+13×30.7m+1×25m+9×20m,分別為20m空心板、25m空心板和30.7m的預應力混凝土T梁,均采用簡支結構體系。下部結構為半幅獨柱墩,蓋梁和梁板與老橋剛接,基礎為鉆孔灌注樁基礎。本次橋梁加寬兩側各加寬8.25m,綜合考慮橋位處巖溶地質、新老橋拼接后的受力狀況等因素后,加寬橋部分下部結構采用獨柱墩、蓋梁及梁板剛接方案。采用D140cm柱配D160cm鉆孔灌注樁基礎和D160cm柱配D180cm鉆孔灌注樁基礎。橋梁拼寬技術難度大、涉及新工藝多、質量要求高, 是擴建工程的難點。本文將敘述橋梁工程拼接施工工藝和技術要點。
二、蓋梁拼接
1、植筋原理
蓋梁拼接施工中,植筋工藝是一道重要環(huán)節(jié)。植筋技術是在已有蓋梁砼結構以適當?shù)闹睆胶蜕疃茹@孔,并采用設計圖紙指定的植筋膠,利用其粘結和鎖鍵原理使新增的設計鋼筋與原混凝土粘接牢固,使作用在植筋上的拉力通過化學粘接劑(植筋膠)向混凝土中傳遞,從而形成整體受力體(起到預埋鋼筋的作用)。
植筋施工工藝流程:鑿毛→鉆孔→孔洞清理(除塵、干燥)→鋼筋處理→調制植筋膠和注膠→鋼筋埋植→固化、保護→檢驗。
2、工藝流程
2.1、老橋蓋梁鑿毛:對老橋蓋梁拼接范圍內的砼進行鑿毛,直至露出新鮮混凝土。
2.2、老橋蓋梁鉆孔:為避免植筋過程中對原結構鋼筋造成破壞,在鉆制孔道前必須預先對原結構部位鋼束和鋼筋進行探測、定位,必要時對孔道位置進行適當調整,以避開鋼筋位置,但1m范圍內總植筋根數(shù)不得少于設計根數(shù)。鋼筋公稱直徑16mm時,鉆孔直徑20mm;鋼筋公稱直徑28mm時,鉆孔直徑35mm。
2.3、清潔孔壁:先將噴嘴伸入成孔底部并吹入潔凈無油的壓縮空氣,向外拉出噴嘴,反復3次。將硬毛刷插入孔中,往返旋轉清刷3次。對要植入鋼筋上的銹跡、油污進行除銹和清潔。
2.4、植筋:植筋深度不小于10d,植筋用專用注射器進行灌注,灌注量為孔深的2/3,并保證在植入鋼筋后有少許膠黏劑溢出。注入膠黏劑后立即單向旋轉插入鋼筋,直到到達設計的深度。
2.5、植筋完成后的第二天即可進行拉拔試驗,鋼筋公稱直徑16mm時,設計拉拔力36KN,實際拉拔力36.1KN;鋼筋公稱直徑28mm時,設計拉拔力107KN,實際拉拔力107.7KN。滿足設計要求,確保新舊蓋梁滿足受力要求。
2.6、植筋完成后,安裝綁扎蓋梁普通鋼筋,裝好模板后澆筑C30砼。
2.7、界面膠涂抹:新老混凝土接觸面涂界面膠,界面膠由多名工人同時涂刷,在半個小時內完成(采用的EP200型界面膠,外露有效時間為5h)。
2.8、外包段采用鋼纖維UEA補償收縮砼,骨料粒徑不大于20mm,最大粒徑不超過結構厚度的1/4。采用半干硬性砼,以減少收縮徐變。施工過程中,在新舊橋間預留80cm寬度蓋梁后澆段,待沉降穩(wěn)定后吊裝完拼接梁板后再進行澆筑。
2.9、蓋梁及支座墊石施工完成后,待達到架梁齡期后,立即進行梁板安裝?招陌搴蚑梁均預留拼接梁板待沉降穩(wěn)定后與舊橋進行拼接安裝。
3、質量檢測
施工前抗拔破壞試驗在施工之前,須做植筋錨固強度試驗,以抗拔力為主要試驗控制參數(shù),在滿足按設計所要求相應孔深的前提下,鋼筋達到屈服強度而不被拔出的控制要求。
三、梁板拼接
3.1、首先,機械鑿除老橋防撞欄和50cm翼緣, 鑿除橋面板砼, 然后切除翼緣。最后, 人工鑿除原橋外側模板,25cm寬砼橋面板, 露出老橋橫橋向鋼筋,植筋端面按施工縫處理, 作業(yè)面用清水沖洗浮渣。封閉半幅高速公路,并設置砼臨時護欄, 引導交通。
3.2、梁板植筋和拼接與蓋梁工藝類似,此處不再詳述。
3.3、澆注施工
鋪裝砼與濕接縫砼分兩次澆注, 鋪裝砼強度達到90%后, 方可澆注濕接縫砼, 兩者有30d~50d或更長的齡期差。砼澆注施工流程為: 新拼接板, 梁橫向鋼筋與舊梁植筋焊接, 現(xiàn)澆層鋼筋焊接→清洗雜物→架立底板吊模( 緊貼梁體不漏漿) →潤濕新舊砼接觸面→依次從橋跨中向兩端澆注→振動密實形成粗面→養(yǎng)
生。
3.4、注意事項
拼接部位, 新、舊梁( 板) 接茬表面按施工縫處理,去除松動骨料、浮渣, 而且處理后表面不平度應不小于6mm;T梁拼接,除新、舊梁翼板外,還有橫隔梁, 對原T梁、橫隔梁或腹板處鉆孔,腹板表面、翼板下砼表面進行鑿毛處理,處理后表面不平度以不小于6mm為宜,用壓力水沖洗, 澆注前拼接部位應保持充分濕潤,且無積水;原橋拼接斷面砼鑿除后,需檢查砼現(xiàn)澆層厚度和梁板頂板厚度,不能滿足設計要求時,要采取相應的措施。同時,拼接施工完成后,待濕接縫達到強度后需要觀測新橋的沉降,并檢查拼接部位有無異常情況,例如出現(xiàn)裂縫等。
四、沉降觀測
4.1、觀測要求
a、新老橋拼接部位施工前,必須進行復測(重點是老橋切除懸臂后拼接處板頂?shù)母叱?,將實測資料反饋設計單位后,確定加寬橋最終實施設計高程后,再進行墩臺、墊石的施工。
b、對于拼接橋梁,需對新舊橋樁基沉降進行持續(xù)觀測(特別是荷載變化前后需進行觀測)。新老橋拼接施工前,應根據(jù)新老橋長期監(jiān)測的沉降資料,經相關方面確認后,實時拼接施工,確保拼接后的新老橋基礎沉降差異值控制在設計允許值內。
觀測測量點,分為基準點、沉降觀測點。其布設符合下列要求:一、每個墩至少有2個穩(wěn)固可靠的點作為基準點;二、觀測周期根據(jù)建筑物、構筑物的特征、變形速率、觀測精度要求和工程地質條件等因素綜合考慮。在觀測過程中,根據(jù)變形量的變化情況,做出適當調整。
每次變形觀測時,符合下列要求:一、采用相同的觀測路線和觀測方法;二、使用同一儀器和設備;三、固定觀測人員;四、在基本相同的環(huán)境和條件下工作。
4.2、沉降觀測的精度要求
沉降觀測點的精度要求和觀測方法
等級 |
高程中 誤 差 (㎜) |
相鄰點 高差中 誤(㎜) |
觀測方法 |
往返較差、附合或環(huán) 線閉(㎜) |
二等 |
±0.5 |
±0.30 |
按國家一等精密水準測量; 精密液體靜力水準測量 |
≤0.30 |
4.3、基準點布設
橋梁名稱 | 基準點點號 | X坐標 | Y坐標 | Z坐標 |
大燕河大橋 | GPS326 | 611666.012 | 503903.147 | 18.751 |
GPS327 | 612275.237 | 503760.105 | 18.724 | |
GPS124 | 611850.545 | 504282.784 | 19.248 | |
GPS125 | 612209.370 | 504337.050 | 18.534 |
4.4、 觀測點設置
沉降觀測點布設在新橋的蓋梁與立柱中心垂直點,利用沖擊鉆打孔預埋鋼筋。每新建的蓋梁埋設一點,鉆入混凝土大于10cm 深度,用高標號砂漿固定,露出2cm左右,滿足放置的水準尺要求;或用油漆標注于蓋梁上。
4.5、 測量儀器選擇
A、水準儀:索佳電子水準儀 ,測量精度0.01mm。
B、因瓦條碼尺。
4.6、觀測時間和頻率
所有拼接橋梁吊梁前均觀測一次,確定初始值;其他觀測時間按:吊裝后連續(xù)觀測到沉降穩(wěn)定才進行蓋梁及梁板拼接;梁板拼接完成再觀測一周左右,外觀檢查及裂縫檢查觀測。出現(xiàn)異常的連續(xù)觀測至上部結構施工完成。對于摩擦樁每天觀測一次。溶洞區(qū)觀測結果變化出現(xiàn)超過一天0.3mm的要加大觀測頻率,為一天觀測兩次。
量測頻率表如下
樁基類型 | 位移速度(mm/日) | 頻率 |
非溶洞區(qū)摩擦樁、端承樁 | 正常 | 1次/日 |
溶洞區(qū)摩擦樁、端承樁 | 正常 | 1次/日 |
溶洞區(qū)摩擦樁、端承樁 | >0.3 | 2次/日 |
結束語:大燕河大橋拼接施工前的沉降觀測的數(shù)據(jù)及時反饋到設計方,經相關方面確認后,進行了后續(xù)蓋梁、梁板拼接施工,拼接后的新老橋基礎沉降差異值控制在設計允許值內(5mm控制范圍內)。該橋從下部施工到梁板吊裝及拼接,分項施工工藝早已成熟,但每道工藝的細節(jié)仍不容小視,例如、蓋梁植筋孔深,施工中的沉降觀測等,都對下結構物后期的沉降有較大影響。
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