一、加固处理方案及要点
本次维修加固的原则是:以维修、修补、提高结构的耐久性为主,根据本桥交通使用要求及结构受力情况,遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护并满足结构强度、刚度、耐久性、适用性的要求,另外从美观的角度出发,尽量做到维修后结构外观颜色与原结构和谐一致。
(一)桥梁主要病害处理
l、混凝土破损、露筋,锈蚀
引起混凝土害的原因错综复杂,一种是由环境作用引起的混凝土结构损伤
与破坏。由于混凝土的缺陷(例如裂隙、孔道、汽泡、孔穴等),环境中的水
及侵蚀性介质就可能渗入混凝土内部,与混凝土中某些成份发生化学、物理反应,
引起混凝土损伤,影响结构的受力性能和耐久性。一种由荷载作用或设计、施工
不当造成的混凝土结构损伤。混凝土破损部位处理:先对混凝土破损区进行清理,
剔除修复劣化混凝土表面,如松动、剥落等,露出新鲜混凝土,用高压水清
洗干净已脱落的混凝土碎块,凿毛新旧混凝土连接处,对破损、断裂和锈蚀严重
的钢筋采用渗透型阻锈剂进行防锈,并进行整修和补充,涂界面胶,然后用改性
环氧混凝土等材料修补。
2、护坡开裂破损
对护坡开裂处浆砌片石进行清除,下陷处回填压实,再对浆砌片石护坡用水泥砂
浆和浆砌片石进行局部修补。
3、桥面铺装
本次设计拟合新路面设计标高,对旧桥铺装进行清除更换,新加铺C50混凝土
铺装层、防水层、沥青混凝土铺装层‘为了加强新旧混凝土之间的连接,将
原桥面顶面凿成齿槽,保证新旧混凝土共同工作。
4、防撞护栏
本次设计拆除原桥防撞护栏,新建与其他桥统一的防撞护栏。
5、伸缩缝
由于本次设计对桥面系均清除换新,故将原桥面伸缩缝全部进行更换处理。
(二)、顶升加固施工工艺
1、桥梁顶升工艺
在采用传统的顶升工艺时,往往由于荷载的差异和设备的局限,无法根本消除油
缸不同步对顶升构件造成的附加应力影响,从而引起失效,具有极大的安全隐患。
PLC控制液压同步顶升是一种力和位移综合控制的顶升方法,这种力和位移
综合控制方法,建立在力和位移双闭环的控制基础上。通过称重的方法由液压千
斤顶精确地按照桥梁的实际荷重,平稳地顶举桥梁,使顶升过程中桥梁受到的附
加应力下降至最低,同时液压千斤顶根据分布位置分组,与相应的位移传感
器(光栅尺)组成位置闭环,以便控制桥梁顶升的位移和姿态,同步精度为土2.
0mm,这样就可以很好的保证顶升过程的同步性,确保顶升时盖梁、板梁结构安
全。
桥梁顶升采用上、下抱柱顶升力系的断柱顶升法。
2、施工工序
l)凿除现状桥面的桥面铺装、现浇层及防撞护栏,拆除原桥伸缩缝。
2)顶升准备:桥梁同步顶升难点较多,技术要求较高,施工前做好顶升装置的购买、调试工作,准备好相关的材料。
3)顶升抱柱梁施工
抱梁所在墩柱凿毛、植筋、钢筋绑扎,浇注抱梁及系梁。抱梁应能够满足布
置千斤顶顶升及临时支座的需要,横桥向及纵桥向均以桥墩中心对称布置。
4)千斤顶系统及临时支座设施的布设。
5)梁体各个控制部位设置固定标记,以实时确定梁体的空间位置。
6)安装横向、纵向限位装置;解除桥面伸缩缝及其它联系。
7)预顶
正式顶升前必须进行预顶,保证抱梁、千斤顶等装置在稳定状态下工作。对抱梁、支座传力系统检查合格后,即可正式进行顶升。预顶加力须分级缓慢加力,预顶须消除抱梁、千斤顶等装置变形。
8)分步顶升
为一个步长,保护顶与主顶须保持同步上升。每步长顶升~厚钢板作为临时支撑。全部顶升系统须进行实时监控。
当顶升到110~后应及时以临时垫块替换钢板。顶升中,千斤顶须缓慢加力。一(l)进行第一步阶顶升。顶升过程中,注意监控梁底及巡视桥面,如果出现裂缝,率立”p停止顶升,待分析原因并会做出妥善处理后才可以继续。顶升过程中采取以下监控措施:
①力监控
实时监测各千斤顶的实际承载力,当同一墩台处千斤顶的实际顶升力与理论顶升力相差10%时,须停止顶升,检查分析原因,待问题解决后方可继续顶升。
②位移监控
在墩顶部位设置位移传感器(百分表),顶升过程中,设置专人对各个百分表数据进行实时监控,若发现任意一跨在两墩处的位移差超过2?,立即停止顶升。实时检测各墩顶处的竖向位移,根据各点处的位移对千斤顶进行调整,以保证顶升的顺利完成。同时利用同步顶升系统自带的位移监控功能,实时监控各千斤顶间的顶升位移,各千斤顶间的位移差不能超过2mm。
③桥面高程监控
在桥台、墩顶及跨中部位设置高程测点,每顶升一步阶,利用精密水准仪对各点进行高程测量,要求各墩顶间的竖向位移差不大于Zmm,否则停止顶升。完成第一步阶顶升后,测量桥梁横向、纵向位移偏差量,调整位移偏差。
(2)检查顶升系,合格后进行第二步阶顶升。第二步阶过程与第一步阶顶升相同。
(3)逐步顶升至设计高度,顶升过程与前两步相同。
9)顶升完毕后,撤下保护顶,在保护顶位置设置临时支座。
10)柱切割:采用新型无震动直线切割设备对立柱进行切割。这种切割设备具有体积轻巧、切割能力强的特点。切割采用水冷却,无粉尘噪音污染,切口平顺。
11)顶升施工完成后即可进行立柱加固工作,立柱加高部分采用与原立柱同规格等数量的竖向主筋和箍筋。竖向主筋与立柱两端露出的主筋采用挤压套筒的机械连接方式。
12)千斤顶分步落梁
(l)待混凝土强度达到100%后,降低临时支座,各孔随主顶逐渐下落,落梁控制与顶升相同。
(2)逐步落梁至新支座,落梁过程同第一步。
13)拆除顶升装置,及保护装置。恢复墩台处地面原貌。
14)浇筑现浇层硅,铺装沥青硷,更换伸缩缝,安装桥面排水管。
15)进行桥梁两侧引道的施工。
(三)、新旧混凝土结合面施工技术要求
1、对原混凝土构件结合面进行打磨并凿毛,除去20一30~厚表层及浮皮后,用清水洗净。
2、将界面剂胶按产品说明书配置好后,用滚筒或毛刷,在旧混凝土表面均匀涂刷两道,表面厚度1一2~。
3、在25℃时,40一60分钟内,浇新混凝土;温度高于25℃时,时间可缩短。
(四)、植筋技术要求
1、根据控制线及标高线,进行钢筋栽埋定位线的放线工作。
2、钢筋位置侧定:用钢筋位置测定仪(Fs-10)测定原混凝土结构内部钢筋位置,并标记于结构表面,或剔凿混凝土表面保护层露出原钢筋位置。
3、钢筋栽埋定位的确定,根据设计图纸,将钢筋栽埋位置标示于结构表面,如与原结构内部钢筋所在位置有冲突,则将钢筋栽埋位置作相应调整,以避免在结构开孔时损伤结构内部钢筋,影响原结构的可靠性。
4、钢筋栽埋孔的开取:按上述步骤所确定的钢筋栽埋位置,用钢筋混凝土金刚石钻机在原结构开孔,开孔深度按开孔后及时将孔内积水及杂物清理干净,
5、钢筋栽埋孔的干燥处理及清理:用干燥棒将钢筋栽埋孔充分干燥,冷却(低于+35℃)后待用,将孔壁上的浮灰用丙酮清擦干净,以免影响结构胶与混凝土的有效粘性。
6、将钢筋表面浮尘清理干净,如钢筋表面有油污,则需使用高效洗涤剂对其进行清理,清理工作完成后经钢筋表面干燥待用。
7、结构胶的配置及钢筋栽埋:将结构胶按设计比例进行配置,充分调匀,将胶体第妙次注入栽埋孔内,并在钢筋栽埋位置段均匀涂以结构胶,而后将钢筋插入预埋孔,让胶体充分沾涂于钢筋与孔壁上,将钢筋拔出,第二次注胶于孔内,再将钢筋慢慢旋转均匀插入孔内,将孔内空气导出,然后将,筋固定,堵住孔口,将溢出孔外的胶娜及时清理。此步骤工作应确保栽埋孔壁与钢筋表面的胶体密实,不应有夹气及其他杂物。
8、钢筋栽埋后在胶体固化期及强度增长期内不受扰动,环境温度大于+5℃,
栽埋3天后即可受力使用。
9、植筋时,其钢筋宜先焊后种植,若有困难而必须后焊,其焊点距基材混凝土表面天于15d。且应采用冰水浸渍的湿毛巾包裹植筋外露部分根部。
(五)、钢板粘贴
1、施工顺序
表面处理:根据设计图纸的要求并结合现场测量定位,在需要粘贴加固混凝土表面放出钢板位置大样,凿出需粘贴混凝土表面6-8mm厚的表层砂浆,使坚实的混凝土外漏,并形成平整的粗糙面。
2、钻孔植埋螺栓:依照设计图纸的要求,放出需孔的位置,钻孔间距一般为40cm左右,用钢筋混凝土保护层测试仪查明预应力钢筋或普通钢筋位置,然后钻孔埋植膨胀螺栓,以免伤及结构的受力钢筋。
3、钢板下料。内侧除锈打磨并依据现场埋植的螺杆对钢板进行配套打孔;钢板就位、固定、安装。
4、钢板封边。
5、分段灌注钢板粘结胶。采用专用钢板粘结胶,厚度约5mm。
2、注意事项
(1)下料前应实测粘贴区构件尺寸,力求准确;
(2)若混凝土表面的平整度太差,可采用胶泥垫(补)平(如101胶),粘胶的厚度原则3-5mm之间,上限可适当放宽。
(3)如需焊接,则所有焊接工作应在钢板粘合前进行;
(4)用封边胶对钢板四周封边,固化后方能灌胶;
5()防锈漆建议采用寿命10年以上的进口油漆,如JOTUN、安士丹等,以减少养护的工作量。
3、植埋螺栓施工工艺及检验与验收
l)植埋锚固螺栓施工工艺要求:
(I)混凝土表面处理:清除混凝土表面杂质,并进行植筋位置放样:
(2)钻孔:按照直径和深度要求钻孔。采用尽量少的振动施工工艺,以保证不伤及梁体内预应力钢筋及其它受力主筋;
(3)清孔:先用毛刷清孔内灰尘,再用清洁的压缩空气将孔内灰尘清干净,直至孔内无积灰。清孔不得用水,孔内如有积水应清除。
(5)填孔并植入螺栓。将粘结剂注入空内,应立即插入钢筋,按顺时针方向边转边插直至孔底,使粘结剂部分举国出,刮去表面多余的点结剂。全部过程耗时间应小于粘结剂初凝时间,否则应清除粘结剂,重新进行清孔等工序。
(6)留足够时间让粘结剂固化。插入钢筋后,应保持钢筋不受外力直至粘结剂硬化,静置时间应按粘结剂产品说明书规定,硬化后方可进行检验和投入使用。
(7)进行其他操作。
2)检验与验收
施工开始前,应由监理及业主确认粘结剂等产品合格证、质量检验报告,各项性能应满足上表的要求。
等粘合剂固化后,抗拉力达到如下要求,2钢筋抗拉力设计值分别为24KN(C30混凝土),要求按照5%的比例进行抽检。
4、钢板外表面防锈防腐处理工序如下:
(l)底材表面的膜处理机械打磨达到St3级以上,即彻底手工和动力工具除锈,使金属底材呈现金属光泽;
涂环氧富锌底漆,厚度125u,作用:阴极防护;
涂环氧云铁中间漆,厚度125u,作用:屏蔽、耐化学污染;
涂可覆涂聚氨脂白面漆,2道,每道厚度35u,作用:耐候性好。
5、粘结剂使用方法如下:
(l)材料由主剂及硬化剂两部分组成,充分混合后妈可使用;
(2)粘结剂的主剂与硬化剂比例为重量比2:l,务必称量准确;
(3)将主剂与硬化剂倒在容器中,充分搅拌,混合均匀;
(4)混合后材料便慢慢开始硬化,请先确认可使用时间。
6、修补胶施工方法如下:
(l)表面处理:为充分发挥材料的接合效果,请务必在施工前将接合面处理干净。如果结合表面潮湿,则需用喷灯、电动干燥机、空气压缩机等将其吹干;
(2)接合、密封、填充:在要粘合的两面涂抹本材料后,立即接合在一起,如果作为填充材和密封材使用时,使用刮刀、抹子进行涂布;
(3)养护:在材料尚未完全硬化之前,按规定的时间进行自然养护。