河南省中原路橋建設(集團)有限公司 黎野剛 季春雨
新野白河大橋病害處理及加固技術
河南省中原路橋建設(集團)有限公司 黎野剛 季春雨
豫22線新野白河大橋老橋于2000年加寬改造后,老橋與新橋接縫處出現(xiàn)了不同程度的病害,嚴重影響了橋梁的正常使用,如果不及時修補、加固,會危及橋梁的安全。本文,筆者結合新野白河大橋改造工程,闡述了橋梁接縫的處理方法,介紹了橋梁加固的施工工藝,以期對同行有所參考。
考慮到新野白河大橋使用要求及其結構受力情況,大橋維修以提高結構的耐久性為主,旨在恢復老橋結構強度、剛度、耐久性,以滿足橋梁的正常使用要求。
1.老橋拱腳及混凝土拱圈裂縫處理方案。混凝土雙曲拱橋由于設計荷載標準低,隨著交通量和交通荷載的增加,拱腳會出現(xiàn)縱、橫裂縫,拱頂?shù)酌嬉矔霈F(xiàn)多條橫向和側面裂縫。為了達到提高橋梁承載能力的目的,決定在跨中部拱圈位置粘貼縱向碳纖維布,并外包2層豎向U形碳纖維布,以增強拱圈的整體受力性能和抗彎剛度。在拱腳處的拱背上,采取鉆孔植筋、綁扎鋼筋網(wǎng)、澆筑厚混凝土等措施增大拱腳截面,從而對老橋進行加固處理。
2.新老橋縱向接縫處理方案。首先清除老橋接縫處破損的混凝土,再立模澆筑橋面混凝土,老橋面混凝土強度達到設計要求后,在新老橋接縫之間放置20mm厚瀝青泡沫板。然后再鋪裝新橋面混凝土,將老橋面混凝土澆筑厚度由12 cm調整為16 cm,混凝土到達一定強度后切出縱向沉降縫,縫內嵌填麻絮瀝青,從而達到修補橋面、消除沉降差的目的。新老橋接縫處經(jīng)過處理后,增強了接縫兩側橋面混凝土邊角的強度,同時將橋面的橫向鋼筋在縱向接縫處的兩側彎折,形成如圖1所示的結構。這一結構不但滿足了接縫邊緣的強度要求,而且簡便、經(jīng)濟。
圖1 新老橋接縫結構
大橋加固主要采用碳纖維布粘貼加固工藝。其加固施工步驟如下:
1.對裂縫拱圈的疏松部位、老化混凝土表面進行處理,同時處環(huán)境溫度及粘貼部位表面含水率等進行檢測,必須滿足表層含水率<4%、環(huán)境溫度>5℃的要求。
2.補粉鑿除的混凝土梁用sj-601防腐砂漿修復。對于較大面積的劣質層,在鑿除后應用環(huán)氧砂漿進行修復,并養(yǎng)護3 d。
3.纖維布只有與混凝土表面緊密接觸,才能產生良好的補強效果。須用壓縮空氣將表面浮塵清除干凈,未鑿部位(需加固處)用混凝土角磨機、砂紙等機具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質,構件基面的混凝土要打磨平整,尤其是表面的凸起部位要磨平,并用丙酮將需粘貼處清洗干凈。
4.底膠采用jgn-p膠。根據(jù)標準用量,算出底膠的用量,并放在潔凈的容器中調和均勻,用刮板將其均勻地涂在拱圈底面,待膠固化后(固化時間視現(xiàn)場氣溫而定,以指觸干燥為準)再進行下一工序的施工。如發(fā)現(xiàn)表面有不平、毛刺等現(xiàn)象,應用砂布將其打磨平順,但要注意不得將底膠層打磨穿,對于已經(jīng)打磨穿的部位應重復以上操作步驟將其修復。調好的底膠應在規(guī)定的時間內用完,一般情況下40min內用完。
5.粘貼碳纖維布。檢測粘貼表面干燥情況。同時必須滿足氣溫>5℃、相對濕度(RH)>85%的條件。碳纖維布嚴禁彎折,數(shù)量應以當天的用量為準。碳纖維布裁切時應預先在裁切位置粘貼寬膠帶,并在寬膠帶正中位置進行裁切,以使裁切后碳纖維布的斷頭齊整而不脫絲。碳纖維布的搭接長度一般在100mm以上。
結構膠的主劑和固化劑應按規(guī)定的比例稱量準確,并放在潔凈的容器中調和均勻,用刮板將其均勻地涂刮在底膠上需粘貼碳纖維布處,隨即把按設計要求已裁剪好的碳纖維布粘貼在設計部位;然后用專用滾子沿碳纖維布的受力方向來回滾壓,擠出氣泡。待指觸干燥后,即可以進行第二道碳纖維布的粘貼,方法同第一道。
6.兩道碳纖維布粘貼完,待指壓干燥后,再刮涂一層jgn-c面膠,并來回滾壓,以使膠充分滲入到碳纖維布中。
7.待面膠指觸干燥后,再其表面做一層保護層(防火涂料或水泥砂漿)
8.養(yǎng)護規(guī)定。碳纖維布粘貼后所需自然養(yǎng)護的時間:氣溫在10℃以下時,需要2周;氣溫在10℃以上20℃以下時,需要1~2周;氣溫高于20℃時,需要1周。在此期間還應防止貼片部位受到硬性沖擊。
該橋經(jīng)加固后,橋梁病害得到改善,老橋結構強度、剛度、耐久性得到提高。在施工過程中,采用了許多新的施工方法,既加快了施工進度,又確保了橋面通行質量,節(jié)約了費用,取得了良好的經(jīng)濟效益。
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