方 征 (安徽省公路橋梁工程有限公司,安徽 合肥 230031)
古橋維修再利用的探討
方 征 (安徽省公路橋梁工程有限公司,安徽 合肥 230031)
河瀝溪大橋?yàn)槭冀ㄓ诿鞔氖皹?,大橋?yàn)槎嗫纾瑢?shí)腹成圓弧形石拱橋。因年久失修,加之超載車輛作用造成橋梁嚴(yán)重?fù)p壞,已處于封閉狀態(tài)。經(jīng)當(dāng)?shù)卣疀Q定,對(duì)河瀝溪大橋進(jìn)行維護(hù)改造,在滿足道路交通功能基礎(chǔ)上,需保留老橋原有古橋風(fēng)貌。文章希望通過河瀝溪大橋維護(hù)改造施工的介紹,為以后類似古橋的維修提供一些參考。
古橋;改造;保留原有風(fēng)貌
河瀝溪大橋位于皖南山區(qū)的寧國(guó)市城區(qū)內(nèi),跨越東津河,是老蕪?fù)吐繁亟?jīng)之地。橋梁全長(zhǎng)146.9m,寬9.6m,為多跨實(shí)腹式圓弧形石拱橋,共9孔,前8孔凈跨為11.35m~13.00m,第9孔凈跨為5.58m。通過本次改造,河瀝溪大橋從結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)變成了實(shí)體式墩臺(tái)的空心板簡(jiǎn)支梁橋。本次維修改造后的設(shè)計(jì)荷載:公路-II級(jí),人群荷載:3.5kN/m2。
2.1.1 拆除護(hù)欄及人行道塊件
①拆除護(hù)欄:由人工從橋的兩端向中間進(jìn)行拆除,如遇到連接部位,使用手持式切割機(jī)進(jìn)行切割。施工前應(yīng)在橋兩側(cè)設(shè)置防落網(wǎng),做好安全防護(hù)工作。
②拆除人行道塊件:由橋的兩端向中間進(jìn)行拆除,如遇到與橋面系連接的構(gòu)件,使用手持式切割機(jī)進(jìn)行切割。
2.1.2 拆除橋面
橋面拆除應(yīng)考慮整體受力均衡,由中間向兩端對(duì)稱拆除,以免橋梁受力不均衡,在拆除第七跨、第八跨、第九跨3跨時(shí)應(yīng)先對(duì)拱圈加固設(shè)置臨時(shí)支架保證拆除安全。
2.2.1 老橋墩臺(tái)身注漿
2.2.1.1 工藝流程
定孔位→鉆機(jī)與注漿設(shè)備就位→鉆孔→壓水試驗(yàn)→插管、封填及提升套管→漿液配制→下注漿管、套管→注漿→拔套管→封口→邊注漿邊拔注漿管→封孔。
2.2.1.2 灌漿施工方法
①按規(guī)定位置用鉆機(jī)鉆孔到要求的深度,孔徑35mm~100mm。
②將注漿射管與套管一并施工孔內(nèi),在射管與套管之間用砂填塞。
③拔出套管,地基表面空隙用1∶3水泥砂漿或粘土、麻絲填塞。
④用壓漿泵將水泥漿射管而透入土層孔隙中。水泥漿連續(xù)一次壓入不中斷。
⑤灌漿先稀后濃,逐漸加濃,自下而上分段拔管,每次拔管300mm。
⑥拔出灌漿管,用1∶2水泥砂漿或細(xì)砂礫石填塞密實(shí)。
2.2.2 新墩臺(tái)施工
采用鋼筋混凝土實(shí)體墩、重力式臺(tái),墩臺(tái)均利用老橋墩臺(tái)身接高。
2.3.1 預(yù)制場(chǎng)地選擇與布設(shè)
河瀝溪大橋所在地位于市區(qū),預(yù)制場(chǎng)地選擇在距離橋梁8km,交通便利的郊區(qū)。
2.3.2 鋼筋工程
①鋼筋骨架的制作及安裝鋼筋調(diào)直、連接、切斷、彎曲均采用機(jī)械加工,加工好的半成品分類掛牌堆放。鋼筋的加工在鋼筋加工棚內(nèi)進(jìn)行。
②在綁扎鋼筋骨架時(shí),應(yīng)按設(shè)計(jì)位置綁好波紋管的定位片,鋼筋骨架定位后,再穿上經(jīng)檢查合格的波紋管并要綁扎牢固,保證在澆筑混凝土?xí)r波紋管不會(huì)下掉或上浮。波紋管接頭要嚴(yán)格密封,防止灰漿滲入波紋管中。
③鋼筋保護(hù)層使用預(yù)制高強(qiáng)度混凝土墊塊。
2.3.3 模板制作及安裝
①板梁模板安裝:外模采用定型鋼模板,芯模視梁板長(zhǎng)度分別采用充氣膠囊和鋼芯模,模板安裝前,涂刷脫膜劑要均勻,接縫處加夾橡膠條以防漏漿。
②模板安裝前檢查模板的尺寸。
③模板安裝后要檢查模板平面位置、頂部標(biāo)高、節(jié)點(diǎn)聯(lián)系及縱橫向穩(wěn)定性。
2.3.4 預(yù)應(yīng)力管道設(shè)置
預(yù)應(yīng)力管道采用半剛性波紋狀的金屬螺旋管。
2.3.5 澆筑混凝土
混凝土澆筑:施工時(shí)嚴(yán)格按照配合比用量配料,為提高混凝土早期強(qiáng)度和改善混凝土的和易性和流動(dòng)性,摻入早強(qiáng)型減水劑,隨時(shí)測(cè)定坍落度。混凝土澆筑先用附著式振動(dòng)器振搗,再插入式振搗器配合使用,在新澆混凝土與先澆混凝土結(jié)合處,用插入式振搗器插入先澆混凝土5cm~10cm,以保證二層混凝土結(jié)合良好。
混凝土澆筑及振搗時(shí)應(yīng)注意,插入式振搗器插入時(shí)應(yīng)避開波紋管,以免破壞波紋管,造成漏漿,影響鋼絞線的施工。
板梁的頂板在初凝后應(yīng)拉毛,以利于下一步與鋪裝層的緊密結(jié)合。
2.3.6 混凝土養(yǎng)生
混凝土終凝后應(yīng)灑水養(yǎng)護(hù),防止表面收縮干裂。
2.3.7 鋼絞線張拉及壓漿
2.3.7.1 預(yù)應(yīng)力張拉
①?gòu)埨瓡r(shí)梁板強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%。強(qiáng)度通過試壓現(xiàn)場(chǎng)制作、現(xiàn)場(chǎng)同步養(yǎng)生的試塊的強(qiáng)度確定。
②預(yù)應(yīng)力的張拉控制應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。預(yù)應(yīng)力筋采用應(yīng)力控制方法張拉時(shí),以伸長(zhǎng)量進(jìn)行校核。
③預(yù)應(yīng)力筋的理論伸長(zhǎng)值按規(guī)范計(jì)算所得。
④預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí),應(yīng)先調(diào)整到初應(yīng)力宜為張拉控制應(yīng)力ócon的10%~15%,伸長(zhǎng)值應(yīng)從初應(yīng)力時(shí)開始量測(cè)。
⑤后張法預(yù)應(yīng)力筋張拉程序?yàn)?→初應(yīng)力→1.05ócon(持荷2min)→ócon(錨固)。
2.3.7.2 孔道壓漿
壓漿時(shí),對(duì)曲線孔道應(yīng)從最低點(diǎn)的壓漿孔壓入,由最高點(diǎn)的排氣孔排氣和泌水。壓漿順序宜先壓注下層孔道。
壓漿應(yīng)緩慢、均勻地進(jìn)行,不得中斷,并應(yīng)將所有的最高點(diǎn)的排氣孔依次一一放開和關(guān)閉,使孔道內(nèi)排氣通暢。
壓漿過程中及壓漿后48h內(nèi),結(jié)構(gòu)混凝土的溫度不得低于5℃,否則應(yīng)采取保溫措施。
2.3.8 封錨
待張拉及壓漿工序完成后,檢查錨具及鋼絞線的外觀,全部合格后,開始封錨施工,切斷多余的鋼絞線,對(duì)梁板端的混凝土鑿毛后,焊接好錨端鋼筋,用少量灑水濕潤(rùn)后澆筑錨端混凝土。
2.3.9 空心板梁吊離底座
錨端混凝土強(qiáng)度達(dá)到90%設(shè)計(jì)值后,用龍門架起吊空心板梁,梁板吊離底座后應(yīng)及時(shí)修整底座,底座清理面層并涂油以備用。
2.3.10 空心板梁安裝
板梁在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)全部預(yù)制完畢,通過運(yùn)梁車運(yùn)至安裝孔。分別由吊車一次安裝就位。板梁就位前要校對(duì)梁支座中心線,并檢查連接螺栓及起重鋼絲繩工作狀況,保證吊裝機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)良好。
①臺(tái)后采用砂礫回填,應(yīng)分層回填夯壓,嚴(yán)禁采用重型機(jī)械碾壓,應(yīng)采用人工或小型機(jī)械夯壓或者水夯密實(shí),回填密實(shí)度必須達(dá)到96%以上。注意與路基的銜接。梁板架設(shè)應(yīng)在臺(tái)背填土至臺(tái)身高度的1/2時(shí)進(jìn)行。
②挖除老橋填料需密切觀測(cè)老橋拱圈變形。由于第七~九孔拱圈變形嚴(yán)重,施工前對(duì)這3孔拱圈進(jìn)行支架維護(hù),施工期間安排專人負(fù)責(zé)對(duì)橋梁進(jìn)行監(jiān)測(cè),以策安全。
③施工過程橋墩處對(duì)側(cè)墻造成破壞的部位均按原狀側(cè)墻料石恢復(fù)。
④墩身施工完畢后,拱頂填料挖除部分采用輕質(zhì)粉煤灰回填,待回填結(jié)束后架設(shè)梁板。
經(jīng)過近6個(gè)月時(shí)間的施工,大橋于2014年12月重新投入了使用,在大橋投入使用17個(gè)月后,施工單位進(jìn)行回訪,該橋運(yùn)營(yíng)狀況良好,初步確認(rèn)該橋設(shè)計(jì)施工方案可行,為今后類似古橋維修再利用提供了一個(gè)參考案例。
U445.7
B
1007-7359(2016)05-0206-02
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.05.072
方征(1962-),男,安徽寧國(guó)人,畢業(yè)于同濟(jì)大學(xué),高級(jí)工程師,國(guó)家注冊(cè)一級(jí)建造師。