石拱橋維修加固施工技術(shù)

趙 東

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

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石拱橋維修加固施工技術(shù)

趙 東

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

介紹了石拱橋維修加固的特點(diǎn)及工藝原理，從施工準(zhǔn)備、植筋錨固、拱下套拱施工、拱頂填料等方面，論述了石拱橋維修加固的操作要點(diǎn)，并提出了施工中的質(zhì)量、安全及環(huán)保措施，達(dá)到了預(yù)期的維修加固效果。

石拱橋，拱圈，質(zhì)量控制，環(huán)保措施

0 引言

舊的石拱橋隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，超重車輛使得橋梁使用荷載超過了原設(shè)計(jì)荷載。橋梁舊橋部分超負(fù)荷使用，致使舊橋拱圈裂縫。檢測評定后橋梁舊橋部分的承載力以及耐久性不能滿足使用要求，若新建橋梁，造價(jià)大，工期長。

臨汾公路分局G309線下嶺前橋維修加固工程，通過成功采用現(xiàn)狀拱圈與新增混凝土拱圈共同承受荷載的施工技術(shù)，確保了拱圈無裂縫現(xiàn)象，新老拱圈結(jié)合面完好，達(dá)到了加固目的。采用這種方法既縮短了時(shí)間，加快了施工進(jìn)度，又減少了因拆除舊拱橋而發(fā)生的人工費(fèi)、機(jī)械費(fèi)、材料費(fèi)等費(fèi)用，減少因拆除而對環(huán)境的污染，既環(huán)保又實(shí)用，效果良好。

1 特點(diǎn)

1)加固方法采用復(fù)合主拱圈加固技術(shù)，提高橋梁承載能力。先對現(xiàn)狀拱圈進(jìn)行封閉處理，清洗并灌入環(huán)氧砂漿，錨固鋼筋植入，現(xiàn)澆鋼筋植入的套拱層，通過復(fù)合主拱圈的協(xié)調(diào)變形和共同作用來承擔(dān)后期荷載，增大主拱圈強(qiáng)度和剛度，提高橋梁承載能力。

2)施工快捷高效，對交通干擾小。對于特別重要的橋梁，一旦中斷交通加固施工就會(huì)造成整條路線的交通中斷，附近還沒有繞行路線，社會(huì)影響較大。采用復(fù)合主拱圈加固施工方案更安全可靠、安全儲(chǔ)備較大、經(jīng)久耐用、一勞永逸。

3)成本低，進(jìn)度快，安全性高。復(fù)合式主拱圈加固技術(shù)施工可以降低成本、加快施工進(jìn)度、縮短工期、提高安全性、節(jié)約管理成本。

2 工藝原理

對原橋拱圈進(jìn)行封閉處理，清洗并灌入環(huán)氧砂漿，錨固鋼筋植入，現(xiàn)澆鋼筋植入的套拱層，通過復(fù)合主拱圈的協(xié)調(diào)變形和共同作用來承擔(dān)后期荷載，增大主拱圈強(qiáng)度和剛度，達(dá)到提高橋梁承載能力的效果。

3 工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 工藝流程

石拱橋維修加固施工工藝流程如下：

主拱圈表面鑿毛→對裂縫進(jìn)行封閉處理→對原橋進(jìn)行鉆孔→清洗并灌入環(huán)氧砂漿→錨固鋼筋植入→鋼筋網(wǎng)綁扎→支設(shè)模板→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)生。

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 準(zhǔn)備工作

橋梁施工時(shí)先清除拱腹剝落、松散以及污染的表層，達(dá)到界面清潔，在現(xiàn)澆混凝土之前刷界面膠，并對裂縫及勾縫處用M15水泥砂漿進(jìn)行灌縫及封閉處理。

3.2.2 植筋錨固

1)彈線定位:根據(jù)設(shè)計(jì)圖的配筋位置及數(shù)量，內(nèi)設(shè)焊接雙層鋼筋，上下保護(hù)層厚度均為5 cm，橫橋向間距15 cm布置，拱圈內(nèi)設(shè)支撐筋，縱向間距20 cm,橫向間距30 cm布置，標(biāo)出植筋位置，請監(jiān)理驗(yàn)線，合格后開始鉆孔。

2)鉆孔:用沖擊鉆鉆孔，鉆頭直徑比植筋直徑大5 mm左右，鋼筋采用長鋼生產(chǎn)的Φ25鋼筋，縱橫間距60 cm布置，鉆頭選用φ30合金鉆頭，鉆孔深度為50 cm，鉆頭始終與原橋構(gòu)造物面保持垂直。

3)清孔:用毛刷伸到孔底，來回反復(fù)抽動(dòng)，把灰塵、碎渣帶出，再用壓縮空氣，吹出孔內(nèi)浮沉，鉆孔清孔完成后，請監(jiān)理人員驗(yàn)收。

4)注膠:將喜力得RE500植筋膠裝入套筒內(nèi)，安置到專用手動(dòng)注射器內(nèi)，慢慢扣動(dòng)扳機(jī)，扳機(jī)扣動(dòng)一次注射器后退一下，這樣能排出孔內(nèi)空氣。為了使鋼筋植入后孔內(nèi)膠液飽滿，又不能使膠液外流，孔內(nèi)注膠達(dá)到80%即可，孔內(nèi)注滿膠后立即植筋。

5)植筋:鉆孔內(nèi)注膠后，把經(jīng)鋼絲刷除銹處理過的鋼筋立即放入孔口，然后慢慢單向旋入，不得中途逆向反轉(zhuǎn)，直至鋼筋伸入孔底。

6)養(yǎng)護(hù):鋼筋植入后，在強(qiáng)力植筋膠完全固化前不能振動(dòng)鋼筋，固化后50 h后便可進(jìn)行下一道工序施工。

3.2.3 拱下套拱施工

拱下套拱施工過程中禁止橋上通車，待舊橋加固全部完成后方可通車。拱下套拱混凝土對稱連續(xù)全斷面澆筑，或橫向分環(huán)對稱澆筑，但對稱施工接縫應(yīng)認(rèn)真鑿毛對接。

1)模板的制作與安裝。a.模板的接縫不應(yīng)漏漿。b.與混凝土的接觸面應(yīng)清理干凈并涂刷脫模劑。c.安裝模板前，以控制點(diǎn)為中心線，施工前三線(用墨線彈出模板的內(nèi)線，邊線以及外側(cè)控制線)，必須到位，以便于模板的安裝和校正。d.對模板的垂直度嚴(yán)格控制，復(fù)測無誤后，方可安裝。e.安裝完畢后，應(yīng)拉水平，豎向通線，保證混凝土在澆筑時(shí)易觀察模板變形、跑位。f.拆模時(shí)，應(yīng)盡量避免混凝土表面或模板受到損壞。

2)混凝土澆筑。a.混凝土澆筑時(shí)應(yīng)觀察模板、鋼筋等有無移動(dòng)、變形等堵塞情況，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理。b.混凝土澆筑應(yīng)對稱連續(xù)澆筑。c.使用插入式振搗器應(yīng)快插慢拔。d.振搗時(shí)，振搗棒不能觸及鋼筋和模板及預(yù)埋件，不得采用振動(dòng)棒振動(dòng)鋼筋的方法來促進(jìn)混凝土振密，以免因振動(dòng)使鋼筋位置變動(dòng)、降低鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力。

3)混凝土養(yǎng)生。應(yīng)采取帶模包裹、澆水、噴淋灑水等措施進(jìn)行保濕、潮濕養(yǎng)護(hù)。

4)模板的拆除。a.拆除時(shí)間掌握適宜，不能野蠻拆除，在拆除過程中，不能硬砸猛撬。b.保護(hù)并防止定型模板變形。c.拆除的模板要清理干凈，并涂刷隔離劑。d.拆下的模板應(yīng)分類堆放整齊，存放合理。

3.2.4 拱頂填料

拱頂填料開挖時(shí)從拱頂向兩拱腳處對稱開挖，開挖需采用風(fēng)鎬等小型機(jī)具配合人工進(jìn)行，不可用大型機(jī)械站在橋上挖，拱圈施工完成后，當(dāng)拱圈混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%后，方可從拱腳向拱頂回填填料，由人工攤平，采用蛙式打夯機(jī)夯實(shí)，填料應(yīng)按對稱、分層、均衡原則進(jìn)行，每層厚度宜為15 cm，填料采用砂礫或礦渣等粒料。

3.2.5 橋面施工

兩側(cè)橋頭各設(shè)置20 m引道以調(diào)整橋頭縱、橫坡度。在橋梁右側(cè)設(shè)置便道供施工期間車輛的正常通行。便道路面采用3 cm瀝青表處15 cm砂礫墊層。

4 材料與設(shè)備

1)材料。材料所用混凝土采用商品混凝土施工，注膠采用喜得力RE500植筋膠。

2)設(shè)備見表1。

5 質(zhì)量控制

5.1 全面質(zhì)量管理

1)制定和完善質(zhì)量崗位責(zé)任制，實(shí)行工序交接、檢驗(yàn)制度，建立完善的質(zhì)量保證體系，廣泛開展“QC”小組活動(dòng)，層層把關(guān)，使責(zé)權(quán)相結(jié)合。2)實(shí)行全過程管理。3)實(shí)行自檢、互檢、專檢，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。4)工序交接檢驗(yàn)嚴(yán)格把關(guān)。5)認(rèn)真執(zhí)行質(zhì)量管理制。制定并落實(shí)質(zhì)量責(zé)任制、獎(jiǎng)罰制。6)嚴(yán)格進(jìn)行施工前技術(shù)、安全交底，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。

5.2 質(zhì)量控制及檢驗(yàn)

1)混凝土攪拌完成后應(yīng)在施工現(xiàn)場分別取樣檢測混凝土的坍落度、含氣量，并觀察混凝土拌合物的保水性。2)嚴(yán)格按照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行混凝土的抗折強(qiáng)度試驗(yàn)。3)鋼筋力學(xué)性能應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。每批鋼材進(jìn)場時(shí)，應(yīng)有材質(zhì)檢驗(yàn)合格證。4)施工中要依據(jù)工程的要求制作試件，各項(xiàng)試驗(yàn)操作及相關(guān)的試件制作、取樣方法、試驗(yàn)方法評定標(biāo)準(zhǔn)分別按國標(biāo)或有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行。

表1 主要設(shè)備一覽表

6 安全措施

1)文明施工，實(shí)行安全施工責(zé)任獎(jiǎng)罰制。2)特種作業(yè)人員必需持證上崗。3)按期對施工機(jī)具進(jìn)行保養(yǎng)、擦拭，確保施工機(jī)具安全可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)正常。4)配備必要的安全防護(hù)設(shè)施，即安全帽、安全網(wǎng)、安全繩(帶)。5)落實(shí)“三不放過”原則：即“事故責(zé)任分不清不放過；事故原因查不明不放過；事故責(zé)任者及群眾沒受教育不放過”。

7 環(huán)保措施

1)生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施。a.臨時(shí)用地在工程竣工后要進(jìn)行植草或種樹綠化。b.臨近居民居住地，要確?？茖W(xué)施工，盡可能減少夜間施工，防止噪聲污染。

2)水資源保護(hù)措施。a.合理選擇水源,嚴(yán)禁破壞排水系統(tǒng)。b.采用沉淀池、化糞池等方法合理處置施工廢水、生活污水。

3)大氣環(huán)境保護(hù)措施。減少施工揚(yáng)塵，配備專用灑水車。

8 結(jié)語

采用復(fù)合主拱圈加固施工技術(shù)更為安全可靠、安全儲(chǔ)備較大、經(jīng)久耐用、一勞永逸。在公路施工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，具有較好的社會(huì)效益。

1)社會(huì)效益。本技術(shù)注重資源的節(jié)約，避免了因?yàn)椴鸪f拱橋?qū)Νh(huán)境引起嚴(yán)重的污染，以及盲目采取處置措施，擴(kuò)大處置范圍帶來的不必要的能源浪費(fèi)及生態(tài)影響。

2)經(jīng)濟(jì)效益。以跨徑20 m，橋長為50 m的石拱橋?yàn)槔?，對兩種施工工藝經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了對比，采用新的施工工藝節(jié)約資金22.9萬元。

Construction technologies of stone arch bridge maintenance and reinforcement

Zhao Dong

(Shanxi Highway & Bridge 2nd Engineering Co., Ltd, Linfen 041000, China)

The article introduces stone arch bridge maintenance and reinforcement features and technology principles, discusses stone arch bridge maintenance and reinforcement operating points from aspects of construction preparation, rebar-planting anchorage, arch-lifted construction under the arch, and top-arch fillings, and puts forward construction quality, safety and environment protecting measures, so as to achieve expected maintenance and reinforcement effect.

stone arch bridge, arch ring, quality control, environment protecting measures

1009-6825(2016)30-0167-02

2016-08-15

趙 東(1971- )，男，工程師

U445.71

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