橋面混凝土鑿除工藝探究

高宏廣

摘 要：本文簡要介紹了幾種橋面鑿除的方法，并以寧夏吳忠黃河大河維修加固工程對比不同鑿除工藝，探究不同工藝的適用條件，為實(shí)際工程選取鑿除工藝做出理論指導(dǎo)和參考建議。

關(guān)鍵詞：橋面鑿除；鑿除工藝；風(fēng)鎬

中圖分類號：TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0.前言

隨著時(shí)間的推移， 社會的發(fā)展，任何新建的橋梁最終都會成為舊橋。在橋梁運(yùn)營期間，由于車輛荷載特別是超重車輛行駛，以及外界各種因素的作用和影響，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生病害、出現(xiàn)缺陷、嚴(yán)重影響到橋梁正常運(yùn)營。

橋梁主要病害有箱梁裂縫發(fā)育、主橋下?lián)稀⒅ё撀?、橋面鋪裝層存在車轍、擁包、破損現(xiàn)象等。通過研究分析表明，采用適當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)和拓寬措施對恢復(fù)和提高舊橋的承載能力及通行能力，延長橋梁的使用壽命，以滿足現(xiàn)代化交通運(yùn)輸?shù)男枨笫强尚械摹?/p>

常見的橋梁加固的技術(shù)方法有加大截面法、碳纖維加固法、粘貼鋼板加固法、預(yù)應(yīng)力加固法、擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法。橋梁加固的工藝措施有裂縫處理、腹板粘貼鋼板、體外預(yù)應(yīng)力張拉、更換支座及更換橋面鋪裝和伸縮縫等。為有效減少施加體外預(yù)應(yīng)力束數(shù)量和施工風(fēng)險(xiǎn)，改善撓度、內(nèi)力和應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力張拉前應(yīng)減少橋面荷載，鑿除原橋面鋪裝層。橋面鑿除成為施工措施的前提和必要步驟，其重要性逐漸凸顯，那么探尋出一種高效、科學(xué)的橋面鑿除工藝迫在眉睫。但目前關(guān)于橋面鑿除工藝的研究尚少，在實(shí)際施工過程中往往沒有一份具有指導(dǎo)性的研究作為參考。

1.常見橋面鑿除方法

1.1 風(fēng)鎬傳統(tǒng)鑿除

風(fēng)鎬是一種手持機(jī)具，風(fēng)鎬由配氣機(jī)構(gòu)、沖擊機(jī)構(gòu)和鎬釬等組成，作業(yè)時(shí)，使鎬釬頂住混凝土面。使沖擊錘不斷往復(fù)運(yùn)動，打擊釬尾，破碎混凝土。

1.2 “啄木鳥”鑿除

“啄木鳥”鑿除的原理與風(fēng)鎬鑿除原理是一致的，不同的是風(fēng)鎬是借助人的推力反作用在混凝土上，而“啄木鳥”鑿除借助的是挖掘機(jī)液壓臂。

1.3 靜態(tài)爆破技術(shù)

靜態(tài)爆破進(jìn)行破碎的機(jī)理主要是靠破碎劑在被破碎體內(nèi)發(fā)生緩慢的化學(xué)反應(yīng)和物理變化，使介質(zhì)產(chǎn)生龜裂而解體。

1.4 劈裂機(jī)鑿除

劈裂機(jī)鑿除是用鑿巖機(jī)在鋪裝層上鉆出一個(gè)設(shè)定直徑及深度的孔，將分裂機(jī)放入孔中，中間楔塊在液壓力的推動下將被拆除的結(jié)構(gòu)從內(nèi)部裂開，細(xì)鋼筋可同時(shí)被拉斷。

1.5 整體掀開法

先將橋面混凝土分割成若干個(gè)小塊，在每個(gè)區(qū)域四周用風(fēng)炮鉆一排孔，種上鋼釘并用大錘用力擊打，致使結(jié)合面的黏結(jié)力破壞，再用挖機(jī)將混凝土塊整體撬起，達(dá)到混凝土從梁體剝離的目的。

2.工程概況

京藏高速公路寧夏吳忠黃河大橋全長1248m，橋面寬16m，主橋長468m，橋面縱坡為1%，橫坡為2%，分左右幅。針對橋梁病害，設(shè)計(jì)采用體外預(yù)應(yīng)力張拉法、腹板粘貼鋼板、裂縫及缺陷處理、更換支座、更換橋面鋪裝及伸縮縫等維修加固措施。體外預(yù)應(yīng)力張拉必須在橋面荷載解除之后進(jìn)行，工序環(huán)環(huán)相扣，工期緊，橋面鑿除成為此工程工期關(guān)鍵的控制點(diǎn)。原主橋橋面混凝土厚度為16cm，混凝土內(nèi)布設(shè)縱橫間隔為15cm的φ12鋼筋網(wǎng)。工程采取交通管制，大橋半幅封路半幅通車，由于高速公路交通壓力大，盡可能縮短交通管制的時(shí)間并安全順利地完成加固工程成為本工程的追求?；诒緲?qū)嶋H情況綜合考慮，右幅封閉左幅施工時(shí)，橋面鑿除采用風(fēng)鎬傳統(tǒng)鑿除和整體掀開法兩種工藝，各鑿除3744m2，最后對比得出較好工藝方法用于右幅施工。

3.分析

風(fēng)鎬傳統(tǒng)鑿除施工班組共11把風(fēng)鎬，50名工人，工人輪番上班鑿除，風(fēng)鎬每日工作16小時(shí)，從一側(cè)向另一側(cè)逐步鑿除。整體掀開鑿除施工班組40名工人，每日工作8小時(shí)，將施工范圍劃分為31個(gè)小區(qū)域，同時(shí)施工鑿除，具體施工步驟及方法在第二節(jié)已闡述，在此不再重復(fù)。表1是兩種工藝的投入情況。

3.1 工效對比

從最初鑿除到清運(yùn)廢渣完畢，傳統(tǒng)法共用13天，整體掀開法共用7天。傳統(tǒng)鑿除法使用650個(gè)工日完成3744m2，而整體掀開法僅使用280個(gè)工日；傳統(tǒng)鑿除法一工日可鑿除5.76m2，而整體掀開法一工日可鑿除13.371m2，后者工效為前者工效的2.32倍。

3.2 質(zhì)量對比

就鑿除效果而言，傳統(tǒng)鑿除法鑿除的混凝土部分不能完全從梁體剝離，局部仍然殘留大量混凝土，為滿足后期橋面鋪裝的質(zhì)量要求，必須重新返工鑿除。最終用一臺小空壓機(jī)配合兩把風(fēng)鎬用時(shí)兩天將其清除，此法不能一次性達(dá)到工程質(zhì)量要求。

整體掀開法在鑿除時(shí)將混凝土板整體掀開，橋面梁板頂面與混凝土塊分離，梁板頂面平整且無碎渣，僅四周殘余極少量混凝土， 鑿除效果較好。

3.3 安全對比

風(fēng)鎬采用人工鑿除，風(fēng)壓過小會使鑿除沖擊力不夠，鑿除速度過慢，而風(fēng)壓過大容易造成風(fēng)管脫落，造成人員受傷，不具安全性；風(fēng)鎬鑿除時(shí)，碎渣飛濺，極易給人員及對面車輛造成傷害，飛濺的碎渣對高速行駛的汽車沖擊力巨大，一旦砸到車輛，后果不堪設(shè)想。盡管施工時(shí)做好了十足的防備保護(hù)措施，仍然有人員因鑿除受皮外傷；風(fēng)鎬鑿除過程中，混凝土內(nèi)布設(shè)的鋼筋網(wǎng)逐漸暴露在外，造成人員行走困難易摔倒，且外露的鋼筋容易砸破車輛輪胎，是施工現(xiàn)場不安全因素之一。

基于工效、質(zhì)量、安全等因素的綜合評定，整體掀開法確實(shí)優(yōu)于風(fēng)鎬傳統(tǒng)鑿除法，此工程決定在右幅施工時(shí)完全采用整體掀開法鑿除原橋面鋪裝，提高施工效率。

結(jié)語

橋面是橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分，它直接承受車輪的壓力、沖擊和剪切作用，并在汽車和氣候變化的反復(fù)作用下被磨耗和風(fēng)化。同時(shí)，由于它黏結(jié)在梁體頂面，成為受力結(jié)構(gòu)的上緣部分，承受了一定的內(nèi)力，因此舊橋橋面往往會出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象，使得更換橋面鋪裝成為必不可少的加固措施之一，那么確定一種科學(xué)合理的橋面混凝土鑿除工藝尤其重要。確定鑿除工藝應(yīng)理論結(jié)合現(xiàn)場情況綜合分析，充分考慮到鑿除面積、原混凝土鋪裝層厚度、是否存在鋼筋網(wǎng)、是否存在豎向植筋等因素。

若混凝土層厚度太厚，則不宜采用風(fēng)鎬傳統(tǒng)鑿除法；若鑿除橋面梁板上的鋪裝層，則不宜采用“啄木鳥”鑿除法，避免傷及梁板；若混凝土內(nèi)布設(shè)鋼筋網(wǎng)，則不宜采用靜態(tài)爆破技術(shù)；若混凝土存在豎向植筋，則不宜采用整體掀開法。

根據(jù)此工程現(xiàn)場實(shí)際情況，原橋面混凝土層厚度16cm，內(nèi)設(shè)縱橫鋼筋網(wǎng)，無豎向植筋，且鑿除面積較大，右幅施工時(shí)將采用整體掀開法。

由于本人理論水平所限，經(jīng)驗(yàn)尚不足，只能對一些問題做一些膚淺的思考和簡單的概括，希望能為工程實(shí)際起到參考作用，文中可能存在疏漏或錯(cuò)誤，懇請同行或?qū)＜仪拜吔o以指導(dǎo)和指正。

參考文獻(xiàn)

[1]湯軻.公路橋梁加固的現(xiàn)狀與特點(diǎn)研究[J].交通科技，2010（S2）：45-48.

[2]韋榮強(qiáng).橋梁加固技術(shù)探析[J].科技信息，2011（17）：316.

[3]楊琪.高速公路橋梁加固成套技術(shù)與工程實(shí)踐[M].北京：人民交通出版社，2010.

[4]王光金.靜態(tài)爆破技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用[J].安徽建筑，2007（2）：46-47.

[5]胡勝敏，羅立峰.舊橋橋面鋪裝的修復(fù)及施工[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2002（3）：17-20.endprint