潭耒高速桥梁加固梁底挂网喷浆施工技术
1、工程概况
湖南省湘潭至耒阳高速公路是国家公路交通重点规划建设的“五纵七横”国道主干线北京至珠海高速公路湖南境内的一段,全长168.847公里,设计路基宽度28米,设计时速120km/h,桥涵设计荷载:汽车-超20,挂车-120。
其中潭耒高速K1578+933石龙冲分离式立交桥为主线桥,上跨县道XB20,桥跨组合为1×16m,桥梁全长28m,桥梁上部结构为16m跨径预应力混凝土空心板梁,半幅桥10块空心板,空心板高度75cm,中板宽度125cm,边板宽度175cm,采用球冠圆板橡胶支座,顺桥向一侧为暗埋式伸缩装置,另一侧为型钢伸缩装置。半幅桥桥面设置单向2%排水横坡,桥面铺装为现浇15cm30号防水混凝土,桥面铺装混凝土内设置10cm间距φ8钢筋网。
潭耒高速K1579+257石龙中桥为主线桥,上跨一条小溪,桥跨组合为1×20。
潭耒高速公路于1997年10月1日正式动工,2000年12月26日竣工通车。现已运行12年,作为南北交通大动脉,在建成通车后急剧增加的车流量以及超载、建管养原因等多种合力作用下,潭耒高速“健康”日渐呈现“病态”为保证行车安全畅通,必须对潭耒高速进行全面维修。文章以下叙述了潭耒高速桥梁加固梁底挂网喷浆技术。2、施工准备
施工前应确定材料机具到位,对施工路段进行部分交通封闭,设置安全警示墩、改道提示牌并应有专人指挥来往车辆通行等确保施工路段安全。
为保障施工顺利进行,及维护施工路段的交通安全与畅通,专门制定了施工期间的交通组织方案。潭耒高速K1578+933石龙冲分离式立交桥为横跨县道XB20,桥下的脚手架不能满铺,则采用钢铁架跟活动脚手架相结合。施工支架侧面设防护栏,防止人员从侧面跌落;支架满铺竹架板、竹架板上满铺彩条布,防止小石子等杂物坠落。在桥的前200m位置设置警示牌,放置锥筒及导流标志,设置夜间指示灯,预留足够的行车道;施工支架迎车面包缠反光标志物及限高、限宽指示红灯。配备两名专职安全员,在桥梁两东西侧距桥200m处24小时值班,引导车辆减速慢行,安全通过。施工结束后,清理好现在遗留物,恢复原路面,正常通车。 潭耒高速K1579+257石龙中桥为横跨小河流的分离式立交桥,桥下的脚手架满铺,施工支架侧面设防护栏,防止施工人员从侧面坠落。施工完毕后,清理现场遗留物,恢复原貌。
3、加固材料
桥面破损修补采用空心板铰缝处治采用固特邦公司生产的HPM高强抗裂砂浆。HPM系列高性能复合砂浆由高强硅酸盐水泥、多种高性能聚合物和矿物掺合料、高抗裂有机纤维、水泥超塑化剂等多种材料配合一定集料组成,是一种无收缩、高强度、高抗裂、超高粘结强度、防腐耐久型多用途水泥基复合材料,它综合运用了高性能水泥基复合材料的聚合物和掺合料改性、纤维抗裂、收缩补偿、界面增强和钢筋阻锈等技术。
4、加固施工流程
5、加固改造工艺
5.1顶升更换支座脱空处支座
由外协单位完成,控制顶升高度,设计标高-0.05
5.2修补破损桥面
对混凝土路面待修复区域放线定位,注意修复区域应稍大于病害区域。使用切割机对待修补区域进行切割处理,切割深度一般为5~6cm为宜,根据破损情况确定应切割深度。对损坏的混凝土要彻底清理干净。对破损的铰缝缝进行灌注加固。
5.3空心板梁底抹M70钢筋网HPM-W高性能复合砂浆
5.3.1采用高压水清洗板缝
采用电动钢丝刷清理板缝,再高压水从空心板底部对板缝内进行清洗,并将板缝内的泥沙、碎屑、油污等杂物清理干净。
5.3.2空心板底表面处理
采用人工凿毛的方式在空心板底部进行表面处理。
5.3.3植入剪切销钉
采用Ф6钢筋制作成“L”型剪切销钉,在空心板底钻孔植入剪切销钉。要求植入深度6cm,销钉布置为30cm×30cm的梅花形分布。
5.3.4布置钢筋网
在空心板底部布置纵向5cm×横向10cm的Ф12三级钢筋网,纵向钢筋在上层,横向钢筋在底层,并与剪切销钉用扎丝连接。
5.3.5预埋注胶管、测量管
从空心板底部将注胶管插入铰缝内,并要求尽量插到离原铰缝填料1cm处,便于胶液顺畅灌入铰缝内。测量管要求插到离原铰缝填料3cm处。注胶管、测量管沿铰缝宜2米布置一根。
5.3.6封堵板缝
由于通车时空心板间有连续的跳动,应采用塑料片加JN-F封口胶将板缝底部进行封堵,将空心板的端部用聚氨酯发泡剂进行封堵,每隔2设置一根木方,共放置三根木方。木方之间用聚氨酯发泡剂填满。
5.3.7板缝灌注JN-G拼梁灌封胶
待板缝内干燥后将配制好的JN-G拼梁灌封胶从预留好的注胶管灌入铰缝内。(如铰缝内潮湿需使用JN-G潮湿环境固化型)
5.3.8喷涂JN-J混凝土结构界面剂
喷涂JN-J混凝土结构界面剂应在压抹砂浆之前进行,桥底混凝土表面用水充分润湿,做到饱和面干后,采用气泵喷涂的方式进行施工。要求喷涂厚度达到1~2mm,并均匀喷涂于空心板底部。
5.3.9喷抹压强度为M70的HPM-W高性能复合砂浆
在空心板底部抹压厚度为4.5–5cm,强度为M70的HPM-W高性能复合砂浆。喷涂完界面剂后即可抹压砂浆,砂浆要求分三层进行抹压,第一层抹压到钢筋网与混凝土之间空隙,第二层抹压至平钢筋外侧面,第三层抹压至设计厚度,本次采用YJL-1型砂浆喷涂机进行喷抹施工。
6、保证质量措施
本工程严格按照国家各项施工验收规范,质量控制、检验评定标准进行施工。
(1) 在抹HPM-W聚合物高强砂浆之前,桥底充分润湿,抹完前期加强养护,防止砂浆开裂。砂浆的抹压,一定要提前喷涂界面剂,空心板在提前24h进行湿水,并湿透,高强砂浆分三次抹压完毕,抹压完12h后开始养护,连续养护不少于7天。
(2)生产部门负责施工准备,合理安排工序和劳动力配备,下任务单,对分部工程验收时要优质优价,不合理的要返工重做,并在结算工作量的任务单上反映出来。
(3)材料部门严格把好采购关,各种原材料、成品必须有出厂合格证明,原材料必须经监理工程师旁监取样送检,经试验合格后方可使用,对于不合格的材料要及时退换。
(4)技术部门要认真审图,及时做好各分部分项工程的技术交底,及时检查试验和放线工作,组织学习现行规范、新工艺的学习和落实,并做好各部分项工程的隐、预检工作。
(5)质量部门负责对质量标准的交底和各部分项工程的验收,及时提出质量问题及解决的方法,进行质量评定,任务书的签证。
(6)各分项工程质量严格执行“三工序管理”、“三检制”、“样板制”等行之有效的质量管理制度,对班组定时、定点、定位层层把关做好验评工作,确保实现质量目标,如上一工序验收不合格,不准进入下有一工序施工。
(7)极开展以“预防为主“的预控活动,及时收集反馈建设单位对工程质量的意见、评价和建议,及时改进操作方法和操作技巧。运用新技术、新材料、新工艺改进操作工艺和质量控制方法,不断提高质量水平。
7、结语
梁底挂网喷浆加固桥梁,是借助高速喷射机械,将新混凝土混合料连续地喷射到已锚固好钢筋网的受喷面上,凝结硬化而形成钢筋混凝土,从而增大桥梁的受力断面并补强钢筋,加强结构的整体性,使其能承受更大的外荷载作用。该工艺设备简单、占地面积小、施工机械化程度高、速度快、效率高、节省劳动力;不中断交通。 实践证明,挂网喷浆技术完全可以应用于桥梁底部结构的加固增强。
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