公路桥梁连续缝、铰缝维修施工技术应用

2023-01-13 版权声明 我要投稿

0.引言

在我国,高速公路的建设发展已近40年,总里程已突破16万公里。大量已建成并使用的高速公路存在着年久失修或部分损坏的情况,在使用功能上及安全性上均存在着较大隐患。随着工程技术的不断发展,社会各界对高速公路大修技术研究逐渐重视,此应用是对高速公路桥梁连续缝、铰缝维修施工技术方法的一次有效实践。

1. 案例背景

本施工技术应用案例为G15公路大修工程1标,本工程已于2018年初施工完毕并已开放交通。标段北接松浦二桥南侧桥台,南至亭林立交以北处,起讫桩号:K1312+270.49~K1322+000,长度9.73km,造价20283.2510万元。本标段范围内主要施工内容为:公路主线及立交匝道路基、路面结构层维修;车道拓宽改建;主线、匝道桥梁维修、交安设施维修复原、绿化改造等施工内容。

2. 维修原则

连续缝维修的原则如下:

连续缝维修开始前,首先破除桥梁连续缝两侧各1m范围内原有钢筋混凝土桥面铺装,重新铺设连续缝钢筋后按原混凝土桥面铺装厚度采用钢锭铣削型钢纤维混凝土(设计标号C50)重新浇筑。为防止今后梁缝处再次出现受力裂缝,并反射至沥青路面,在桥跨分缝处的钢纤维混凝土桥面铺装底面设50cm宽橡胶垫片,顶面设50cm宽防裂贴。

铰缝维修的原则如下:

在桥梁铰缝维修过程中,桥面铺装层的破除以及浇筑铰缝砼过程应当注意保护铰缝位置的连接钢筋不被破坏,若施工过程中发现该钢筋已有损坏,应当进行种筋,若此处钢筋完好,则不考虑种筋。铰缝钢筋必须弯折在上层桥面铺装钢筋上面,并与桥面铺装钢筋焊接或绑扎牢固,在铰缝内设置φ8@150mm勾筋及1根φ8纵向钢筋,以提高铰缝钢筋抗剪能力,最后重新浇筑C50钢纤维混凝土,钢纤维用量为50kg/m3。板梁处的铰缝维修应首先破除铰缝两侧各5m桥面铺装层,结合桥面铺层装维修。

3 连续缝维修施工工艺和方法

3.1 施工工艺流程

(1)施工准备:1)组织相关技术人员熟悉现场情况和施工图纸以及施工操作规范,首先检查铺装两侧混凝土的平整度、顺直度等。2)机械设备、小型机具配备齐全,施工前应对机械设备进行进场验收,保证机械正常使用,避免事故发生。3)配齐塑料膜或土工布、洒水设备等,防止污染路面的情况发生。

(2)凿除混凝土:精确放样、弹线后切齐槽口,凿除原连续缝2米宽度范围内的混凝土,但保留原有铺装混凝土内的钢筋,作为后续施工过程中搭接使用,钢筋保留长度为30cm。凿除混凝土的过程中注意保护板梁顶面不被破坏。

(3)清扫梁板表面:凿除混凝土后,及时对凿除的混凝土进行清理,清理时注意梁与梁之间的残留砼碎片要清理干净,对梁顶面也要清理干净,所有残料打堆堆放,并及时安排车辆外运。

(4)安装隔离材料:在桥梁板梁顶面的安装一层2mm厚的氯丁橡胶,整个隔离层的安装起到后期连续缝处防渗水的效果。

(5)绑扎钢筋:隔离材料安装完成后,先铺设桥面铺装钢筋,新安装的铺装钢筋与原有钢筋搭接30cm,安装连续缝钢筋,底层为直径12间距10cm的横向通常钢筋,顶层为直径12间距10cm的纵向通长钢筋,所有钢筋采用3级钢。钢筋搭接长度应不小于300mm,单面焊接长度不小于10d,上下排钢筋应采用梅花形绑扎固定。

(6)浇筑混凝土:连续缝施工材料采用C50钢锭铣削式钢纤维商品砼,砼浇注应由纵坡相对较低处向相对高处进行施工,现场控制混凝土的坍落度在设计规范要求,尽量控制在下限。砼浇筑前必须对梁面进行洒水润湿,并确保梁面无积水。混凝土利用砼运输车运至现场,混凝土用罐车直卸的方式,配合人工进行摊铺作业。摊铺时应保证砼面标高高于原有铺装层面标高,并均匀摊铺,采用振捣棒对砼进行均匀振捣。振捣完成后用3米尺刮平,保证平整度,在顶面预留宽1cm,厚2cm的槽口,并及时收光抹平。

(7)砼养护:砼浇筑完成后,应及时覆盖土工布或塑料膜并进行洒水养护,防止裂缝出现,养护应不少于7天。

(8)安装防裂贴:在混凝土浇筑完成后,沥青摊铺之前,在连续缝混凝土中心线顶面开槽(宽5mm深10mm),并在在槽口里嵌入铝板嵌条,最后在其顶面50cm宽度范围内安装防裂贴。

3.2 质量验收标准

3.3 施工控制重点

连续缝施工中,应严格控制以下几点:

(1)切缝开槽应保证线形顺直且齐整,原有铺装钢筋应考虑保留。

(2)混凝土施工过程中已振捣密实,施工完成后及时进行养护。

(3)根据设计图纸,涉及到防裂贴,橡胶板等原材必须保证质量,安装过程中按图纸位置正确摆放,注意施工过程中,电焊,钢筋安装绑扎对其产生破坏。

4 铰缝维修施工工艺和方法

4.1 施工流程

4.2 施工工艺

(1)切缝:为避免凿除原桥面铺装层混凝土时对板梁造成损伤,对经四方病害确认混凝土桥面,考虑采用风镐配合切割的施工工艺。先用墨线弹出铰缝处理边线,采用切割机沿墨线对混凝土铺装进行切割,切割的深度为0.5-1cm。再采用切割机将铰缝处理范围内的砼切成0.5mX1m的方块(长边为行车方向,也可适当缩小分块面积);铰缝处理范围:以单条铰缝为例,宽度为1m(铰缝左右各50cm),若铰缝局部修复,处理长度向裂缝两头各延长1m,切缝以位于空心板顶板中心线为宜进行控制。

(2)铰缝混凝土凿除

1)铰缝处混凝土用手持破碎机对铺装层与桥面板或梁的中间界面处进行水平破除作业,并保证10~20mm距离,让铺装层与桥面板界面分离;最后将水泥板用撬棒撬起,切断连接钢筋,随后分离。

2)破除原有桥面板后,应对已有破损或断裂的部分,原则上应先将破碎、对于强度低的砼凿除清理后,待露出较新的混凝土面层后,清理凿除的废料。

3)桥面板砼铺装整垮拆除重建时,如果有铰缝破坏段延伸到分孔线附近,则连续缝一同维修,砼铺装拆除到距离连续缝1.5m位置,保留连续缝铺装和老铺装内0.3m纵向钢筋。

4)桥面铺装混凝土凿除完后,再对15cm的铰缝混凝土进行凿除,在凿除过程中不得将板梁的顶板损坏,对原铰缝处的预留钢筋应充分保留利用,原有桥面铺装钢筋截断拆除,但防撞墙结构下的横向桥面铺装钢筋应保留30cm长度与新铺装钢筋网焊接。破除原桥面板上铺装层后,先用高压鼓风机吹去表面垃圾,再用高压水进行冲洗,使得新旧混凝土面有良好的接合。

(3)绞缝钢筋施工:铰缝内混凝土清洗干净后,在铰缝底部内嵌泡沫填充条,铰缝底部内嵌泡沫填充条应塞满铰缝底部,防止混凝土浇筑过程中浆液流出,影响铰缝质量。

(4)对于单根铰缝的维修:

1)在铰缝底纵向放置φ8预埋筋,每条铰缝一根;

2)在铰缝内设置弯筋,沿铰缝纵向150mm水平分布,伸出铰缝的部分和桥面层铺装绑扎,并加强桥面层横向连接;

3)将原铰缝钢筋对向搬弯,与弯筋、桥面铺装钢筋整体绑扎,对于原铰缝锈蚀严重的钢筋切断,在附近位置重新种植钢筋代替原铰缝钢筋,植筋深度为100mm。

(5)种筋施工

流程:种筋打孔→清理孔道→注入植筋胶→插入钢筋→调整到位→固定。

1)种筋打孔:种筋打孔前,应先对原板梁的连接钢筋位置进行定位,避免损伤原结构钢筋,孔深大于锚筋埋深10mm左右,孔径按上表所示,孔道顺直。

2)清理种筋孔道:施工前首先用钢丝刷或毛刷对种筋孔道进行清孔,再用干燥清洁的高压空气清除孔内粉尘,使孔壁保持干燥、清洁。

3)注入植筋胶:将植筋胶胶体缓慢注入孔道内,灌注至孔道约深三分之二处时,插入锚筋,插入后使整个孔道充盈。注胶应保证其密实度及饱满度。

4)插入锚筋:将插入的锚固筋缓缓向同一个方向进行连续旋转,插入已注胶的孔道时,要一次性插入到底为止,目测有少量胶体均匀溢出即可。

5)调整就位:将插筋插入孔道内,先进行对位调整并满足垂直度要求,整个施工过程应尽量控制在10分钟之内完成,对调好后进行位置固定,不允许钢筋外拉。

6)固定:调整好的钢筋在粘结剂,再未达到规范范围允许的的固化时间前,应采取静止养生的方法,不得扰动植入的钢筋。种筋过程中钢筋要先焊接后种植,如果施工时施工条件受限或困难而必须后焊的,种筋的焊点应尽量离开胶面距离不小于100mm,焊接后应保证冷却时间。

(6)混凝土浇筑

进行铰缝维修时,先在损坏的铰缝两边各50cm范围内凿除桥面铺装层及铰缝砼,清除损坏的桥面钢筋网,铰缝钢筋完好时,应保留铰缝钢筋,施工过程中使用机械设备时应注意不要破坏板梁的主体结构,凿除完毕后进行清理,重新浇筑铰缝砼和桥面铺装时采取以下新措施:

(1)铰缝处重新浇筑的为C50强度钢纤维砼,钢纤维参量为不小于50kg/m3;

(2)双层钢筋网片进行铺设时应加密桥面铺装钢筋,要求增大钢筋直径;

(3)将铰缝钢筋骨架、原有的和种植的铰缝钢筋以及双层桥面铺装钢筋网绑扎焊接成整体。

(7)砼养护:砼浇筑完成后,应及时覆盖塑料膜并进行洒水养护防止裂缝出现,养护应不少于7天。

5 结语

近年来,随着工程技术的不断发展,社会各界对高速公路大修技术研究逐渐重视,本工程种对高速公路桥梁连续缝、铰缝维修施工技术的有效应用是对桥梁维修方法的一次有效应用,以此工程总结的一些施工经验,对今后同类型的桥梁维修施工起到了很好的借鉴作用。

摘要:本文通过案例分析,对公路桥梁中的连续缝维修施工、铰缝维修施工中的维修原则、具体施工工艺、施工方法进行了详细说明及介绍,按施工步骤对维修施工过程中的关键控制点、注意事项及质量验收内容和参数进行了说明,并以此总结出一套实用的维修高速公路桥梁连续缝、铰缝维修施工技术应用方法。

关键词:连续缝,铰缝,维修原则,维修方法,关键控制点,质量验收

参考文献

[1] 范红侠;浅谈高速公路改扩建项目旧路旧桥病害的处治技术;《科技与企业》;2016年6期

[2] 陈翔宇;谈谈两座公路桥梁的加固设计;《城市建设理论研究》;2012年12期

[3] 孙瑞峰;不封闭交通桥梁铰缝加固技术在桥梁维修施工中的应用;《河南建材》;2016年5期

[4] 孙欣戈;桥梁空心板铰缝存在的问题及解决对策;《交通世界》;2017年12期

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