淺談混凝土橋梁維修加固施工
2010-09-06
一、橋梁加固施工掛籃設(shè)計需求
(一)施工掛籃的基本要求
用于橋梁加固的施工掛籃，要能夠提供足夠的空間，便于施工人員往返其間，一般寬約2m， 自重要輕松通常不超過2t。還必須保證行走方便，既能跨過橋上燈柱，義能穿越橋梁墩柱。
如果對變截面橋梁進行加固，還要求掛籃能自由地上下升降，尤其重要的是要求掛籃整體穩(wěn)定性好，以降低晃動幅度，增加施工安全性。
(二)掛籃工具設(shè)置結(jié)構(gòu)及使用
掛籃主要由吊籃、連接平臺、安全防護網(wǎng)三個主要結(jié)構(gòu)組成，吊籃位于掛籃兩側(cè)，是掛籃的主體，酷似一只掛在橋面上的“籃子”， “籃子”中經(jīng)常裝有加固用的材料和設(shè)備，掛籃穿過橋墩時，需存放連接平臺的組成構(gòu)件，故稱之為吊籃。吊籃的支點處是用可行走平滾做成，平滾緊靠護欄內(nèi)側(cè)的混凝土橋面，平滾的中心剛好是吊籃重心線上的一點(必要時可通過配重達到這一目的)，吊籃的吊鉤部分設(shè)有一個旋轉(zhuǎn)鉸，旋轉(zhuǎn)鉸的作用是當整個掛籃需要跨躍橋上燈柱或柱式障礙物時，可用起重機需要跨躍橋上燈柱或柱式障礙物時，可用起重機械將掛籃臨時支撐，缺陷出定位銷，把吊鉤部分旋轉(zhuǎn)，讓掛籃越過燈柱之后，再旋轉(zhuǎn)復(fù)位，插入位銷。就這樣，加固施工掛籃便順利地跨越燈柱或類似燈柱式的橋上設(shè)施。連接平臺是將兩吊籃接連成為一個整體，形成一個完整的橋梁加固掛籃的結(jié)構(gòu)部分。通過旋轉(zhuǎn)螺旋吊桿平臺可以上下升降，以適應(yīng)不同的施工高度。在掛籃穿越橋梁墩柱時，也可將其撤卸，因為連接平臺的各組成構(gòu)件，相互獨立，分別栓結(jié)在由吊桿支撐的橫梁上，單個構(gòu)件質(zhì)量小，裝卸靈活，所以連接平臺這種容易升降、易撤易裝的性能，為變截面橋跨結(jié)構(gòu)的加固創(chuàng)造了有利條件。
二、使用掛籃進行混凝土橋梁加固
掛籃支承在可以滾動的平滾上，其質(zhì)量一般不會超過2t，如果需要加同的橋梁設(shè)有縱坡，可以由高向低移動，此時，兩個人就可以直接推動掛籃。假如掛籃必須沿上坡移動時，可使用端頭扁平，而且有一定轉(zhuǎn)角的鐵棍，撥動平滾，即用杠桿原理撥動平滾，兩個人也可以讓掛籃沿上坡移動。當掛籃需要跨越橋墩或者橋墩的上游端或下游端有施工項目時，就將連接平臺完全撤除，分別堆放在兩個吊籃上，再將兩個吊籃移動到橋墩的兩端進行作業(yè)。或跨越橋墩之后重新安裝連接平臺、繼續(xù)閃行。由于掛籃可方便移動，加之能上下升降，使掛籃能適應(yīng)各種混凝土橋梁的加同施工。
橋梁上部構(gòu)造是橋梁病害的多發(fā)部位，具體表現(xiàn)在上部構(gòu)造變形、變位、裂縫等等，這些病態(tài)既可能是由于上部構(gòu)造本身的設(shè)計或施工原因引起的，也可能是因基礎(chǔ)下沉所致，準確地分析病因是治本的基礎(chǔ)，選擇正確的加固方法是根除病害的關(guān)鍵。橋梁上部構(gòu)造的加固有多種施工方法，現(xiàn)結(jié)合施工掛籃對混凝土橋梁進行上部構(gòu)造的加固做簡單介紹。
(一)體外素加固要求
進行體外素加同時，將掛籃?？吭诹憾松炜s縫近旁，利用掛籃運送機具、體外素和鋪具，掛籃也充當施工人員進出梁內(nèi)施工體外索的安全通道。通過增加體外索，能切實可靠地增加梁橋的抗彎剛度，以彌補梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力配筋的先天不足，阻止梁體進一步下?lián)虾褪芾瓍^(qū)混凝土的開裂。體外預(yù)應(yīng)力索與一般預(yù)應(yīng)力索相比，有很多重要的區(qū)別，其施工方法也不盡相同。體外預(yù)應(yīng)力索施工應(yīng)滿足以下要求：
1．埋壓漿嘴封縫：實施壁可法灌縫時，首先應(yīng)將裂縫兩側(cè)10cm范圍內(nèi)打磨干凈，再用丙酮擦洗，使用壁可封縫膠。沿著裂縫方向每隔30cm埋置壓漿嘴，并將壓漿之間的裂縫封閉，其封縫寬度約為8cm，厚度8mm。
2．進行氣密檢查；待封縫膠硬化之后進行氣密檢查，目的是觀察壓漿嘴是否牢靠，封縫膠是否將裂縫封牢。檢查方法有水壓法和汽壓法，若采用水壓法，試壓之后應(yīng)間隔48h(200C)以上才能進行灌縫，以保證裂縫處于干燥狀況。
3．用壁可灌縫膠灌縫，灌縫時要使用一種與壓漿嘴相連的注射器，兩者之間卡口相連，易連易撤，是壁可法灌縫的配套設(shè)備，注射器為特種塑料制品，其彈性模量比一般塑料大得多，只要有一定的變形，便會提供較大的應(yīng)力，因此灌縫過程是用高壓將灌縫膠壓和注射器，注射器體積膨脹，容量加大，注射器殼體張力也隨之加大，當注射器體積膨脹到最大限度之后，注射器便獲得第一次注射所需要的灌縫膠，并將裝入注射器內(nèi)的壁可灌縫膠，在殼體張力的作用下持續(xù)不斷地注入裂縫中。根據(jù)裂縫大小，應(yīng)即時對注射器中的灌縫膠予以補充，當其體積維持12h以上不再縮小，且體積大于空腹20％時，裂縫已經(jīng)注滿，完成灌縫。
(二)貼碳纖維布補強
清除加固部位結(jié)構(gòu)表面的松散物質(zhì)及污垢，并用丙酮擦洗；涂刷底層樹脂(底膠)；當?shù)啄z硬化后，用環(huán)氧樹脂(找平膠)修補加固構(gòu)件表面的孔洞；當?shù)啄z和找平膠硬化后，涂刷浸洗樹脂(面膠)粘貼碳纖維布，要求充分排氣，并緊密貼合；再涂面膠。
(三)貼鋼板及鋼板條補強
利用加固掛籃上的附?jīng)]滑輪組，可以非常方便地將自重大的鋼板或鋼板條運送到加固位置，掛籃既作運輸工具又作工作平臺，為高空貼鋼板或鋼板條創(chuàng)造了很好的條件，在結(jié)構(gòu)上貼上鋼板或鋼板條，與碳纖維布相比，其自重增加較多，但結(jié)構(gòu)的抗剪、抗扭和整體剛度，將有明顯的增強。鋼板的粘貼工藝較為簡便，首先將需要加強部位的混凝土表面鑿除1—2cm，并修平表面，埋置鋼板同定螺絲，清洗混凝土表面，再將鋼板與混凝土相接觸的一面除銹，用預(yù)埋的固定螺絲把鋼板固定，然后用封縫膠把鋼板四周封閉，并預(yù)留排氣孑L和壓漿機，最后向鋼板與混凝土之間的縫隙中壓人結(jié)構(gòu)膠，讓結(jié)構(gòu)膠充分填滿鋼板與混凝土之間縫隙。貼鋼板條，可減少壓膠過程，即可直接將結(jié)構(gòu)膠涂刷在鋼板條和混凝土的表面，依靠固定螺絲將混凝土與鋼板條間的結(jié)構(gòu)膠壓實，讓鋼板條與補強部分混凝土緊密相連，待結(jié)構(gòu)膠固化后，形成整體，達到補強的效果。
三、結(jié)語
由于交通量的增大，荷載等級的提高，以及使用年限等因素，各地病態(tài)橋梁不斷增加，橋梁檢測及加固有很大的工作量，加固施工掛籃造價低，移動方便、穩(wěn)定安全，適用于各種橋梁的上部構(gòu)造的檢測與加固，而橋梁加固本身就有其重要的社會意義和經(jīng)濟價值，更有對施工方法、建筑材料不斷創(chuàng)新之需求。
參考文獻
【1】李新平，高榮堂．謝疊大橋預(yù)應(yīng)力混凝土T構(gòu)橋梁加固方案的比選[M]．道橋技術(shù)新進展科技學術(shù)論文集．西安：陜西人民教育出版社，2001．
