城市立交桥维修之横隔梁加固技术

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【摘 要】 采用加固原横隔梁及增加新横隔梁,以满足桥梁承载力的要求,恢复桥梁的使用功能.文中通过石家庄市和平路东二环立交桥加固改造施工,阐述了加固原横隔梁及增加新横隔梁的施工工艺及控制方法,施工后通过动载试验及自振特性分析,得出结论:实测冲击系数均小于实际值,说明桥面状况良好,满足行车要求.实际动刚度大于设计值,具有良好的动力特性.

【关 键 词 】 桥梁原横隔梁加固新增横隔梁修复

本桥为石家庄市东二环路上跨和平东路立交桥,于1996年底建成通车,上部结构:全桥共7孔,跨径为2×27m十(27m+36. 5m+27m)+2×27m.上部结构分为两种结构形式,中间三孔为现浇预应力混凝土连续箱梁,两侧2×27m为预制预应力混凝土简支T梁,桥面连续.

该桥经过近15年的运营,尤其近几年,大型车辆增多,T梁横隔板剪切破坏严重,削弱了桥梁上部结构的横向联系,使上部主要承重构件处于非常不利的受力状态,在一定程度上降低了桥梁承载能力,给运营安全带来极大隐患.

1.原中横隔板加固施工

施工工艺流程:凿除破损部位旧混凝土→环氧砂浆修补→施工放样→凿毛→植筋→绑扎钢筋网→粘贴钢板→支立模板→浇注混凝土→养生

(1)凿除破损部位旧混凝土:用冲击钻、磨光机凿除破损部位旧混凝土直至满足钢筋最小焊接长度,并露出混凝土新鲜层面,并做凿毛处理.

(2)环氧砂浆修补:将露出的钢筋按照原设计图纸恢复钢筋网,用环氧砂浆修补梁体,并在侧面预留孔,其余修补表面做平整处理.


(3)施工放样:按照设计图纸,在原有中间横隔板上放样横隔板加固大样图,并做好标记.

(4)凿毛:先将旧混凝土侧面凿毛,用錾子剔凿点要密,一定要漏出石子.清理干净表面杂物.

(5)植筋:1)用钢筋探测仪对中间横隔板的加固区域内的钢筋分部进行检查,并对可植筋部位做好定为标记.2)钻孔宜采用冲击电锤,如遇不可切断钢筋应调整孔位避开,钻孔孔壁宜保持干燥.3)钻孔完毕,孔内粉尘用压缩空气将孔内粉屑吹出,并用毛刷将孔壁刷净(宜反复进行2次),处理后用丝棉将洞口塞紧,避免二次污染,保持孔洞干燥.4)钢筋除锈,钢筋锚固长度范围的铁锈应采用角磨机和钢丝轮片清除干净,并打磨出金属光泽.植筋锚固长度为按照设计图纸要求,预留长度应能满足设计要求的搭接长度.若钢筋粘有油污,应进行清洗.5)胶粘剂配制,结构胶为A、B两组,按说明书配合比混合,并用搅拌器搅拌约5-10分钟至均匀.6)植筋,施工人员戴好皮手套,将配置的锚固胶手撮成条放入孔内,若孔较深可用细钢筋轻微捣实,锚固胶填充量以插入钢筋后有少量料剂溢出为宜.将经过除锈处理的钢筋插入灌有结构胶的孔内,并旋转钢筋,反复的插入拔出,直至附在钢筋上的结构胶表面不带有灰尘.将钢筋扶正固定,在胶固化前不能扰动钢筋,以免影响锚固效果.7)植筋后12小时内不得扰动钢筋,若有较大扰动宜重新植筋.

(6)绑扎钢筋网:按照施工图纸的绑扎要求绑扎钢筋网.

(7)粘贴钢板:按设计将钢板粘贴于原横隔梁的底部.1)构件表面处理.混凝土表面清除破碎部分,并凿平凿毛,再用钢丝刷或压缩空气清除浮尘;粘贴前表面用丙酮擦一遍.对于混凝土表面凹陷过大的部位,应用高强砂浆将表面处理平整.钢板表面先用汽油或丙酮洗去油污,再用磨光机打磨至表面露出金属光泽,然后用粗砂纸进行粗糙打磨,打磨纹路与钢板受力方向垂直,再用丙酮擦净.2)定位钻孔植锚栓(具体步骤同上节植筋):施工前,必须对预应力、非预应力筋区采用仪器定位以确定锚栓位置,锚栓尽量远离预应力筋、底板主钢筋及锚具.3)粘结剂的配制:粘结剂采用粘贴钢板专用结构胶,配制比例严格按照产品使用规范要求.4)粘贴钢板:采用灌注胶法.先按相应规范施工,建议每平米灌注胶用量不少于10kg.5)加压:采用螺拴加压,待钢板粘贴后,立即旋紧锚栓螺母进行加压.6)检查粘贴质量:用手锤沿粘贴面轻轻敲击钢板,如无空洞声表示己粘贴密实,否则及时填入胶接剂充塞.若补救措施不能奏效,则需将钢板拆下处理后重贴.7)防护处理:防锈采用环氧树脂胶液.钢板除锈后,采用丙酮除油污,干燥后涂刷环氧树脂胶液.

(8)支立模板:模板采用厚度为15cm的高压形成的竹胶板,板壁表面光滑.在梁顶面设置2根10*10cm的木方,底模板设置5*10的木方,在模板外侧各采用2根钢筋套在底模板上,上部套在梁顶木方上,增加模板的刚度,模板间接头处贴好双面胶条,保证连接密贴不漏浆.

(9)浇注混凝土:混凝土浇注前,用水充分润湿原横隔板,干燥后涂刷一层新旧混凝土粘合剂,浇注超早强0混凝土(该混凝土免振、自流平、微膨胀).

(10)养生:在混凝土终凝后可采用洒水养护,保持混凝土表面湿润,养护期不少于7天,在阳光强烈时,可采用麻布覆盖,以防止日光暴晒后产生干缩裂缝.

2.增设中横隔板加固施工

施工工艺流程:测量放样→凿毛→钻孔植筋→焊接、绑扎钢筋→粘贴钢板(适用于加固边梁)→模板施工→浇筑混凝土→养护

(1)测量放样:按照施工图纸,在加固T梁部位放出大样,并用墨线标记.用钢筋探测仪检查放样区域的钢筋布置情况,并标记植筋钻孔位置.

(2)凿毛:先将旧混凝土侧面凿毛,用錾子剔凿点要密,一定要漏出石子.清理干净表面杂物.

(3)钻孔植筋:用冲击钻在T梁标记位置钻孔,如遇钢筋宜调整孔位避开,具体步骤详见上节“原横隔梁加固中植筋内容”.

(4)焊接、绑扎钢筋:将钢筋按照图纸要求与新植入T梁的钢筋进行焊接,焊接长度不小于10d.

其余粘贴钢板、模板施工、浇筑混凝土、养护等具体步骤详见上节“原中间横隔梁加固模板施工内容”.该桥施工完成后,对该桥进行了桥梁动载试验检测,结果为:加固前一阶理论频率为2.952HZ,介于车桥共振频率区间(2.5-3.5HZ),对桥梁耐久性不利;修复后一阶理论频率提高到3.693HZ,说明T梁横隔板加固有效,增强了桥梁动力刚性,从而改善了桥梁行车性能.该桥一阶实测频率为3.857HZ,大于加固后一阶理论频率3.693HZ,说明该桥加固施工效果明显,实际动刚度大于设计值,具有良好地动力特性.

综上所述,和平路东二环立交桥T梁结构加固后结构所测动力参数均满足设计要求.

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