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　　一、橋梁及病害概況

 

　　某橋設(shè)計荷載為汽車-20級，掛車-100，上部結(jié)構(gòu)采用3-13m空心板梁，橋梁全長58.94m，橋面全寬12.5m，其中行車道寬9m，兩側(cè)人行道均為1.5m；下部結(jié)構(gòu)采用實體薄壁橋墩和U形橋臺，基礎(chǔ)均采用擴大基礎(chǔ)，臺后填土為中砂，容重1.8t/m3，內(nèi)摩擦角。

 

　　該橋在從1993年建成運營至今，在使用過程中發(fā)現(xiàn)橋臺側(cè)墻均向護欄外側(cè)發(fā)生位移，導(dǎo)致側(cè)墻出現(xiàn)裂縫，裂縫長、深且寬，分布形態(tài)有差異，調(diào)查發(fā)現(xiàn)該橋橋臺存在嚴重安全隱患?，F(xiàn)場調(diào)查結(jié)果表明現(xiàn)有病害對橋臺結(jié)構(gòu)受力安全極為不利，為了提高橋臺結(jié)構(gòu)安全性和耐久性、保證橋梁結(jié)構(gòu)的長期安全運營，需及時采取必要措施對該橋橋臺進行維修處治。

 

　　橋臺嚴重開裂

 

 

　　由于近年來該橋橋面通行車輛荷載及交通量不斷增大、造成路面破壞，進而引起滲水及凍脹等原因，造成橋臺后土壓力增大，進而造成橋臺側(cè)墻發(fā)生向外側(cè)移。該橋橋臺為15號漿砌片石結(jié)構(gòu)，其抗彎、抗剪能力有限，因此在土壓力的作用下導(dǎo)致側(cè)墻向外發(fā)生側(cè)移。側(cè)墻向外整體側(cè)移同時，也產(chǎn)生了沿前墻與側(cè)墻交界面的斜向裂縫。據(jù)了解，該橋上述橋臺病害發(fā)現(xiàn)至今已有十年左右的時間，且病害有緩慢發(fā)展的趨勢。

 

 

　　1、加固維修原則

 

　　維修加固應(yīng)考慮施工快、耗費少、工藝簡單、技術(shù)可行及橋臺耐久性等要求；

 

　　維修加固施工應(yīng)不中斷橋面交通或盡量減小對橋面交通的影響；

 

　　通過維修加固能夠消除橋臺現(xiàn)有病害，抑制橋臺側(cè)墻變形的發(fā)展，提高其耐久性。

 

　　2、加固方案

 

　　兩側(cè)邊坡對稱，可通過在兩側(cè)墻對應(yīng)位置鉆孔安裝錨桿進行對拉實施橋臺加固。具體而言：在兩側(cè)墻上合理布置一定數(shù)量的孔位并精確放樣，采用鉆孔機沿前墻平行方向水平鉆孔，鉆孔必須穿過側(cè)墻，在孔內(nèi)安放錨桿(錨桿采用精軋螺紋鋼筋)，然后在側(cè)墻上澆筑鋼筋混凝土框架，利用框架提供錨桿反力和增強側(cè)墻的整體性，待混凝土框架達到強度后張拉封錨。

 

　　(1)錨桿

 

　　根據(jù)實際尺寸以及相應(yīng)的施工規(guī)范進行下料，如果錨桿長度不夠，使用定制套筒進行加長。

 

　　螺紋鋼筋錨桿

 

　　(2)孔道

 

　　使用鉆孔機垂直側(cè)墻水平鉆孔，穿透兩側(cè)墻，成孔直徑為50-100mm，鉆孔應(yīng)自下而上依次進行。

 

　　框架

 

　　混凝土框架采用C30混凝土澆筑，張拉錨固前強度需>設(shè)計輕度80%。

 

　　錨桿張拉控制力

 

　　根據(jù)橋臺臺后土壓力以及活載的大小確定錨桿的張拉控制應(yīng)力設(shè)計值。各錨桿編號見施工設(shè)計圖，張拉控制力。

 

　　(5)錨具及外錨頭設(shè)計

 

　　錨下采用螺旋筋來提高其局部承壓能力，錨墊板采用120120x24mm的尺寸，錨具及錨頭設(shè)計。

 

　　(6)防腐措施

 

　　預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢進行孔道灌漿，使預(yù)應(yīng)力筋包裹在水泥砂漿中免受腐蝕。封錨之前用環(huán)氧樹脂在錨頭表面進行涂刷，然后用M30水泥砂漿封錨進行防護處理。

 

 

　　1施工設(shè)備

 

　　施工常用器具

 

　　(1)鉆孔設(shè)備

 

　　鉆機，空壓機，風(fēng)鎬等。

 

　　(2)注漿設(shè)備

 

　　注漿設(shè)備包括注入水泥漿和水泥砂漿的注漿泵、攪拌設(shè)備、高壓輸送漿液管路。注漿泵應(yīng)根據(jù)注漿材料和注漿量來選用。

 

　　(3)張拉設(shè)備

 

　　預(yù)應(yīng)力高強精扎螺紋粗鋼筋的專用張拉設(shè)備為YG-70型穿心式單作用千斤頂。張拉設(shè)備進場后，應(yīng)對其進行驗收，防止由于故障影響張拉工作。驗收可參考《預(yù)應(yīng)力用液壓千斤頂》(JG/T5028-93)和《預(yù)應(yīng)力用電動油泵》(JG/T5029-93)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的部分項目進行。

 

　　(4)混凝土攪拌設(shè)備

 

　　(5)下料設(shè)備

 

　　預(yù)應(yīng)力高強精扎螺紋粗鋼筋下料采用砂輪鋸切割，嚴禁采用電焊切割。

 

　　2對錨施工監(jiān)控

 

　　(1)安全第一

 

　　施工的時候注意來往車輛，避免出現(xiàn)意外事故。

 

　　張拉預(yù)應(yīng)力筋的時候，千斤頂端部及非張拉端鋼筋端部嚴禁站人，并應(yīng)加設(shè)防護措施；張拉后的鋼筋在未灌漿前嚴禁碰擊、踩踢；灌漿工作也應(yīng)避開鋼筋端部，以防止預(yù)應(yīng)力鋼筋突然斷裂彈出傷人。

 

　　(2)各工序的施工人員必須嚴格按照相應(yīng)的施工操作規(guī)程和規(guī)定施工

 

　　(3)所有的施工機械、材料、配件必須進行詳細的檢查和檢驗

 

　　(4)鉆孔控制

 

　　發(fā)現(xiàn)地層缺陷及時做好相應(yīng)處理；隨時掌握孔向數(shù)據(jù)，根據(jù)孔向數(shù)據(jù)，及時糾正鉆機回轉(zhuǎn)器或鉆具軸向工作方向，以保證孔向正確。

 

　　(5)灌漿控制

 

　　灌漿過程中要防止管路堵塞，中途不得停頓，保證孔道灌漿密實。

 

　　(6)張拉控制

 

　　張拉控制一律采用雙控法，采用應(yīng)力控制為主，伸長量校核的方法。

 

　　張拉過程中要監(jiān)控側(cè)墻和前墻的位移變化，如果發(fā)現(xiàn)側(cè)墻位移過大造成墻面出現(xiàn)新的裂縫，則應(yīng)該減小張拉噸位，可通過增加循環(huán)張拉的次數(shù)達到張拉設(shè)計噸位；如果發(fā)現(xiàn)前墻有明顯位移，則應(yīng)考慮降低張拉設(shè)計值。

 

　　3對錨施工流程

 

　　在材料、設(shè)備、水電以及相關(guān)的工作人員準(zhǔn)備到位后，在施工現(xiàn)場搭設(shè)施工平臺，在側(cè)墻上測定孔位，用專用鉆機鉆孔，在鉆孔的同時，制作預(yù)應(yīng)力筋錨桿。鉆孔完畢，安放錨桿，然后在側(cè)墻上植筋、綁扎鋼筋、安設(shè)模板、澆注混凝土框架。待混凝土框架設(shè)計強度達到80%后用已經(jīng)標(biāo)定完畢的設(shè)備進行分級循環(huán)張拉，第一次張拉30KN進行預(yù)緊，接著經(jīng)過第二次、第三次循環(huán)張拉到設(shè)計荷載。張拉完畢進行孔道灌漿、錨頭防護處理，最后清理施工現(xiàn)場。

 

　　橋臺加固后通過近2年的運營，各部件受力正常，重力式橋臺開裂已成為此類橋梁通病，采用預(yù)應(yīng)力錨桿加固具有結(jié)構(gòu)簡單，受力明確，施工中加強監(jiān)控以達到使裂縫穩(wěn)定或閉合，經(jīng)加固后跟蹤觀察，使用該方案效果明顯，整體美觀，不中斷交通，具有一定經(jīng)濟效益和社會效益。