橋梁摩擦樁的加固施工與質(zhì)量檢驗(yàn)方法

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1 樁基加固設(shè)計(jì)與施工要求[1-3]

在某實(shí)際工程中，現(xiàn)場調(diào)查樁頭缺損情況（圖1）為：設(shè)計(jì)的樁徑1.5 m，樁頭實(shí)際直徑僅約為1.2 m，縮頸達(dá)36%，且樁頭混凝土標(biāo)號(hào)較設(shè)計(jì)相差較遠(yuǎn)。加固設(shè)計(jì)方案：將系梁下200 cm范圍內(nèi)樁頭與系梁上45 cm范圍內(nèi)混凝土植筋，支模后采用C30混凝土包封處理，并加入摻入型阻銹劑，每立方混凝土摻入量為10 kg，加固部分混凝土與原樁基相結(jié)合，形成組合截面共同受力。

圖1 樁基缺損情況

圖2 植筋及鋼筋綁扎情況

施工前應(yīng)將樁頭表面疏松混凝土和泥砂沖洗干凈，系梁、樁帽、墩柱相關(guān)表面應(yīng)進(jìn)行鑿毛，鑿成凸凹差不小于6 mm的粗糙面。施工期間應(yīng)進(jìn)行橋墩位移觀測，樁基開挖施工必須對稱均勻開挖覆土，開挖土方不得就近堆載；開挖施工前應(yīng)充分考慮不良地質(zhì)、水文情況等不利因素，做好詳細(xì)施工組織和應(yīng)急措施。施工期間應(yīng)加強(qiáng)橋墩位移觀測，遇到情況及時(shí)采取相應(yīng)措施。樁頭和墩柱植筋前須查明原結(jié)構(gòu)鋼筋，植筋孔應(yīng)避開原結(jié)構(gòu)鋼筋（圖2）。

2 錨筋施工工藝及操作要求[4,5]

2.1 植筋膠選材

植筋膠應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)A級改性環(huán)氧樹脂類植筋結(jié)構(gòu)膠。植筋膠應(yīng)具有良好的觸變性，且具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度和耐久性，其性能應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》（JGJ 145-2004）、《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》（GB50367-2006）和《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/T J22-2008）的性能指標(biāo)要求。

2.2 植筋的施工方法

（a）定位：按設(shè)計(jì)要求標(biāo)示鉆孔位置、型號(hào)，植筋均應(yīng)植在箍筋內(nèi)側(cè)，若孔位碰到原結(jié)構(gòu)中已有鋼筋，鉆孔位置可適當(dāng)調(diào)整。

（b）鉆孔：孔深與錨筋埋設(shè)深度相同，孔徑比錨筋大2～4 mm，孔位應(yīng)避讓構(gòu)造鋼筋，孔道應(yīng)順直。

（c）清理鉆孔：孔道先用硬鬃毛刷清理，再用高壓干燥空氣吹去孔內(nèi)灰塵、碎片，孔內(nèi)應(yīng)保持干燥。

（d）灌膠：將植筋膠由孔底灌注至孔深2/3處，待插入錨筋后，膠即充滿整個(gè)孔洞。

（e）插入錨筋：錨筋插入前應(yīng)清除插入部分的表面污物，并須插到孔底，孔口多余的膠應(yīng)清除。污物應(yīng)先以鋼刷清除，再用丙酮擦凈，并予拭干。

（f）為確保加固施工質(zhì)量，在膠液干固之前，應(yīng)避免擾動(dòng)錨固鋼筋，并避免在孔位附近有積水。應(yīng)減小焊接對植筋影響，植筋鉆完孔后，應(yīng)立即清理干凈，并予以植埋，避免植筋孔長時(shí)間暴露，嚴(yán)禁采用膠粘劑直接涂抹在鋼筋上植入孔中的植筋方式。

2.3 植筋加固材料與施工質(zhì)量的檢驗(yàn)與驗(yàn)收

（a）材料性能抽樣檢驗(yàn)。當(dāng)工程的粘鋼結(jié)構(gòu)膠用量小于1 t時(shí)，應(yīng)作一組試樣進(jìn)行抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度及正拉粘結(jié)強(qiáng)度檢驗(yàn)；用量大于1 t時(shí)，應(yīng)每增加1 t增加一組試驗(yàn)。

（b）施工質(zhì)量檢驗(yàn)及驗(yàn)收。同規(guī)格、同型號(hào)、基本相同部位的錨栓組成一個(gè)檢驗(yàn)批，做錨固抗拔承載力現(xiàn)場非破壞性檢驗(yàn)。抽取數(shù)量按每批錨栓總數(shù)1%計(jì)算，且不少于3 根。

2.4 植筋焊接

植筋的焊點(diǎn)離膠面距離不小于10 cm，鋼筋焊接過程應(yīng)采取降溫措施，如焊接施工時(shí)用冰水浸透棉紗布包裹植筋膠面根部鋼筋。嚴(yán)禁對一根植筋連續(xù)焊接，應(yīng)采用循環(huán)焊接施工的方法，即對一批焊接鋼筋逐點(diǎn)、逐根焊接。

3 樁基加固檢驗(yàn)[6,7]

樁基加固完成后（圖3），應(yīng)對橋梁樁基進(jìn)行檢驗(yàn)，通過檢測樁基在靜力檢驗(yàn)荷載作用下的沉降值，確定樁基實(shí)際工作狀態(tài)。

3.1 測點(diǎn)布置

每個(gè)樁基共布置一個(gè)沉降測點(diǎn)，測點(diǎn)布置，見圖4。

圖3 樁基加固完成后情況

圖4 樁基沉降測點(diǎn)布置示意

3.2 測試方法

采用HY-65060F數(shù)碼位移傳感器，匹配RS-QL06E系統(tǒng)靜態(tài)數(shù)據(jù)采集軟件測量沉降，精度為0.001 mm。測試系統(tǒng)如圖5所示。

圖5 撓度測試系統(tǒng)示意

3.3 加載工況

結(jié)合該橋樁基實(shí)際情況，確定如下檢驗(yàn)工況：

工況一：橋墩在最不利荷載作用下沉降檢驗(yàn)（中載）；

工況二：橋墩樁側(cè)在最不利荷載作用下沉降檢驗(yàn)（偏載）。

3.4 荷載效率

就某一加載檢驗(yàn)項(xiàng)目而言，其所需加載車輛的數(shù)量及其在橋梁上的縱橫向排列，將根據(jù)檢驗(yàn)荷載產(chǎn)生的該加載檢驗(yàn)項(xiàng)目對應(yīng)的加載控制截面內(nèi)力或變位的最不利效應(yīng)值，按下式所確定的原則等效換算而得：

式中：ηq—靜力檢驗(yàn)荷載效率；

state—檢驗(yàn)荷載作用下控制截面內(nèi)力計(jì)算值；

S—控制荷載作用下控制截面最不利內(nèi)力計(jì)算值（不計(jì)沖擊）；

（1+μ）—按規(guī)范取用的沖擊系數(shù)。根據(jù)檢測結(jié)果評定樁基加固效果。

4 加固施工過程應(yīng)注意的事項(xiàng)

為確保橋梁加固施工的順利進(jìn)行，應(yīng)采取封閉交通的方式組織施工。因特殊原因需開放交通進(jìn)行橋梁加固時(shí)，應(yīng)采取限速、限載、限交通流量等措施，充分利用交通量較小時(shí)或夜間組織施工。為縮短影響交通時(shí)間，膠粘劑、混凝土等宜采用早強(qiáng)材料。

在交通開放情況下進(jìn)行橋梁加固時(shí)，必須制訂突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案，突發(fā)事件主要是指由于車輛故障、交通事故等引起的壓車、堵車現(xiàn)象。突發(fā)事件一旦發(fā)生，應(yīng)盡快將事故車輛、故障車輛駛離或拖離交通管制區(qū)，并防止社會(huì)車輛進(jìn)入施工封閉區(qū)域。疏導(dǎo)交通需根據(jù)施工的情況，臨時(shí)收縮封閉車道，減少封閉的長度和寬度。交通阻塞嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)采取借道分流、地方道路分流交通、道路入口控制等應(yīng)急疏導(dǎo)措施。必要時(shí)應(yīng)及時(shí)通知交警和路政管理單位進(jìn)行處理。

橋梁樁基加固施工應(yīng)采取防雨、防濕、防滑等保障措施。夜間施工應(yīng)保證工作區(qū)的照明，設(shè)置夜間管制交通的頻閃燈，反光標(biāo)志、標(biāo)線、警示牌等，在警告區(qū)、過渡區(qū)、緩沖區(qū)及終止區(qū)，宜采用高桿燈照明。