預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋梁底板加固

趙棟

摘要：某預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)特大橋，左幅箱梁底板進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工時(shí)，一個(gè)節(jié)段出現(xiàn)小范圍病害，經(jīng)論證，確定采用粘貼鋼板進(jìn)行加固。加固后，控制了病害的進(jìn)一步發(fā)展，使大橋得以順利完工，效果良好。

Abstract： In the prestressed construction of Left frame girder floor of a certain prestressed continuous rigid-frame super-large bridge， there is a small area of disease in one segment. After verification， it was confirmed that the steel plate was used for reinforcement. After the reinforcement， it controlled the further development of the disease and enabled the bridge to be successfully completed.

關(guān)鍵詞：連續(xù)剛構(gòu)；底板；加固

Key words： continuous rigid frame；floor；reinforcement

中圖分類號(hào)：U445.7+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）14-0109-02

1 工程概況

貴州某預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)特大橋，橋型結(jié)構(gòu)：115m+2×200m+115m，全長(zhǎng)630m；全橋分左右兩幅，結(jié)構(gòu)各自獨(dú)立，中央設(shè)置1.5m分隔帶。

上部構(gòu)造：懸臂段箱梁為變截面單箱單室斷面，箱梁頂寬12.00m，底寬6.5m，頂板懸臂寬度2.75m。

主要施工方法：懸臂段箱梁采用掛籃澆筑施工；兩邊跨現(xiàn)澆段采用在落地支架上一次連續(xù)澆筑完成；合攏段采用吊架澆筑。

2 病害情況與加固方案確定

由于設(shè)計(jì)施工存在一定問題，在施加第四跨底板預(yù)應(yīng)力達(dá)到70%左右時(shí)，橋長(zhǎng)方向有一個(gè)半節(jié)段底板底面靠腹板兩側(cè)出現(xiàn)一些受力裂紋，裂紋寬度1mm以上。為保證大橋安全并預(yù)防其它三跨出現(xiàn)相同病害，委托權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)兩個(gè)節(jié)段的腹板和底板進(jìn)行了超聲波應(yīng)力—應(yīng)變分析、底板鉆芯取樣回彈模量分板及腹板布點(diǎn)進(jìn)行砼回彈儀檢測(cè)，邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)方、大橋監(jiān)控方和施工單位的有關(guān)人員進(jìn)行分析論證，最終確定在底板粘貼鋼板進(jìn)行加固。

3 施工方法

施工順序：搭設(shè)吊架工作平臺(tái)→測(cè)量放樣→探測(cè)定位→釋放底板預(yù)應(yīng)力、退出鋼鉸線→澆砼墊塊→鉆孔及打磨鋼板粘帖面→植鋼拉桿（注膠植錨筋）→粘貼鋼板→錨固→灌漿（壓力注漿）→防護(hù)→觀測(cè)。

3.1 搭設(shè)吊架工作平臺(tái)

吊架平臺(tái)采用內(nèi)徑4.8cm、壁厚3mm的新鋼管和扣件搭設(shè)，利用頂板和底板預(yù)留后錨孔搭設(shè)吊架工作平臺(tái)，工作平臺(tái)要求牢固、安全、輕巧。

3.2 測(cè)量放樣

根據(jù)設(shè)計(jì)圖，采用全站儀在底板準(zhǔn)確放樣，復(fù)測(cè)無誤后，用墨線和紅油漆畫出醒目標(biāo)識(shí)。

3.3 探測(cè)定位

由于底板上下層鋼筋間距過密；為預(yù)防鉆孔時(shí)傷及預(yù)應(yīng)力管道和鋼筋；采用雷達(dá)測(cè)試儀探測(cè)定位。實(shí)際孔位與設(shè)計(jì)孔位偏差控制在2cm以內(nèi)。

3.4 釋放底板預(yù)應(yīng)力

全部底板束為每束22根φj15.20mm的低松馳鋼鉸線，共16束；已按設(shè)計(jì)要求張拉了8束。采用氧焊將錨具里的夾片逐片進(jìn)行融化，均勻?qū)ΨQ釋放底板兩側(cè)預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力釋放完成后退出鋼絞線。

3.5 澆砼墊塊

底板拉桿墊塊位于箱內(nèi)靠腹板處，體積較??；施工中為了準(zhǔn)確定位和方便施工，采用先定位錨桿孔位置，鉆孔后插入與孔徑相同的PVC管；細(xì)鏨鑿毛砼表面，清冼干凈后，立模安裝鋼筋，澆筑砼，同時(shí)安裝上錨墊板。

3.6 鉆孔及打磨鋼板粘帖面

直徑φ28mm眼孔（種植錨筋）：采用座式金剛鉆打眼機(jī)，φ28mm鉆頭，以吊架工作平臺(tái)為支撐；鉆孔方向從加固底板底面垂直向上勻速鉆進(jìn)；保持鉆孔垂直度不大于2°，鉆孔深度誤差控制在±3mm以內(nèi)。

直徑φ32mm的眼孔（鋼拉桿）：采用鋼筋砼鉆孔機(jī)，φ32mm鉆頭，鉆孔方向從加固底板頂面垂直向下勻速鉆進(jìn)；保持鉆孔垂直度不大于2°，鉆孔深度誤差控制在±3mm以內(nèi)。

鉆孔完成后，采用砂輪磨光機(jī)對(duì)鋼板粘貼的砼表面進(jìn)行打磨，直至露出砼粗骨料；打磨深度3mm左右，打磨平整度控制在2mm以內(nèi)。

用鋼絲刷將砼面垂直于長(zhǎng)度方向均勻刷毛，再用空壓機(jī)管和高壓水槍對(duì)孔道和砼表面進(jìn)行沖冼，然后采用棉紗沾丙酮液將孔道和打磨好的砼面清冼，直至手摸無灰塵；待砼表面干燥后方可粘貼鋼板。

上下孔口暫用棉紗堵塞。

3.7 種植錨筋

注膠前采用鋼絲刷清除錨筋表面污物和銹，使其露出金屬光澤；并用棉紗沾丙酮液清冼鋼筋表面，放置5min左右。

配制好膠劑，采用錨筋注膠槍將膠劑注滿孔內(nèi)；插入錨筋，并順時(shí)針方向慢速旋轉(zhuǎn)1min左右，再逆時(shí)針方向慢速旋轉(zhuǎn)1min左右，使錨筋表面裹膠均勻。

錨筋種植后，將特制的鋼環(huán)從錨筋上套入孔口5～10mm堵塞膠液。再用12號(hào)鐵絲或扎絲將錨筋與相鄰的另一根錨筋或鋼拉桿連接在一起后攪緊鐵絲，使兩根錨筋相互拉緊制約而不至下墜，保證了錨筋的垂直度。

3.8 粘帖鋼板

下料：采用等離子切割機(jī)對(duì)鋼板進(jìn)行切割，切割面與鋼板大面保持垂直。

鉆孔：對(duì)照砼粘貼面孔位，采用拓印的方法精確定出鋼板上眼位及尺寸，然后采用金剛鉆機(jī)準(zhǔn)確鉆孔。

打毛：采用砂輪磨光機(jī)對(duì)鋼板粘貼面進(jìn)行打磨，使之露出金屬光澤并略顯紋路（鋼板粘貼面粗糙度越大越好）；打磨方向（紋路方向）為垂直于鋼板長(zhǎng)度方向或與之保持45°角左右方向。

清冼：采用棉紗沾丙酮液將制作好的鋼板表面清冼干凈后，放置5min左右后再涂抹粘鋼結(jié)構(gòu)膠。

涂膠粘貼：按粘鋼結(jié)構(gòu)膠的說明書配制好膠劑后，用毛刷先在已處理好的砼粘貼面均勻涂抹膠劑1～2遍即可；再在鋼板上均勻涂抹一層，然后再無規(guī)則涂抹多遍，使鋼板表面四周達(dá)到2～3mm，中間達(dá)到4～5mm左右，最后將鋼板貼于砼表面指定位置；粘貼時(shí)與砼表面眼孔不得偏離。

3.9 錨筋錨固

由于冬季施工，經(jīng)多次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)；錨筋植膠的施工溫度在0～10℃時(shí)，一般固化時(shí)間為20～45分鐘，鋼板粘貼后，待錨筋膠劑固化3天時(shí)間后，即可用扭力扳手?jǐn)Q緊錨筋下雙螺母。使錨筋軸向拉力達(dá)到8kN。

每塊加固鋼板擰緊螺母的順序?yàn)椋阂跃鶆蛳嗤牧α?，先中間后兩邊，先人工均勻擰緊，后用扭力扳手均勻擰緊。

鋼板粘貼后，先暫時(shí)擰緊螺帽，為了防止鋼板與混凝土之間有空洞，采用氣壓筒沿鋼板邊緣再一次注膠劑，用小錘輕擊檢查，確認(rèn)無空洞后，擰緊錨固。

3.10 鋼拉桿錨固

對(duì)粘貼鋼板的砼表面進(jìn)行打磨處理，從上向下穿入鋼拉桿，先在鋼拉桿頂面戴上錨固套件，調(diào)整鋼拉桿垂直度。待鋼板粘貼后，暫時(shí)擰緊底面高強(qiáng)螺母。在鋼拉桿底部錨固面戴上高強(qiáng)螺母，采用扭力扳手?jǐn)Q緊，軸向拉力達(dá)到80kN。

3.11 壓漿

配制好環(huán)氧樹脂漿液，用丙酮液清冼鋼拉桿，干燥后，用毛刷在鋼拉桿表面均勻地刷3～5遍環(huán)氧樹脂漿液，待干燥后，插入孔道。戴上錨固套件，24小時(shí)后，重新松開上錨墊板的錨固套件，順錨桿壁慢慢將環(huán)氧樹脂漿液流入孔道，30分鐘后，二次將環(huán)氧樹脂漿液流入孔道，溢出為止；最后錨固鋼拉桿。

3.12 錨具防護(hù)

箱外錨固套件防護(hù)，采用棉絲沾丙酮液先將錨固套件表面清冼干凈直至沒有油污、灰塵為止。配制好環(huán)氧樹脂漿液，用毛筆沾漿液將外露的錨固套件之間的縫隙填滿，不得留有空隙。

錨具采用如下三層防腐處理：

第一防護(hù)層：Ho6.4：環(huán)氧富鋅液；

第二防護(hù)層：H52-88環(huán)氧云鐵；

第三防護(hù)層：J52-68氯化橡膠液。

施工時(shí)待上一層防護(hù)漆干硬后才能涂刷，每次涂刷前要對(duì)錨固件進(jìn)行清潔，每層防護(hù)漆至少在相同部位涂刷兩遍以上。箱內(nèi)錨固套件的防護(hù)：采用小型鋼箱模具澆筑C50小石子砼將螺母、鋼拉桿和錨墊板封閉。

4 施工效果

采用粘貼鋼板加固后的連續(xù)鋼構(gòu)保證了橋梁設(shè)計(jì)承載力，經(jīng)檢測(cè)，承載力指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。大橋已通車近1年，未出現(xiàn)任何異?，F(xiàn)象，效果良好。

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