王凱,許大晴
(1.安徽省交通控股集團有限公司,安徽 合肥 230088,2.安徽省交通規(guī)劃設(shè)計研究總院股份有限公司,安徽 合肥 230088)
某項目因資金原因停工數(shù)年后,開始復(fù)工續(xù)建。該類型項目停工期間不會對橋梁進行專業(yè)的養(yǎng)護,會對項目產(chǎn)生一定的自然破壞,且附近居民對無人看管的工地會造成一定的人為破壞。由上述原因?qū)е聫?fù)工續(xù)建橋梁的病害與常規(guī)橋梁病害有較大區(qū)別,但針對續(xù)建橋梁工程病害及其處理措施的研究卻一直較少,且主要集中于建筑結(jié)構(gòu)[1~3],鮮有高速公路的相關(guān)研究[4]。因此,在復(fù)工續(xù)建項目的橋梁建設(shè)中,為了使橋梁能夠滿足現(xiàn)行施工規(guī)范的要求,需要對各種缺陷和病害進行全面的檢測,以查明缺陷和潛在損傷的性質(zhì)、部位、嚴(yán)重程度及其發(fā)展趨勢[5~9],并針對復(fù)工續(xù)建的橋梁的特殊性,對復(fù)工續(xù)建的橋梁進行技術(shù)狀況評定,并對橋梁特殊病害提出相應(yīng)的缺陷修復(fù)方案[10]。
公路橋梁評定是對橋梁的使用功能、使用價值、承載能力進行的綜合評價。公路橋梁評定的目的是為橋梁的診斷與加固提供最基礎(chǔ)的技術(shù)資料,設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)評定結(jié)果結(jié)合橋梁自身結(jié)構(gòu)對橋梁的承載能力進行判斷,給出加固方案。
復(fù)工續(xù)建工程具有特殊性,必須對《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG/T H21-2011)與此類工程的契合度進行研究,通過對復(fù)工續(xù)建橋梁養(yǎng)護管理實踐的長期跟蹤和調(diào)查,對標(biāo)準(zhǔn)中不符合實際情況的條款進行修正,以期獲得更適用于復(fù)工續(xù)建工程的公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)及其評定方法。
公路橋梁技術(shù)狀況評定包括橋梁構(gòu)件、部件、橋面系、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和全橋評定。公路橋梁技術(shù)狀況評定應(yīng)采用分層綜合評定與5類橋梁單項控制指標(biāo)相結(jié)合的方法,先對橋梁各構(gòu)件進行評定,然后對橋梁各部件進行評定,再對橋面系、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)分別進行評定,最后進行橋梁總體技術(shù)狀況的評定[11]。
復(fù)工續(xù)建橋梁工程由于是停工一段時間后復(fù)工,與普通的橋梁病害相比較,其病害主要是由施工中斷且構(gòu)件沒有得到有效保護產(chǎn)生的。
2.1.1 濕接縫鋼筋外露銹蝕
項目部分小箱梁的縱向濕接縫未澆筑,導(dǎo)致預(yù)留鋼筋外露銹蝕;上部最外側(cè)的小箱梁頂板處的護欄底座鋼筋外露銹蝕;橋墩已澆筑完畢,蓋梁未澆筑,橋墩伸入蓋梁的預(yù)埋鋼筋外露銹蝕,樁柱式下部結(jié)構(gòu),樁基施工完畢等待澆筑橋墩,橋墩預(yù)留鋼筋外露銹蝕。
圖1 外露鋼筋銹蝕
2.1.2 支座變形及脫空
板式橡膠支座出現(xiàn)了上下移位及部分脫空現(xiàn)象。
圖2 支座變形與脫空
2.1.3 伸縮縫病害
在復(fù)工續(xù)建高速公路項目中,由于停工時間較長、缺乏有效的養(yǎng)護和管理,造成大量伸縮縫的銹蝕、堵塞等破壞。
圖3 伸縮縫的銹蝕和堵塞
①對外露鋼筋表面的氧化層利用鋼刷予以清除,使之漏出光潔部分;對由鋼筋銹蝕探查確定的鋼筋銹蝕區(qū)域應(yīng)對該部位混凝土表面進行清潔處理,確保表面無油污、油脂、蠟狀物等影響滲透的污物。
②支座脫空和變形修復(fù)方案
兜子頂升法是利用橋墩臺的蓋梁為支撐面,在墩臺上直接實施頂升(示意如下圖)。
圖4 兜子頂升法示意
按照T梁的尺寸用2cm厚的鋼板做一些“┒┎”型兜子(在兩側(cè)用三角型鋼板將兜子焊接加固,見圖4),將工字梁底兜住,在其兩側(cè)各用一千斤頂支頂,靠兜子頂起主梁,再更換支座。
步驟1:頂升更換支座施工前,詳細檢查各支座情況,包括支座位置、剪切變形、脫空間隙、是否偏壓等,保證支座更換后,梁體與支座密貼。
步驟2:千斤頂附近位置蓋梁頂面處理平整,梁底面處理平整,安裝千斤頂墊鋼板,并擺放平整、密貼;安放千斤頂、百分表,連接電動油泵。
步驟3:在正式頂升前進行試頂,檢查各千斤頂?shù)耐叫浴⒎€(wěn)定性和梁板的完好性。確認一切正常后開始試頂。
步驟4:頂升施工時將同一橋墩上的全部千斤頂并聯(lián)起來,通過一臺油泵進行加壓,以保證每臺千斤頂出力一致。頂升中嚴(yán)格控制油壓和千斤頂行程,確保整體頂升。當(dāng)梁體達到頂升設(shè)計高度后,持荷、穩(wěn)壓,更換支座。
步驟5:落梁時由現(xiàn)場技術(shù)員統(tǒng)一指揮,以5mm為一級,逐級緩慢回落。同時為防止梁與支座發(fā)生縱橫向滑移,采用木制三角墊塊在梁體兩側(cè)加以定位,待落梁工作全部完畢后拆除。
③項目采用的伸縮縫是鋼梳齒板式伸縮裝置,該伸縮裝置存在螺栓錨固易損、斷齒、維護成本高等問題,本課題提供了一種深埋式梳齒板式公路橋梁伸縮裝置,適用于直線或者半徑大的橋梁伸縮縫。
新型深埋式梳齒板式公路橋梁伸縮裝置的有益技術(shù)效果如下。
新型深埋式梳齒板式公路橋梁伸縮裝置,通過錨固鋼板、錨固鋼筋、分布鋼筋、預(yù)埋鋼筋等錨固構(gòu)件澆筑現(xiàn)澆混凝土直接錨固的方式,更加耐久、可靠。
新型深埋式梳齒板式公路橋梁伸縮裝置,將雨水、雜物等通過泄水導(dǎo)板導(dǎo)入泄水槽排至設(shè)計排水點泄水槽,泄水槽內(nèi)設(shè)有若干高壓扇形噴嘴,可通過水管連接至公路灑水車定期沖洗泄水槽,防止泥砂堆積。
新型深埋式梳齒板式公路橋梁伸縮裝置構(gòu)造簡單,一般的國內(nèi)廠家便能夠生產(chǎn),造價較低,維修較方便。
圖5 新型深埋式梳齒板式伸縮裝置示意圖
復(fù)工續(xù)建項目的橋梁工程由于長期缺乏管理與養(yǎng)護,出現(xiàn)了一些具有代表性的病害,針對這些病害,進行橋梁技術(shù)狀況評定并給出了病害的修復(fù)方案。