广西建工集团联合建设有限公司 广西南宁 530000
摘要：桥梁在经过长时间的运营使用之后往往会出现各种病害问题。掺加有MS掺合料配置的自流免振混凝土具有良好的流动性能，同时混凝土均匀性较好，因此可以有效的对梁底空洞问题进行维修和加固。在加固处理期间不需要对桥梁的交通进行封闭，同时也会对桥面的铺筑结构造成损坏。本文笔者将结合具体的空心板桥梁工程维修工程实例，简要探讨桥梁底部空洞问题的维修和加固施工技术，取得了良好的施工效果，希望对类似工程起到借鉴作用。
关键词：空心板桥梁；底部空洞；维修；加固技术
前言
随着经济的发展，我国高速公路桥梁在建或者已建的数量越来越多。桥梁在经过长时间的运输使用之后，会出现各种病害问题。对于某些预应力桥梁，在空心板梁底部位处会出现空洞问题，此时其内部的钢绞线和钢筋会外露，这会影响到桥梁的安全使用。因此需要针对空心板桥梁底部空洞问题进行处理。
1、工程概况
本工程为某一高速公路桥梁维修工程实例。该桥梁的上部结构为预应力空心板梁。纵向为五跨一联，梁段安置制作。该桥梁经过一段时间的运营使用之后出现了一些病害问题。桥梁中南、北行桥梁底部出现空洞，空洞处的钢绞线和钢筋外露；板梁梁底出现通长的纵向裂缝，裂缝的宽度均在0.2mm以上；北行某些桥墩板梁梁底混凝土出现松散问题，钢绞线外露。如图1所示为桥梁横断面布置图。
图 1 桥梁横断面布置图
2、加固方案
根据本工程的具体情况和病害特点，制定的加固方案为：先将松散的混凝土凿除，并喷洒适量的ZV型界面剂。在底板处进行模板的安装，并按照从下到上的顺序将自流免振混凝土浇筑入空洞处。混凝土应将钢绞线全部包裹住。当混凝土达到一定强度之后，即可刷涂一层ZV胶对通长的裂缝进行封闭。然后在其表面粘贴一层碳纤维，其宽度控制在50cm。最后即可在梁底板面刷涂3遍的ZV胶水泥砂浆。
3、混凝土的配制
3.1材料的检测
本工程所采用的MS－501建筑灌浆料应经过相应的试验以对其性能进行检测，主要需要检测的项目包括流动度、竖向膨胀率、抗折强度以及抗压强度。如表1所示为MS－501建筑灌浆料试验结果。根据表中的试验结果可以知道，本工程所采用的材料满足要求。本工程中所采用的其他原材料包括水泥、中砂以及水等均应经过相应的检测以确保满足相关的技术指标要求。合格的原材料方可在施工现场进行使用。
3.2混凝土的配制
本工程所采用的自流免振混凝土的配制过程与其他的普通混凝土不同。由于在本工程中的混凝土中掺入了MS水泥掺和料，因此其水灰比需要选用厂家所推荐的配合比。然后根据本工程所在地区的集料和水泥原材料。在MS掺和料、水泥以及砂比例不变的情况下，选用两个不同的水灰比进行试配。本工程所采用的另一个水灰比比给定的水灰比增加0.02。本工程所采用粗集料为中砂，水泥采用普通硅酸盐水泥。本次设计的混凝土强度等级为C40。最终确定的混凝土配合比如表2所示为。所采用的水灰比为0.46。根据这一配合比所配置的混凝土其流动度为280mm，竖向膨胀率为0.09。根据抗压强度试验结果，其1d的强度为20MPa，3d的为30.3MPa，7d的为42.5MPa，均能够满足设计要求。配制完成后的自流免振混凝土应当对其流动度采取检测，以确保其在施工中的有效应用。
表 2 自流免振混凝土的配合比
4、混凝土的施工技术实施
4.1混凝土的拌和施工
在施工现场进行自流免振混凝土的拌和施工时，应严格按照设计的配合比进行各种原材料的计量，一般情况下干料的重量应精确到1kg，水的重量应精确至0.1kg。为了有效的确保施工的连续性，在本工程施工现场采用强制式水泥混凝土搅拌机进行混凝土的拌和施工。首先加入各种称量好的干料，进行1min的干拌作业，然后倒入部分水，一般为用水量的4/5，之后慢慢的加入剩余的水量，调好稠度之后，即可进行湿拌，搅拌时间控制在1～2min之间。
在混凝土的搅拌施工过程中，如果发现混合料的稠度过稀，则可以在其内加入适量的干料进行调和，直至稠度满足要求位置；如果混合料的稠度过干，则可以再其内加入适量的水进行调和，然后进行充分的搅拌，确保均匀即可。太稀的混合料不得在施工中进行使用。混合料的稠度满足要求的标准为混合料拌和均匀，能顺利自流，同时其表面无剩余的水分。在混凝土的拌和施工过程中，应先根据配合比将各种原材料混合料在一起进行充分的搅拌，并采用袋子将干的混合料进行装袋备用。当用水量偏大时，则可以采用干的混合料进行稠度的调和。此外，在混合料的现场拌和施工过程中，由于砂的含水量的不同，或者温度等环节因素的影响，会造成用水量出现偏差，因此要求施工人员在进行混合料的拌和施工过程中应根据具体情况进行适当的调整。
4.2混凝土的浇筑施工
在混凝土的浇筑施工之前，应先做好相应的准备工作：①在桥梁底下进行支架的搭设直至达到梁板的底部。②对空洞处进行清理，将其内松散的混凝土凿除干净，并清理整洁。③对钢筋和钢绞线进行除锈处理，然后喷洒适量的ZV型界面剂，这样可以有效的确保钢筋与混凝土之间的粘结效果。④在底板模板的中心处预留一个小槽口，将搅拌好的混凝注入到泵机中。注入泵机中的混凝土进行适当的搅拌之后，即可通过预留的小槽口将混凝土从下往上灌入到空心板中。由于这种混凝土具有较好的流动性，因此混凝土注入空心板之后即可向四周自流以起到填充的作用。⑤混凝土浇筑前，应当对施工面采取喷湿处理，从而可以有效地确保混凝土的流动性，增加混凝土的结合度。⑥严禁混凝土拌合车上桥，混凝土使用手推车等小型运输工具进行运输，并按照混凝土实际使用量计算拌和用量，均匀浇筑；⑦浇筑混凝土施工时，尽量避免采用手推车直接倾卸，应首先在需浇筑砼的部位放置漏斗，以防止倾洒砼污染梁板，然后再使用勺子把砼浇筑在漏斗内流至铰缝内，用自制铁铲辅助整平。所注入的混凝土高度应满足达到距底模板11.5cm的要求。施工中为了对这一要求进行检测，所采取的措施为：先在空心板梁的一端钻一个小孔，接着在小孔内插入一根PVC管，其直径控制在20mm，PVC管插入的深度控制为从底板起向上11.5cm。在进行混凝土的管桩灌注施工时，如果PVC管中流出混凝土浆，此时即可认为混凝土浆的高度满足11.5cm的要求。这个时候即可结束混凝土泵送施工。然后对这两个小孔采取封堵措施。
在进行混凝土的泵送施工时，为了有效的确保施工的顺利进行，应尽量降低混凝土泵的施工泵压。一般情况下应将施工泵压控制在0.04～0.1MPa之间。实际的施工泵压应根据工程的具体情况进行适当的调整。
4.3质量控制要求
为了能有效地提高自流免振混凝土施工质量，结合工程实践经验，笔者总结出几点质量关键控制措施。（1）梁板底空洞两侧粘贴双面胶时，确保缝宽均匀、与梁板结合良好；（2）用聚乙烯管托底吊缝时，吊底的铁丝间距50cm左右，确保密封，不漏浆；（3）灌注混凝土前，一定要使用喷壶等洒水器具把铰缝湿润，尽量减少坍落度及流动度损失，保证其良好的流动性和结合度；（4）梁端传力筋位置严格按照设计摆放固定；（5）下层自流平免振混凝土浇筑后，应立即浇筑上层细石混凝土，严禁重车直接上桥。
5、结语
鉴于桥梁长期运营使用，造成桥梁出现各种类型的病害问题，尤其是对于预应力桥梁来说，其空心板梁底部位处会出现空洞问题，此时其内部的钢绞线和钢筋会外露，这会影响到桥梁的安全使用。从以往的工程实践表明，对于桥梁此类病害问题可以通过采用自流免振混凝土对梁底空洞问题进行维修和加固。
论文作者:龚喜
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/10
标签：混凝土论文; 桥梁论文; 工程论文; 空洞论文; 水灰比论文; 稠度论文; 病害论文; 《建筑学研究前沿》2018年第30期论文;