公路工程桥梁加固施工工艺及质量控制论文_张辉

公路工程桥梁加固施工工艺及质量控制论文_张辉

中铁十二局集团第四工程有限公司 710016

摘要:随着社会经济的不断发展,以及公路交通流量的不断增大,早期修建的部分公路桥梁承载力已不能满足日益增大的车流量行驶需求,而桥梁拆除新建不仅经济费用高,而且影响现有交通的通行,因此通过对旧桥梁体进行加固从而提高桥梁承载力的方式逐渐兴起。本文通过成功的实施案例对公路桥空心板梁体加固施工工艺及质量控制进行详细的阐述分析,可为同类型的桥梁加固提供参考经验,对不断提高桥梁加固工程质量有着积极的意义。

1.施工工艺

本桥为旧桥加固利用,梁板加固方式采用在空心板底纵向粘贴钢板条,主要作用是提高空心板抗弯承载能力和安全储备,钢板采用8mm厚20cm宽Q355NHC耐候钢板,M12锚栓固定,注胶粘贴,防腐涂装。

1)钢板粘贴位置放样

根据设计图纸要求,首先放出需要加固粘贴钢板的位置范围。纵向钢板、横向钢板位置范围用墨线弹出,该范围即为后续凿毛和钢板粘贴范围。

2)钢筋、钢绞线探测

为避免钻孔过程中对旧梁板钢绞线及钢筋造成损伤,钻孔前采用金属探测仪(钢筋保护层检测仪)检测旧梁板梁底内部钢筋及钢绞线位置,根据探测结果对钻孔孔位可进行适当调整,然后方可钻孔。

3)钻孔

根据探测标记的位置进行钻孔,孔径、孔深、垂直度应满足设计及规范要求,孔深不小于6.5倍螺栓直径(M12)。

4)混凝土面凿毛

采用凿毛机对旧桥空心板底板进行凿毛处理,凿除表面2~5mm厚的表层砂浆,使坚实的混凝土石外露,并形成平整的粗糙面,表面不平处应用尖凿轻凿整平,再用钢丝刷刷毛,剔除表面疏松物,最后用无油压缩空气吹除表面粉尘或清水冲洗干净,待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面。

5)清孔

采用空气压缩机喷气管及毛刺刷将孔眼内粉屑清理干净,清孔不少于3次,直至孔内干净无粉尘碎屑,并用丙酮擦拭孔壁,孔壁应干净无油污。

6)植锚栓

孔眼清理干净经检验合桥后,开始植锚栓。先将锚固胶体灌入孔深的2/3,并保证在植入锚栓时有少许胶体溢出,然后采用单向旋转植入锚栓,直至达到设计的深度,并保证植入锚栓与孔壁间的间隙基本均匀,校正螺栓的位置和垂直度。

7)钢板孔位放样

为确保钢板孔与锚栓能够准确的吻合上,植完锚栓后,采用塑料材质板对准锚栓位置描点,然后将描好点位的塑料板对齐钢板,按点位进行初钻定位。

8)钢板打磨及钻孔

按照在钢板上放样的点位,采用台钻对钢板进行准确钻孔,钻孔完成后对钢板表面进行打磨,打磨的目的一是除锈,二是打磨出粗糙面以保证胶体与钢板的有效结合。

9)安装钢板及螺帽

安装前用脱脂棉沾丙酮将钢板表面擦拭干净。将钢板固定在螺栓上,并保证钢板与混凝土表面的间隙在3mm以上,以确保灌注胶层的厚度在3mm以上,完成钢板安装。

10)安装注胶管、配制结构胶、封边

按照胶体产品说明书要求的比例配制结构胶,将钢构件封边胶及粘钢灌注胶,用低速搅拌器搅拌均匀,在使用期内用完。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将注入咀粘结在钢构件的注入孔上,在钢板边缘插入排气管,间距控制在2~3米,在螺栓头上罩上盖碗,然后用钢板封边胶封闭钢板边缘,完成封边。

11)注胶

钢板边缘封闭完毕后,开始注胶,注胶之前先通气试压,以0.2~0.4MPa的压力将粘钢灌注胶从注入咀压入,当排气孔出现胶体后停止加压,以钢构件封边胶堵孔,再以较低压力维持10分钟以上,然后再用泵将粘钢灌注胶从注入咀灌注到钢构件和混凝土的空隙中,灌注工作持续到所有排气管均有胶液流出。在灌注过程中,用橡胶锤敲打钢板以确认是否灌注密实。

12)钢板除锈及修整

确认钢构件粘贴固化密实效果可靠后,切除所有注入咀和排气管,打磨钢板表面污垢、锈斑及边缘,等待涂装。

13)钢板防腐处理

钢板完成加固后需进行防腐涂装,底层涂3道环氧富锌底漆,每道干膜厚度30μm,面层涂4道灰云铁氯化橡胶面漆,每道干膜厚度35μm。防腐处理完成后采用涂层测厚仪进行油漆厚度检测。

2 质量控制

(1)质量控制标准依据

桥梁加固粘贴钢板质量控制标准主要依据是《桥涵维修加固工程施工图设计》、《公路桥梁加固施工技术规范》JTG/T J23-2008、《公路桥梁加固设计规范》JTG/T J22-2008、《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2013、《混凝土结构加固设计规范》CB50367-2013、《钢结构防腐蚀涂装技术规程》CECS343:2013。

(2)质量控制

根据现场施工经验,为确保桥梁加固的质量主要控制以下几个方面。

① 原材料进场控制

严把主要材料(钢板、锚栓、胶体)采购、进场、使用的检验关。每批材料进场时应对其品种、型号、规格、数量、出厂日期、出厂合格证、检验等做详细核对,并按国家有关标准和材料使用要求进行质量检验,检验合格后方可,否则不得在工程中使用。

② 梁底凿毛控制

钢板与梁体通过胶体胶接,凿毛效果要达到即不会太深而凿坏梁体,又不会太浅而达不到应有的粘结力,因此胶接面的凿毛质量控制是关键,为提高效率,可采用2-4个合金凿毛头凿除表面2~5mm厚的表层砂浆,使坚实的混凝土石外露,粗糙度均匀,再用钢丝刷刷毛,剔除表面疏松物,最后用无油压缩空气吹除表面粉尘或清水冲洗干净,待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面。绝不允许以砂轮机在梁底刻规则槽痕的方式代替用凿毛机凿毛。

③ 植锚栓

锚栓孔的清洁度和深度对锚固力影响很大,锚栓的垂直度影响着钢板能否顺利安装与梁底贴合,因此重点控制:一是植锚栓前锚栓孔孔深、孔径、垂直度、洁净度的质量控制,必须符合规范要求,二是锚栓胶的拌合及饱满度控制,三是植完锚栓达到强度后及时进行抗拉拔试验检测,锚固力必须符合要求。

④ 注胶

通过注胶使钢板的梁底紧密的贴在一起,形成整体,共同承受荷载,若注胶不密实,有空洞,会随着梁体承受荷载反复的作用,钢板和梁体逐渐分离,达不到共同承受荷载作用,加固的效果会大打折扣,因此注胶是重点控制工序,一是胶体必须是同一生产厂家生产,且检测合格,使用过程中要加大抽查力度,避免混用;二是严格按照厂家提供的比例拌合胶体,用小型搅拌机拌合均匀;三是严格按照试验的工艺数据注胶;四是在灌注过程中,用橡胶锤敲打钢板以确认是否灌注密实;五是注胶环境温度控制,气温较低时应采取保温措施确保注胶环境温度在注胶体允许范围内。

⑤ 防腐处理

防腐层是钢板的有效保护层,对钢板的使用寿命有很大的保护作用,钢板完成加固后需进行防腐涂装,底层涂3道环氧富锌底漆,每道干膜厚度30μm,面层涂4道灰云铁氯化橡胶面漆,每道干膜厚度35μm。防腐处理完成后采用涂层测厚仪进行油漆厚度检测。

结束语

通过选择合理的施工工艺,加之严格的质量控制措施,顺利完成了该桥的梁体加固,质量检测合格。随着改扩建项目的逐渐增多,桥梁加固成为主流,质量强国,质量强企,只有对施工质量严格把控,产出合格产品,满足使用功能和安全需求,才能够保证施工企业立于竞争优势地位。

论文作者:张辉

论文发表刊物:《建筑细部》2019年第14期

论文发表时间:2019/12/13

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