浅谈桥梁水下加固技术与安全论文_黄海珍

浅谈桥梁水下加固技术与安全论文_黄海珍

摘要:桥梁从建设至运行就一直受到风雨的侵蚀,特别是跨河水下基础的桥梁,更是长期受到河水的冲刷、淘刷、磨损、气蚀、寒冷气候的冻融和侵蚀、浮冰冲击、船泊碰撞和桥梁上部结构传递的工作荷载,桥梁运行时间长了下部结构极易受到损伤缺陷,且水下覆盖难于被发现。为确保桥梁的使用安全需对桥梁进行周期性检测,检测有损伤、缺陷的下部结构应及时进行维修加固,从而提高桥梁的承载能力和耐久性,达到行车安全和延长桥梁的使用寿命目的。因此,掌握可行、快捷、低成本的水下加固技术具有重大意义。在对水下桥梁结构加固的同时,施工安全也是一项不可忽略的问题。

关健词:加固技术;方法;安全

广东惠州G324线的东江大桥,桥梁全长811.16m,分为左右两幅桥,其中右幅桥为新桥,左幅桥为旧桥,东江大桥新桥(右幅桥)处于水流的上游,受水流冲刷力较大,2012年广州环达路桥科技有限公司对该桥墩基础进行全面的检查,经检查10#墩承台和桩基以及12#墩桩基均发现存在不同程度的掏空和露钢筋缺陷。给桥梁的行车安全埋下了重大的安全隐患,为了给国家节约资金,把维修成本降到最低,决定对掏空和露筋的承台和桩基进行水下加固处理。设计根据检测勘察单位的损坏数据进行加固设计:①针对桩基破损,采用增大截面法,外包混凝土进行加固,10#墩桩基外包后直径由原来的2.0m加大至2.4m,12#墩桩基外包后直径由原来的1.6m加大至2.0m。②针对承台底露筋,按现有承台底向下加厚为80cm,修复范围为汕头侧下游承台已掏空部位和桩顶露筋部位,总计3 个桩身范围。

一、潜水作业前的安全措施

1、在施工作业范围的水面上,用交通标线围出一个安全施工区域,安放浮标和警示标志,禁止一切船只进入浮标内区域。

2、下水前要向潜水员作技术交底和安全交底。

3、潜水员下水作业前,应熟悉现场的水文、气象、水质和地质等情况,掌握作业方法和技术要求。凡水面或水下环境有危及潜水员安全时,禁止下潜入水,作业过程中应有专人视察周围环境情况。

4、水下施工前检查钻孔设备、空压机的线路及仪表正常后方可使用,工作时由专人看管。

5、检查电话传音是否清楚,信绳、气管能否承受180kg拉力,作业时,由专人持管,不得离手。

6、空压机过滤罐气压大于潜水员下潜浓度的静压力才能下梯入水。

7、潜水作业时,潜水作业船应按规定显示号灯、号型。在施工区域内设置指示浮标,严禁一切船只进入浮标内区域。

8、潜水员作业应执行潜水员作业时间和替换周期的规定。

9、为潜水员递送工具、材料和物品应使用绳索进行递送,不得直接向水中抛掷。

10、水流流速较大时,潜水员应逆水流方向操作。

11、潜水作业现场应备有急救箱和相应的急救器具。

12、每次潜水都应有专人统一指挥,相关人员须服从命令,潜水带班队长应严密监视水域动态及气压变化情况,密切注意潜水员在水下的动态。

13、整个水下作业过程中潜水员要严格听从水面指挥;凡接到来自水面的电话或绳、管信号,都必须尽快回答;凡遇到情况,应及时用电话或信号绳通知水面人员;潜水员在水下作业过程中,严禁解脱水下信号绳。

14、潜水上升前必须预早告诉水面,经同意通知出水后,才能上升。

15、潜水员上升速度不得超过8m/min,应按减压程序出水,严禁闭气上升,快致电水面时应用手臂护顶。

二、水上用电安全技术措施

1、施工临时用电应符合安全用电技术要求,由专业电工接入。

2、水下潜水、钻孔及其他仪器设备临时用电应做到“一机、一闸、一漏、一箱、一锁”。

3、施工用电线路应用绝缘物架设,水下及潮湿地带必须绝缘良好并具有防水功能,电缆线接头必须作防水处理,发现电线老化及时更换,电线破损应及时处理包扎。

4、施工用电配电线路和电器设备应符合三相五线规定,并配置专用配电箱,配电箱的防水、防震、防尘措施要可靠,不允许放置任何杂物,并应保持清洁,箱门要上锁。

5、配电箱中漏电保护器的额定漏电动作电流不应大于30mA,额定漏电动作时间不应大于0.1s;对于潮湿或腐蚀介质漏电保护器应采用防溅型产品,其额定漏电动作电压和时间分别不大于15mA和0.1s。

6、配电箱、开关箱中导线的进线口和出线口应设在箱体下底面,严禁设在箱体的上顶面、侧面、后面或箱门处。

7、施工电器设备必须绝缘良好,遇临时停电、停工或移动电器设备时必须及时关闭电源。

8、电缆铺设应避开临时道路及杂物堆放转运区范围。

9、作业平台的电源线应有保护,固定在设备上,防止插头接线受力引起断路、短路。

10、遇到雷电、暴雨、台风等恶劣天气,应及时关闭供电源。

11、使用设备前必须按规定穿戴和配备好相应的劳动防护用品;并检查电气装置和保护设施是否完好,严禁设备带“病”运转。

三、施工工艺流程

1、周边河床清理

(1)潜水员先对桩基2米范围内的杂物(树枝、石块、沙袋、渔网等)进行清理,采用人工清理;

(2)潜水员用空气反循环吸泥设备对桩基下部至底板面部进行清理,以便进行下一步的工作。

2、桩基表面清理

(1)潜水员采用高压水枪和水下风镐等工具清除附着在桩基表面的水生物、污物和松散混凝土等,清理范围从承台底部至桩基下部。

(2)如果发现桩基表面有混凝土松散等缺陷部位,就要清理至露出骨料;如果发现有露筋部位,就要对裸露的钢筋进行除锈处理,并且确保清理彻底,直至露出金属光泽。

(3)本工程中10#墩2D桩基上的施工钢护筒需拆除,其他10#墩桩基顶部钢护筒均保留,12#墩桩基无钢护筒。

(4)清理完后进行水下录像和拍照,检查清理情况。

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3、植筋

植筋的施工工艺流程如下:

(1)钻孔

①钻孔时按设计图纸,放线标明钢筋锚固点的钻孔位置,钻孔位置标明后由现场负责人验线。钻孔按设计图纸要求10#墩承台植筋钻孔孔径为25mm,每根钢筋植入深度为400mm;10#墩桩基和12#墩桩基筋钻孔孔径为15mm,每根钢筋植入深度为250mm。

② 植筋钻孔不能伤害到原有钢筋,设计图纸中孔位可偏移不超过2cm,钻孔完成后,将孔内清理干净,并请监理检查清孔工作和验收,做好检查记录。

(2)钢筋清理

①在钢筋端部相应位置做上标记,标示好除锈清理的长度范围。

②运用磨光机和钢丝刷将除锈清理长度范围内的钢筋表面打磨出金属光泽。

③用棉丝蘸丙酮,将除锈清理长度范围内的钢筋表面擦拭干净。

④将所有处理完的钢筋码放整齐,报请监理检查。

(3)钢筋埋植

植筋采用水下植筋结构胶锚固。

(4)在植筋胶固化前对埋植好的钢筋进行必要的围挡、固定,并做好标示,以防植筋胶在固化时间内,钢筋被摇晃或碰撞,影响埋植效果。

4、钢筋笼安装

(1)钢筋笼制作

① 钢筋笼加工严格安照施工图和技术交底加工。

② 钢筋运至加工场地后,必须按型号、类别、分别架空堆放。

③ 钢筋使用前必须拉直除锈去污,并具备出厂合格证和试验合格证方可使用。

④钢筋笼在施工船上制作,采用两片拼接,选用Ф25HRB335钢筋为主筋;箍筋采用2根绑扎搭接成环形闭合箍筋,距离现有承台底25cm向下间距15cm布设。成型钢筋笼架空堆放,并用白油漆注明桩基编号。

⑤ 钢筋笼成形后,须经质检、监理人员质检合格并认真填写隐检记录。

(2)钢筋笼安装

① 在施工现场,采用船上的吊臂将制作好的钢筋笼吊到水面位置。

② 潜水员在水中将钢筋笼捆绑在能提升超过3吨的助浮袋上,然后吊臂缓慢下放,待钢筋笼全部入水并稳定时,潜水员将吊臂解开。

③ 通过充气阀和排力阀调节钢筋笼的位置,调节平衡后,潜水员缓慢推移钢筋笼到设计位置,将钢筋笼固定好后解除助浮袋。

5、安装钢模板及浇注水下混凝土

(1)根据施工设计图制作相应钢模板33套,钢模板从上至下分段拼成,高度根据修复桩基的实际长度而定,模板采用陆上制作潜水员水下安装。钢模板的下放过程与钢筋笼下放过程相同。

(2)潜水员在水下先安装下层模板,模板拼装好后检查模板与桩基底部是否接触严密,发现漏浆间隙要进行二次密封。

(3)模板安装完成后在模板内部浇注一层C30水下不分散混凝土,厚度为20cm,主要用于封闭模板底部,保证混凝土浇注时不漏浆。

(4)浇注C30水下不分散混凝土至模板顶部。

(5)拆除钢模板(48小时后拆除)。

(6)水下录像、拍照:钢模板拆除后对加固好的桩基四周从上至下进行水下录像和拍照,为业主提供直观、真实、可靠的竣工资料。

6、潜水作业安全操作规程

(1)下潜前的设备检查

由下潜作业的潜水员亲自进行认真的检查,并将检查结果报告潜水队长确认后,才能下水作业。

(2)下潜程序

潜水员在水面稍作停顿,再次检查有关供气等设备是否正常确认正常后,接到“下潜”口令以后方可下潜,下潜速度不宜过快;一般不得超过每分钟15m。到达水底后应及时发出信号,水面供气减压阀应根据下潜速度随时调节供气压力,保证供气余压为1Mpa左右,下潜过程中如遇下列情况要冷静处理。

①下潜进程中面罩上如出现雾气,可打开旁通阀吹除面罩雾气,同时平衡面罩内外压力。

②当感到耳痛等症状时,必须停止下潜或稍稍上升,用塞鼻装置堵塞鼻孔,鼓气调压消除耳痛。

③按动二级减压器的手动按钮,可排除口鼻罩内的积水。

④如果水面主供气系统发生故障,潜水员应打开应急供气阀,由背负式应急系统供气。此时潜水员应立即返回水面。

⑤一旦二级减压器发生故障,可打开旁通阀,由第二供气系统向头盔或面罩内作通风式供气。

(3)上升出水

①完成了潜水作业,到了规定的上升时刻或者接到水面的上升通知,应着手准备上升出水。

②潜水员正常上升之前(非紧急下的上升),首先应整理自己水下所用工具、器材。

③上升过程中,潜水员应平稳、自然地呼吸;不屏气,以免肺气压伤。

④上升速度不宜过快,一般在18m/min之内为宜。

⑤按深度和时间来考虑是否须减压。如需水下减压,应通知潜水员,并严格按照减压表的规定进行,严禁快速上升出水(紧急上升除外)。

⑥潜水员必须沿入水绳上升。

结束语:目前我国已建桥梁很大一部分基础都是水下的桩基础,随着建设桥梁技术的不断成熟,也逐渐迈向跨海大桥的建设,所以掌握好水下桥梁基础的加固技术与安全,对延长桥梁的使用寿命,节约国家资金方面,具有远大的发展前景,同时也是一项值得长远探索和研究的技术课题。通过本文的论述,希望从事同行业的工作者能给予借鉴。

论文作者:黄海珍

论文发表刊物:《基层建设》2017年2期

论文发表时间:2017/4/19

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