時間:2012年11月15日 分類:推薦論文 次數:
摘要:隨著國民經濟的發展,公路交通的運輸量大幅度增長,車流量越來越大,原有道路通行能力趨于飽和,對原有道路的改擴建施工是今后幾年公路建設的重要組成部分。在對道路的改擴建施工中,往往需要對新舊橋梁進行拼接施工,而影響拼接的因素有以下幾種:(1)老橋沉降相對過大;(2)新橋基礎沉降;(3)新橋上部結構收縮、徐變;(4)后澆拼接混凝土收縮、徐變;(5)、原橋的車輛荷載。
關鍵詞:拼接、沉降、收縮、徐變
Abstract: along with the development of national economy, highway traffic traffic volume increased, more and more cars, the original road traffic capacity tend to be saturated, the expansion of the original road construction is in the next few years is an important part of highway construction. In the construction of roads and expansion, it is often required to new and old bridge construction Mosaic, and influence factors of joining together have the following kinds: (1) the old bridge settlement relative too big, (2) the new bridge foundation settlement; (3) xinqiao upper structure shrinkage, creep; (4) the pouring concrete shrinkage, creep joining together; (5), the original bridge vehicle load.
Keywords: joining together, settlement, shrinkage, creep
中圖分類號:U445 文獻標識碼:A 文章編號:
0、 前言
目前我國經濟正進入工業化、信息化的跳躍式發展階段,經濟的快速發展,需要方便、快捷、安全的交通服務,高速公路對國民經濟和社會發展的促進作用是越來越明顯。高速公路具有運量大、速度快、輻射遠、效率高等特點和優勢,不僅帶動了運輸結構的改善和運輸效率的提高,而且也促進了沿線產業結構的優化和區域經濟的發展。
隨著經濟的不斷發展,人們的物質生活水平也會越來越高,尤其是在沿海和中部地區伴隨經濟的高速發展,汽車越來越多,為了滿足這些地區交通量增長的需要,對已有高速公路的拓寬改建顯得十分必要,尤其是國家的土地資源相對缺乏,相對于改建公路來說,加寬舊路路基能充分利用原有路基,縮短建設周期,又少占建設用地。現以廣深高速公路虎門(太平)立交至五點梅立交段交通改造工程為案例分析。
1、 工程概況
太平立交主線橋擴建部分左線起終點樁號:LK60+608.66~LK62+301.04,全長為1692.38m;右線起終點樁號:RK61+055.34~RK62+260.72,全長為1205.28m。新舊橋拼接采用上連下不連方案進行拼接(L05、L06號墩處為上下均連),新舊橋上部結構通過拼接形成整體共同受力,下部結構分離,獨立受力。經計算:擴建橋基礎沉降控制在3mm以內,半年后實施拼接,收縮、徐變完成后,新舊橋各項控制指標均滿足相應規范要求。考慮工期要求,若不能達到半年后拼接要求,也應根據實際施工情況,盡量延遲拼接時間,拼接后加強觀測和保養,減少拼接病害的影響。
2、 施工工藝流程
設置臨時護欄→植筋→架梁→鑿除翼板及結合面鑿毛→鋼筋焊接、綁扎→立模→噴界面膠、澆筑混凝土→拆模、養生
3、 拼接方式
(1) T梁拼接
T梁拼接采用剛接方案,通過橫隔板和翼緣板將新舊結構的主肋拼接起來,以消除整體撓度差;新舊結構間的橫隔板采用部分預制+部分現澆的施工方法。施工時按設計要求將舊橋邊緣橋面鋪裝鑿開,新舊混凝土接觸面鑿毛處理,露出骨料成荔枝皮狀,按圖紙要求完成鋼筋植入及焊接,再在指定位置上按要求涂刷界面膠,綁扎鋼筋,澆筑C40鋼纖維加杜拉纖維加UEA混凝土,待強度達到設計要求后攤鋪橋面鋪裝,完成拼接。
(2) 空心板及空心板與現澆板拼接
采用懸臂剛接方案, 其施工工序:
a) 架設擴建橋預制板,并施工好非拼接范圍內的橋面整體化層。
b) 在作好交通組織的前提下,切除原橋防撞欄,鑿除原橋整體化層及部分原橋懸臂,并保留原橋整體化層鋼筋。拼接準備工作,先在原橋邊板上預植入鋼筋,將原橋邊板鑿毛至露出骨料,使邊板拼接面成荔枝皮狀.同時按設計的位置在擴建橋拼接板預埋拼接鋼筋。
c) 當預埋鋼筋和植入鋼筋水平搭接時,凡搭接長度<10d或預埋鋼筋和植入鋼筋垂直高差>1d時須加設U型鋼筋焊接處理且U型鋼筋務必水平、長邊緊靠鋼筋彎曲大的一邊(一般為擴建橋這邊),然后鋪入面層鋼筋后澆筑拼接縫。擴建橋整體化層的橫橋向鋼筋應與原橋相應鋼筋綁扎,以利新舊橋的拼接。
d) 澆注C40鋼纖維加杜拉纖維加UEA混凝土。
(3) 框架橋拼接
采用縱向伸縮縫拼接的方式。其施工工序:
a) 拼接準備工作,先在原框架橋懸臂下方預植入鋼筋;將原橋邊板鑿毛至露出骨料,使拼接面成荔枝皮狀,澆筑懸臂下部C40鋼纖維加杜拉纖維加UEA混凝土。
b) 施工擴建現澆框架橋,注意預留縱向伸縮縫槽口。
c) 在作好交通組織的前提下,切除原橋防撞欄,鑿除原橋整體化層,安裝對應位置的伸縮縫縱向鋼筋,伸縮縫安裝、鋼筋預埋及植筋均應按產品說明書進行。
(4)現澆板與現澆板拼接
當原橋現澆板無懸臂時,采用橋面板鉸接的方式進行拼接。其施工工序:
a) 施工擴建橋現澆板,并按拼接圖預留拼接槽口及拼接預留鋼筋。
b) 在作好交通組織的前提下,切除原橋防撞欄,鑿除原橋拼接槽口,并保留原橋鋼筋。按圖紙要求完成植筋、鋪鋼筋后澆筑C40鋼纖維加杜拉纖維加UEA混凝土。
4、 施工工序及注意事項:
(1)、植筋按《公路橋梁加固設計規范》(JTG/T J22-2008)的植筋技術要求進行,植筋時應先探明梁體內的鋼筋位置,要求避開梁體內的鋼筋。植入鋼筋抗拔力經過檢測滿足抗拉設計強度要求后進行新橋的架設。
(2)、當參數B>50cm時,在端橫隔梁下設置GYZ D200*56支座,支座具體位置由現場實際情況確定,全橋共計支座30個。拼接前要對原橋進行全面仔細檢測,確保原橋結構無任何問題后(如有結構隱患問題,及時拆除,采取補救措施)。
(3)、拼接底模采用竹膠板加10×10cm方木,采用上下Φ16mm對拉螺桿分別從拼接上下主體外通過,上面使用10×10cm方木支承,對拉螺桿橫橋向間距約為40cm、順橋向每塊竹膠板布3道即間距約為60cm。
(4)、在澆筑混凝土前一定要先使用噴槍噴界面膠,在任何情況下,均不允許在界面膠干固后再直接澆筑新拌混凝土,因界面膠在其固化前的膠凝狀態時與其他材料貼合才能對其他材料進行粘結,否則將不會有任何粘結力。若涂刷的界面膠已經干固,應再次涂刷界面膠,并重復以上施工工藝。
(5)、拼接完畢后應注意加強觀察和養護,預防支座脫空等病害。
5、 控制措施
(1)、沉降控制
①、拼接施工之前,若老橋需要補強加固的,必須完成老橋的加固后才能進行新老橋的拼接。
②、施工時嚴格按設計要求控制樁尖沉淀土厚度不大于3cm,控制新橋樁基的沉降。
③、新橋上部結構收縮、徐變對原橋的影響是決定拼接時間的關鍵因素之一,為減小新橋收縮、徐變對舊橋的影響,新橋成橋后須放置一定時間,即推遲拼接時間使新橋收縮、徐變獨立完成來減小新橋收縮、徐變對舊橋的影響。
④、為盡可能減少拼接縫后澆混凝土收縮、徐變對上部結構的影響,拼接縫處混凝土采用C40鋼纖維加杜拉纖維加UEA混凝土。
(2)、標高控制
為控制架設梁、板后的橋面鋪裝頂面高程與原橋橋面鋪裝頂面高程一致,在拼寬橋梁墩臺帽梁施工前,應復核高程,核查原橋的建筑高度的各分層厚度,施工中依據各橋具體情況測量分析后,可通過調整帽梁特征點高程或支座墊石的高度來實現。尤其注意在澆注支座墊石前必須對老橋進行高程復查,報監理核查無誤后才能澆注支座墊石。
(3)、質量控制
①、對原橋結構進行切割、鑿除時,應嚴格按結構不被破壞(不出現裂縫等)、不降低承載能力的原則進行,對混凝土切割面須按施工縫處理,須鑿毛,以保證新老混凝土可靠連接。開槽尺寸也需嚴格按設計要求予以控制。
②、植筋膠必須保證植入鋼筋具有耐高溫可焊性,即采用的植筋膠不能因鋼筋的焊接而失效,降低其性能,且需要有國家級耐高溫測試報告。
③、在結合面處均勻涂抹界面膠,然后再澆 注混凝土。因為界面膠具有超強的粘接力,優良的耐水性,耐老化性,通過使用界面膠,可以使混凝土表面變得粗糙,可增加新舊混凝土的粘接。由于采用噴槍噴涂,施工方便、快速,能把界面膠均勻涂在舊的混凝土表面,防止死角沒有噴涂界面膠。
④、鋼纖維混凝土澆筑時應保證鋼纖維分布的均勻性和結構的連續性,在一個規定連續澆筑的區域內,澆筑施工過程不得中斷,在澆筑過程中不得因拌合料干澀而加水。
⑤澆筑到位達到初凝后立即進行灑水降溫,一般澆注完12小時后開始拆模,具體時間應根據當時的溫度等情況進行酌情調整。拆模時注意不要損壞底面外觀,拆模后立即用土工布覆蓋并灌水養護,保持土工布潮濕狀態7天以上。拆下的模板及時進行清理打磨,并涂刷脫模劑備用。
⑥、拼接施工應盡量選擇在晚上車流量較少時進行,施工時應封閉原橋靠近拼接側的一個車道,減少原橋車輛荷載的影響。拼接施工完成5天后,拼接混凝土強度不小于設計強度的90%時,方可解除車道封閉,恢復正常交通。為減少交通封閉時間,建議在拼接用鋼纖維加杜拉纖維混凝土中加入適當UEA低堿膨脹劑。
⑦、為了提高混凝土的性能,本次施工采用C40鋼纖維加杜拉纖維加UEA混凝土。其各種材料的性能如下:鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內部微裂縫的擴展及宏觀裂縫的形成,顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能,具有較好的延性;杜拉纖維在混凝土中具有極好的分散性,并且化學性質穩定,只依靠改變混凝土的物理結構而改善砼的性能,不與骨料、外加劑、摻和料、水泥等發生化學反應,是一種非常有效的提高砂漿及混凝土抗裂能力的卓越手段;UEA膨脹劑,通過調整配方降低堿性,避免了水泥制品的堿骨料反應,優化了水泥制品的性能。
(4)、安全控制
由于該加寬段跨越S358國道、樹田村道等村道,施工時特別是下方有通道時,應先封路把舊橋須鑿除部分砼鑿掉,一次性清理混凝土渣,再搭設施工平臺,避免渣塊掉落在施工平臺上,難以清理干凈,并且容易掉落通道砸傷人或車。
6、 結論
(1)、由于鋼纖維、杜拉纖維、UEA低堿膨脹劑、界面膠及噴槍的應用,使本工程新舊橋的沉降與混凝土收縮、徐變以及原橋車輛荷載的不利影響得到了有效的控制,達到設計上的要求。
(2)、施工結果證明了本工程的新舊橋剛性拼接是成功的,大大增強了該路段的通行能力,有效地減少了交通事故的發生或堵車的現象。
(3)、本工程施工實踐可為類似新舊橋拼接的擴建工程提供參考。
【參考文獻】
[1] 公路工程行業推薦性標準.《公路橋梁加固設計規范》(JTG/T J22-2008).人民交通出版社,2008
[2] 國家標準.《混凝土結構加固設計規范》(GB 50367-2006). 中國建筑工業出版社,2006