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浅谈混凝土桥梁维修加固施工
2010-09-06 
一、桥梁加固施工挂篮设计需求

  (一)施工挂篮的基本要求


  用于桥梁加固的施工挂篮,要能够提供足够的空间,便于施工人员往返其间,一般宽约2m, 自重要轻松通常不超过2t。还必须保证行走方便,既能跨过桥上灯柱,义能穿越桥梁墩柱。

  如果对变截面桥梁进行加固,还要求挂篮能自由地上下升降,尤其重要的是要求挂篮整体稳定性好,以降低晃动幅度,增加施工安全性。

  (二)挂篮工具设置结构及使用

  挂篮主要由吊篮、连接平台、安全防护网三个主要结构组成,吊篮位于挂篮两侧,是挂篮的主体,酷似一只挂在桥面上的“篮子”, “篮子”中经常装有加固用的材料和设备,挂篮穿过桥墩时,需存放连接平台的组成构件,故称之为吊篮。吊篮的支点处是用可行走平滚做成,平滚紧靠护栏内侧的混凝土桥面,平滚的中心刚好是吊篮重心线上的一点(必要时可通过配重达到这一目的),吊篮的吊钩部分设有一个旋转铰,旋转铰的作用是当整个挂篮需要跨跃桥上灯柱或柱式障碍物时,可用起重机需要跨跃桥上灯柱或柱式障碍物时,可用起重机械将挂篮临时支撑,缺陷出定位销,把吊钩部分旋转,让挂篮越过灯柱之后,再旋转复位,插入位销。就这样,加固施工挂篮便顺利地跨越灯柱或类似灯柱式的桥上设施。连接平台是将两吊篮接连成为一个整体,形成一个完整的桥梁加固挂篮的结构部分。通过旋转螺旋吊杆平台可以上下升降,以适应不同的施工高度。在挂篮穿越桥梁墩柱时,也可将其撤卸,因为连接平台的各组成构件,相互独立,分别栓结在由吊杆支撑的横梁上,单个构件质量小,装卸灵活,所以连接平台这种容易升降、易撤易装的性能,为变截面桥跨结构的加固创造了有利条件。
  
  二、使用挂篮进行混凝土桥梁加固

  挂篮支承在可以滚动的平滚上,其质量一般不会超过2t,如果需要加同的桥梁设有纵坡,可以由高向低移动,此时,两个人就可以直接推动挂篮。假如挂篮必须沿上坡移动时,可使用端头扁平,而且有一定转角的铁棍,拨动平滚,即用杠杆原理拨动平滚,两个人也可以让挂篮沿上坡移动。当挂篮需要跨越桥墩或者桥墩的上游端或下游端有施工项目时,就将连接平台完全撤除,分别堆放在两个吊篮上,再将两个吊篮移动到桥墩的两端进行作业。或跨越桥墩之后重新安装连接平台、继续闪行。由于挂篮可方便移动,加之能上下升降,使挂篮能适应各种混凝土桥梁的加同施工。

  桥梁上部构造是桥梁病害的多发部位,具体表现在上部构造变形、变位、裂缝等等,这些病态既可能是由于上部构造本身的设计或施工原因引起的,也可能是因基础下沉所致,准确地分析病因是治本的基础,选择正确的加固方法是根除病害的关键。桥梁上部构造的加固有多种施工方法,现结合施工挂篮对混凝土桥梁进行上部构造的加固做简单介绍。

  (一)体外素加固要求

  进行体外素加同时,将挂篮停靠在梁端伸缩缝近旁,利用挂篮运送机具、体外素和铺具,挂篮也充当施工人员进出梁内施工体外索的安全通道。通过增加体外索,能切实可靠地增加梁桥的抗弯刚度,以弥补梁内预应力配筋的先天不足,阻止梁体进一步下挠和受拉区混凝土的开裂。体外预应力索与一般预应力索相比,有很多重要的区别,其施工方法也不尽相同。体外预应力索施工应满足以下要求:

  1.埋压浆嘴封缝:实施壁可法灌缝时,首先应将裂缝两侧10cm范围内打磨干净,再用丙酮擦洗,使用壁可封缝胶。沿着裂缝方向每隔30cm埋置压浆嘴,并将压浆之间的裂缝封闭,其封缝宽度约为8cm,厚度8mm。

  2.进行气密检查;待封缝胶硬化之后进行气密检查,目的是观察压浆嘴是否牢靠,封缝胶是否将裂缝封牢。检查方法有水压法和汽压法,若采用水压法,试压之后应间隔48h(200C)以上才能进行灌缝,以保证裂缝处于干燥状况。

  3.用壁可灌缝胶灌缝,灌缝时要使用一种与压浆嘴相连的注射器,两者之间卡口相连,易连易撤,是壁可法灌缝的配套设备,注射器为特种塑料制品,其弹性模量比一般塑料大得多,只要有一定的变形,便会提供较大的应力,因此灌缝过程是用高压将灌缝胶压和注射器,注射器体积膨胀,容量加大,注射器壳体张力也随之加大,当注射器体积膨胀到最大限度之后,注射器便获得第一次注射所需要的灌缝胶,并将装入注射器内的壁可灌缝胶,在壳体张力的作用下持续不断地注入裂缝中。根据裂缝大小,应即时对注射器中的灌缝胶予以补充,当其体积维持12h以上不再缩小,且体积大于空腹20%时,裂缝已经注满,完成灌缝。

  (二)贴碳纤维布补强

  清除加固部位结构表面的松散物质及污垢,并用丙酮擦洗;涂刷底层树脂(底胶);当底胶硬化后,用环氧树脂(找平胶)修补加固构件表面的孔洞;当底胶和找平胶硬化后,涂刷浸洗树脂(面胶)粘贴碳纤维布,要求充分排气,并紧密贴合;再涂面胶。

  (三)贴钢板及钢板条补强

  利用加固挂篮上的附没滑轮组,可以非常方便地将自重大的钢板或钢板条运送到加固位置,挂篮既作运输工具又作工作平台,为高空贴钢板或钢板条创造了很好的条件,在结构上贴上钢板或钢板条,与碳纤维布相比,其自重增加较多,但结构的抗剪、抗扭和整体刚度,将有明显的增强。钢板的粘贴工艺较为简便,首先将需要加强部位的混凝土表面凿除1—2cm,并修平表面,埋置钢板同定螺丝,清洗混凝土表面,再将钢板与混凝土相接触的一面除锈,用预埋的固定螺丝把钢板固定,然后用封缝胶把钢板四周封闭,并预留排气孑L和压浆机,最后向钢板与混凝土之间的缝隙中压人结构胶,让结构胶充分填满钢板与混凝土之间缝隙。贴钢板条,可减少压胶过程,即可直接将结构胶涂刷在钢板条和混凝土的表面,依靠固定螺丝将混凝土与钢板条间的结构胶压实,让钢板条与补强部分混凝土紧密相连,待结构胶固化后,形成整体,达到补强的效果。

  三、结语

  由于交通量的增大,荷载等级的提高,以及使用年限等因素,各地病态桥梁不断增加,桥梁检测及加固有很大的工作量,加固施工挂篮造价低,移动方便、稳定安全,适用于各种桥梁的上部构造的检测与加固,而桥梁加固本身就有其重要的社会意义和经济价值,更有对施工方法、建筑材料不断创新之需求。

  参考文献

  【1】李新平,高荣堂.谢叠大桥预应力混凝土T构桥梁加固方案的比选[M].道桥技术新进展科技学术论文集.西安:陕西人民教育出版社,2001.

  
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