既有桥梁抗倾覆加固工程
2015-07-20
0 引言
鉴于前阶段哈尔滨三环路群力高架桥洪湖路上行匝道倾覆事故，造成了重大的经济损失和极其恶劣的社会影响，全国都加强了对既有桥梁的倾覆加固处理，确保类似事故的再度发生。
1 前期准备
1.1 场地准备
用人工或挖掘机将承台周围3m范围内土清除，挖深在承台顶，承台周围30cm内用人工开挖，避免机械损伤承台。
根据设计图纸墩柱中心控制坐标测设墩柱纵、横轴的十字控制桩，放出墩柱的中心位置，弹出外边线。
1.2 凿毛
墩柱的平面尺寸确定后。为增强新、旧砼的结合性、整体性，将原墩柱及承台表面凿毛，深度不小于6mm，以露出新茬为原则，将混凝土表面浮碴清除干净。考虑到新旧混凝土接茬处的连接性能，凿毛时将原旧墩柱圆弧拐角处向内从上至下直线切割1cm，以保证新旧混凝土的连接效果。凿毛顺序为从上至下进行。
1.3 涂刷界面剂
宜选用水泥基混凝土界面剂，涂刷前首先冲洗湿润基面，待混凝土基面饱和面干后，涂刷水泥基混凝土界面剂2遍，注意需待第一遍界面剂表干后再涂刷第二遍。
1.4 支架搭设
根据现场实际情况以及墩柱高度确定支架材料和搭设方法，要求牢固、稳定，宜采用钢管及扣件搭设。同时设置上下坡道，在墩顶位置满铺木板，形成封闭的作业平台。
2 中期对需加固墩身的处理
2.1 钢筋加工
按照设计图纸下料并加工，弯曲成型后，表面不得有裂纹、鳞落式断裂等现象，半成品挂牌注明所用部位、型号、级别并分别堆放。
2.2 墩柱钢筋植入、绑扎
2.2.1 测量放样及基础钢筋植入
施工放样，标出植筋位置，及加粗后墩柱的平面位置，专业人员进行植筋操作。
植筋步骤：
1）钻孔，按放样位置， 按要求选择合适的钻头，一般钻孔深度不少于500mm；
2）清孔，清洁的压缩空气，配合毛刷清孔；
3）注胶，一般选用进口品牌植筋胶，注入已清理的孔内；
4）植筋，将加工好的植入筋，相间植入孔内，严格控制植入深度。
上述第3）、4）步，交替进行。即每注一孔胶后，及时将钢筋植入，防止中途停工造成粘胶固化。
为验证植入筋结合效果，进行拉拔试验，确认此类型植筋施工的牢固性。
2.2.2钢筋绑扎
钢筋绑扎按顺序进行，先调整植入筋，再架立主筋，并按规范要求与植入筋逐一焊接完成，矩形连接短筋将直接植入原墩柱内，现墩柱连接固定，检查确认架立筋的位置正确，绑扎螺旋箍筋，绑扎过程中，要保证保护层厚度和钢筋的正确位置。
2.3 墩身钢筋的成型与安装
1）墩身主筋在承台浇筑前按照设计图纸要求整体预埋定位；
2）钢筋接头与钢筋弯起处相距不应小于10倍主筋直径，也不宜位于最大弯矩处；
3）绑扎箍筋，安设垫块保证保护层厚度；
4）当墩柱较高时，为防止钢筋弯折，采用钢管将墩柱钢筋四面固定。
2.4 模板支立
2.4.1 质量要求
砼宜采用泵车输送，模板工程重点应抓好支撑系统，防止支撑系统出现倒塌。要有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受新浇砼的重量和侧压力，以及在施工过程中所产生的荷载。
2.4.2 支护方法及要求
墩柱钢模板支立前在承台顶上放出墩柱四角线，四角线自墩柱外扩20cm～50cm，用墨线在墩柱上弹出墩柱轮廓线，安装模板时按照轮廓线安装，校核时用钢尺测量外扩线与墩柱模板的距离。
墩柱垂直度控制采用自墩柱顶端在墩柱两个侧面掉线坠，分别测量垂线到模板的距离进行控制。
2.4.3 钢筋保护层
墩柱钢筋保护层采用在箍筋绑扎垫块的方式控制 ，墩柱插筋时，采用承台十字线符合墩柱插筋保护层，确保墩柱底部保护层满足设计要求。
2.4.4 模板安装工艺
为加快模板周转，保证砼强度及外观，同时考虑到模板自身的承载能力，模板安装的高度和混凝土浇筑受到一定限制。考虑分两种浇筑混凝土方式。
安装模板，具体顺序为：
1）高度低于5m的墩柱采用钢模板一次支立。一次浇筑成型。
2）高于7m的墩柱计划采用两次浇筑成型的方式；即5m以下先支立模板浇筑。浇筑至顶端时，停止浇筑，即刻支立上部模板，在两个小时之内必须支立完成，即刻浇筑上部分混凝土至墩柱顶端。
具体浇筑工艺如下：泵车软管插入模板一侧浇筑砼，砼工将振捣棒入钢筋笼开始振捣，按30cm分层浇筑、振捣，模板外侧用橡皮锤敲击，浇筑高度约1.2m，软管移出，插入另一侧模板内浇筑、振捣，两侧高差再次达到1.2m时，换到第一次浇筑的一侧。反复进行，浇筑至模板顶面。
注意，不可有漏振、欠振、超振情况发生；砼灌注至模板中部后，放慢灌注速度，振捣不宜叠振过多，使模板受力过大而发生变形。浇筑结束，钢筋及时复位。
2.4.5 模板拆除及砼养生
待砼达到设计强度的70%后，即时拆除模板，防止模板与砼面粘连。及时用塑料薄膜包裹或用土工布包裹柱体洒水养生。
3 后期抗倾覆支座的安装、边墩的刚拉杆施工
3.1 安装支座
安装步骤如下：
1）加工总长小于68cm，Φ22钢筋成螺杆，该螺杆由两段组成，连接处套正反扣，用螺母连接螺杆成一体，旋转螺母可调节螺杆间距；
2）将2cm厚钢板与螺杆焊接固定；
3）将螺杆连钢板焊接在绑扎好的钢筋笼上，位置及几何尺寸满足设计图纸要求； 4）吊装支座垫石、支座以及楔形钢板。调整垫石及楔形钢板位置和方向，保证楔形钢板横坡度与箱梁底板横坡吻合。环氧树脂将楔形钢板与箱梁底板粘接，支座垫石与下部钢板粘接牢固；
5）调节旋转螺母，将支座与梁底楔形钢板顶紧；
6）正反套扣及支座安装；
7）支座安装完成后，拆除排架、将承台基坑回填，回填时将回填土分层人工夯实，以保证回填土的压实度。
综上墩柱加粗施工完成。
3.2 边墩设钢拉杆
匝道桥一般均位于曲线上，拉杆设置在箱梁曲线内侧。桥台处被动钢拉杆设置在箱梁侧面与盖梁之间，连接墩盖梁处钢拉杆设置在箱梁底面和盖梁侧面。
拉杆构件的钢件须进行防腐处理，材料表面应进行防锈、清洁、平整处理。涂层防腐采用环氧底漆两道+环氧富锌漆两道+聚氨酷面漆两道，面漆颜色与原结构颜色一致。
4 墩柱加粗施工中应注意的问题
1）植筋深度及植筋胶要严格控制；
2）原墩柱凿毛要满足规范及设计要求，原墩柱主筋要与加粗墩柱主筋焊接，增强其整体性；
3）第一次模板的支撑加固要做好，圆形模板和矩形模板拼接要紧密牢固，防止跑模；
4）第一次模板竖直度严格控制，防止墩柱竖直偏差过大；
5）砼振捣要均匀、密实，避免出现蜂窝、麻面；
6）第二次模板安装时，首次砼上表面要有对拉杆（圆柱加粗为矩形柱类型），第一、二次砼界面处要粘胶条，防止出现凸起，避免蜂窝麻面产生；
7）第二次浇筑的砼高度要低于模板顶端20cm左右，防止出现凸起；
8）支座垫石、支座及楔形钢板要紧密接触，楔形钢板上方涂抹环氧树脂，真正发挥其支撑作用；
9）支座垫石下方砼要振捣密实，不可漏振，防止有空洞出现，影响桥梁质量。
10）墩柱施工完毕后，回填基坑至原地面，回填方法及要求同承台基坑回填要求一致。
