杜金義
(山西省太原北郊公路管理段,山西太原 030009)
隨著我國經濟的持續快速發展,交通量不斷增加,一些修建年代久遠的橋梁由于設計標準較低,通行能力不能滿足日益增長的交通需求,從而制約了經濟的快速發展,為了提高橋梁的通行能力,消除安全隱患,我們有必要對不能滿足正常使用要求的橋梁進行改造。
柏井橋建于1993年,位于108國道K580+737處,橋梁上部為9 m~13 m鋼筋混凝土空心板,下部結構為重力式墩臺,基礎為擴大基礎。橋面寬12 m,全橋長138.14 m。該橋使用年限較長,并出現疲勞性破壞,故板底出現縱向裂縫、空洞露筋等病害,嚴重影響該橋的正常使用。為有效解決這一問題,改造前就該橋的改造方案是拆除重建還是改造利用的問題進行過專家論證。若拆除重建考慮到該橋位于國道,車流量大,屆時會影響交通。經綜合分析論證,選定柏井橋危橋改造方案。
1)拆除該橋上部結構,更換全部空心板。2)重做橋面鋪裝: 15 cm雙層鋼筋網混凝土+10 cm瀝青混凝土鋪裝層,重做毛勒式伸縮縫4道。3)重做兩側防撞式護欄。
2.1.1 鋼筋
1)鋼筋表面應平直、無銹和無油。2)鋼筋必須按不同種類、等級、牌號、規格分別堆存,且應立牌以便于識別。3)所有鋼筋的試驗必須在監理工程師同意的試驗室進行。
2.1.2 混凝土
用于拌制混凝土的水泥、石子、砂和水必須滿足《橋涵施工技術規范》和《水泥混凝土路面施工及驗收規范》的有關要求。
2.1.3 泄水管
1)泄水管采用矩形鑄鐵管,且不得有裂縫、砂眼和其他影響強度及使用價值的缺陷。2)鑄件的邊緣應做成整齊的圓角,并清除所有鑄鐵件的鱗屑,使表面光潔均勻。3)鋼管托架的尺寸、外形、質量及其他允許偏差要符合國家標準。4)護欄用鋼管為熱軋無縫鋼管,其抗拉強度不小于400 MPa,屈服點不小于200 MPa,伸長率不大于20%。
空心板上采用的是15 cm厚C40的現澆混凝土橋面鋪裝。
2.2.1 施工放樣
按圖紙設計要求的標高檢測安裝好的預應力混凝土空心板,滿足要求后,按施工規范要求在空心板上放出若干個控制點。
2.2.2 鋼筋加工
橋面現澆混凝土的鋼筋加工包括以下幾項內容:現澆層混凝土的鋼筋網加工、鋼筋混凝土護欄座和波形護欄座的預埋鋼筋、伸縮縫預埋鋼筋和橋面連續鋼筋網片。
加工時必須滿足以下規定:1)鋼筋表面應潔凈,使用前將表面的油漬、漆皮、鱗銹等清除干凈。2)鋼筋應平直,無局部彎折,成盤的鋼筋和彎曲的鋼筋均應調直。3)采用冷拉方法調直鋼筋時,Ⅰ級鋼筋的冷拉率不宜大于2%。4)用Ⅰ級鋼筋制作的箍筋,其末端應做彎鉤,彎鉤的彎曲直徑應大于受力主鋼筋的直徑,且不小于箍筋直徑的2.5倍。彎鉤平直部分的長度,一般結構不宜小于箍筋直徑的5倍。5)在鋼筋網組成、安裝以前,首先進行絞縫筋的搭接綁扎,檢查合格后即可進行鋼筋網施工。6)我們在施工現場用鋼筋切割機、彎曲機完成鋼筋的下料、加工和綁扎。7)在現場綁扎鋼筋網時,鋼筋接頭的布置應符合《橋涵施工技術規范》中鋼筋接頭的有關規定。鋼筋的交叉點應用鐵絲綁扎結實,必要時進行點焊焊牢。
2.2.3 安裝模板
模板采用長度為3 m,高度為11 cm鋼制模板,接頭處應有牢固的拼裝配件,裝拆應簡易。
安裝時模板支設在鋼筋混凝土護欄座和波形護欄座混凝土的內側,用鋼筋與預埋在空心板邊板中N13鋼筋進行固定,模板底面應與空心板頂面緊貼。
模板安裝完畢后,宜再檢查一次模板相接處的高差和模板內側是否有錯位和不平整等情況,高差大于3 mm或有錯位和不平整的模板應重新安裝。如果正確,則在模板內側均勻涂刷一薄層機油,以利脫模。
2.2.4 澆筑混凝土
澆筑混凝土前,應先檢查模板的高度和位置是否符合要求,鋼筋的安設是否準確和牢固。合格后即可澆筑混凝土。
混凝土由拌合站集中拌合,并應檢查混凝土的均勻性和坍落度。澆筑時,應從一側向另一側進行。
混凝土的鋪設要均勻,鋪設的高度應略高于完成的橋面標高;要用振動梁壓實整平,振動梁移動的速度要緩慢而均勻,前進速度以1.2 m/min~1.5 m/min為宜。對有不平之處,應及時以人工挖填補平。補平時應用較細的混合料,嚴禁用純砂漿填補。振動梁行進時,不允許中途停留。絞縫混凝土應采用插入式振搗。
2.2.5 混凝土的修整和養生
混凝土的最終修整工作,應包括鏝平及清理。在修整前要大木模清理所有的表面自由水,但不能用如水泥、石粉或砂子來吸干表面水分。在一段橋面混凝土抹面2 h,并拉毛后,其表面已有相當的硬度,用手指壓不出現痕跡時,即盡快予以覆蓋和進行灑水養生。養生期限不少于7 d,在養生期間禁止車輛通行。
2.2.6 拆模
模板可在澆筑混凝土20 h后拆模,拆模時不應損壞混凝土和模板。
1)預制板與橋面現澆混凝土的齡期相差應盡量縮短,以避免兩者之間產生過大的收縮差。
2)為使橋面現澆混凝土與下面的預應力混凝土空心板緊密結合,應對橋面現澆混凝土下面的空心板拉毛,并用高壓水沖洗干凈。
3)橋面上設置的鋼筋網,應采取間隔焊接短鋼筋的方法保證其位置正確和保護層厚度。現澆混凝土時,施工人員和機具不得踩踏在鋼筋網上。
4)澆筑橋面現澆混凝土前,應在橋面范圍內布點測量高程,以確保澆筑后的混凝土厚度滿足規范要求。
5)在進行現澆混凝土橋面時,應按圖紙所示預留好伸縮縫的工作槽。
6)現澆橋面混凝土宜在全橋寬上同時進行,或按監理工程師的指示辦理。
柏井橋危橋改造工程于2008年底完成,目前已使用4年,通過在使用期的觀測和測量檢查,該危橋改造方案達到設計之初的目的,滿足了公路的需求,為今后同一類橋的加固改造積累了一定經驗。