橋梁加固工法

1、沿海地區(qū)受潮汐氯離子侵蝕橋梁加固工法一、前言對(duì)病害橋梁進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)、增加耐久性，最大程度利用現(xiàn)有資源，保證其使用安全， 延長(zhǎng)其使用壽命是當(dāng)今國(guó)際工程界關(guān)注的重大課題之一。目前，我國(guó)已有一定數(shù)量的橋梁 發(fā)生老化，危橋逐年增多，對(duì)危橋加固已成為橋梁設(shè)計(jì)、研究、管理部門的當(dāng)務(wù)之急。我 國(guó)自上世紀(jì)70年代開始對(duì)舊橋加固改造技術(shù)進(jìn)行研究，目前已有多種橋梁加固的形式及方 法：如加大截面加固法、體外預(yù)應(yīng)力加固法、外部粘貼鋼板加固法和粘貼碳纖維加固法等。2006年，江蘇淮陰水利建設(shè)集團(tuán)有限公司根據(jù)交通部公路科學(xué)研究所、山東省濟(jì)南大 學(xué)的方案在煙威高速公路金山港大橋加固工程施工中，采用含銀硫鋁酸鹽水泥混凝土替換

2、 受病害混凝土同時(shí)加大橋墩截面的方法，為沿海地區(qū)受氯離子侵蝕而發(fā)生病害需進(jìn)行加固 的橋梁提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。二、工法特點(diǎn)1、采用含銀硫鋁酸鹽水泥混凝土滿足防滲透及防氯離子侵蝕要求。2、用加大截面方法加固橋梁，可以提高構(gòu)件的耐久性、穩(wěn)定性并減小病害發(fā)展，一般 梁橋在條件允許的情況均可采用此方法進(jìn)行加固。三、適用范圍本工法適用于沿海地區(qū)橋墩直接浸泡于海水中，長(zhǎng)期受海水及氯離子侵蝕，鋼筋混凝 土構(gòu)件出現(xiàn)混凝土剝落、鋼筋銹蝕、順筋開裂等病害，且病害并未影響橋梁結(jié)構(gòu)承載能力， 僅需進(jìn)行耐久性加固的橋梁。四、工藝原理采用含銀硫鋁酸鹽水泥混凝土對(duì)橋墩病害區(qū)表面松散的、含鹽量高的混凝土進(jìn)行替換， 同時(shí)加大橋墩

3、截面提高抗氯離子滲透和混凝土抗腐蝕能力。五、施工工藝（一）工藝流程（見圖 1）圖1工藝流程圖（二）、鋼圍堰制作安裝1、鋼圍堰制作：鋼圍堰采用 8mm鋼板卷制，背面用8#槽鋼作為支撐，車間分節(jié)分 片加工，護(hù)桶接頭用法蘭邊螺絲連接，法蘭邊采用80*80*8角鋼制作?？紤]到海浪和潮汐因素，圍堰做成三節(jié)，底節(jié)高度為 3m,上兩節(jié)高度各為1.5米。為防止圍堰變形，提高圍 堰穿透力，在圍堰下節(jié)底部外側(cè)加焊厚度 12mm、寬300mm鋼板加強(qiáng)刃腳。圍堰內(nèi)側(cè)按受 力方向加數(shù)量不等的10#曹鋼做剪刀撐。2、鋼圍堰安裝：落潮時(shí)灘地露出水面位置的橋墩，選擇在潮汐水位最低時(shí)，用挖掘 機(jī)，把橋墩及系梁周圍的碎石清理到需

4、處理的高程，并用人工進(jìn)行整平，整平后，用吊車 把圍堰分節(jié)吊到橋下，然后用手動(dòng)葫蘆把圍堰拉到位置，進(jìn)行拼裝。將鋼圍堰拼裝連接成 形，每片圍堰的接頭之間用橡膠墊圈止水，螺絲緊固，使用20型振動(dòng)錘進(jìn)行振動(dòng)下沉，如果下沉不理想，考慮使用高壓水槍沖沙引導(dǎo)，但要注意保持相對(duì)平衡，第一節(jié)圍堰安裝到 位后，分片分塊繼續(xù)把第二、三節(jié)圍堰安裝到位，繼續(xù)下沉到理想施工位置。落潮時(shí)灘地 不露出水面位置的橋墩，用戰(zhàn)備浮箱搭設(shè)水中平臺(tái)，再進(jìn)行鋼圍堰的拼裝、下沉，待圍堰 平衡穩(wěn)定后，在圍堰內(nèi)拋砂袋，將砂袋拋到所需要的高度后，即進(jìn)行碎封底。（三）、圍堰內(nèi)排水、封底圍堰安裝到位后，利用低潮位時(shí)間，對(duì)圍堰外側(cè)進(jìn)行相對(duì)整平，對(duì)可能

5、滲水的地方 用粘土、棉胎進(jìn)行覆蓋，用沙袋壓實(shí)，圍堰內(nèi)用大功率泥漿泵或潛水電泵進(jìn)行排水，圍堰 內(nèi)海水排干后即對(duì)橋柱進(jìn)行封底施工，采用C25普通混凝土進(jìn)行封底?；炷敛捎昧锿矎臉蛎嫒雮}(cāng)。封底時(shí)在圍堰兩頭設(shè)置固定井點(diǎn)排水孔，封底基槽開挖到位后鋪設(shè)防水化纖彩 條布，碎添加快凝早強(qiáng)添加劑，防止海水浸蝕而影響碎強(qiáng)度。（四）、橋柱、系梁腐蝕混凝土鑿除根據(jù)施工要求并結(jié)合實(shí)際情況，在對(duì)橋柱、橋臺(tái)周邊進(jìn)行碎封底以后，確保圍堰內(nèi) 不進(jìn)水，組織工人對(duì)橋柱系梁被腐蝕的碎表層進(jìn)行清理，采用空壓機(jī)和人工鑿除相結(jié)合， 先用空壓機(jī)及風(fēng)鎬鑿除到鋼筋，然后再用人工鑿除到設(shè)計(jì)深度，碎鑿除深度嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要 求控制，注意被清除硅表面要相

6、對(duì)平整，然后人工用鋼絲刷和空壓機(jī)對(duì)表面進(jìn)行清理，不 殘留有松動(dòng)的殘?jiān)皆诒砻?。鑿除后的的混凝土，?yán)禁浸入海水中。如浸入海水，則需再 鑿除掉表層浸過海水的混凝土。（五）、鋼筋除銹及防銹處理舊混凝土鑿除后，用手持式磨光機(jī)安裝鋼絲球?qū)︿P蝕的鋼筋進(jìn)行除銹處理，處理過的鋼筋表面涂Sika903阻銹劑。對(duì)鋼筋截面面積銹蝕超過5%的，做補(bǔ)筋處理，后補(bǔ)鋼筋與原鋼筋進(jìn)行點(diǎn)焊搭接。（六）、鉆孔及植筋鉆孔用手持式?jīng)_擊鉆進(jìn)行，鉆孔直徑為16mm,鋼筋植入深度為10cm,鉆孔根據(jù)圖紙及實(shí)際情況布置孔位，環(huán)柱子方向在原墩柱每?jī)筛摻钪g鉆孔，上下按圖紙尺寸鉆孔。植埋鋼筋前，用毛刷及清潔壓縮空氣清孔至無粉塵的清潔狀態(tài)。植筋

7、采用JN-Z植筋錨固膠，用施膠槍向植筋孔內(nèi)填膠，填膠從孔底向孔口逐步填膠，以保證孔內(nèi)空氣排出、注膠 飽滿，每孔注膠量略大于理論需膠量。將鋼筋旋轉(zhuǎn)插入至孔底，保證孔口溢膠并注意防止漏膠。所植鋼筋表面涂 Sika903阻銹劑做防銹處理。（七）、鋼筋網(wǎng)布置鋼筋為縱向 12,每根橋墩均勻排列 24根；環(huán)向 10,間距為15cm?？v向鋼筋與植 筋焊接連接，環(huán)向鋼筋與縱向鋼筋的連接采用焊接或綁扎，搭接點(diǎn)的連線與豎向垂直線的 夾角不小于60度。鋼筋網(wǎng)涂Sika903阻銹劑作防銹處理。（八）、混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)1、模板安裝：模板為定制的鋼模板，安裝前在鋼模板上下口各對(duì)稱焊接四根伸出模板10cm槽鋼或鋼管，在每根

8、槽鋼上焊接一根頂絲，用于與未被拆除部位的橋墩頂固，以保證 模板安裝時(shí)的中心位置與原橋墩的中心位置相吻合。模板安裝時(shí)用吊車配以人工手拉葫蘆 將每片模板吊裝到位進(jìn)行拼裝，拼裝時(shí)用海綿壓縫，嚴(yán)防漏漿。2、混凝土材料及配合比：加固采用C40含銀硫鋁酸鹽水泥混凝土，細(xì)集料選用質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好的水洗河砂，細(xì)度模數(shù)2.62.8,含泥量小于1%;粗集料選用最大粒徑不大于20mm、質(zhì)地堅(jiān)硬的石灰石、花崗石等碎石，含泥量不大于1%。拌和使用無污染淡水?；炷僚浜媳纫姳?。含鋼硫鋁酸鹽 水泥I級(jí)球型 粉煤灰礦渣水膠比水洗中砂水洗碎后(520mm外加劑360 kg/m345kg/m345kg/m30.33778kg

9、/m31074kg/m31.8%表1 C4g銀硫鋁酸鹽水泥混凝土3、混凝土澆筑(1)、混凝土澆筑的準(zhǔn)備鑿除后混凝土基面清潔干凈，表面無松散的雜物、碎片，澆筑前用含銀硫鋁酸鹽水泥凈漿在鑿除后的基面上均勻涂刷一遍作為界面劑?；炷翝仓?，對(duì)用于澆筑的原材料；固定塑性混凝土成型的模板；將被隱蔽覆蓋的 鋼筋等進(jìn)行系統(tǒng)的檢查，確保上述各項(xiàng)內(nèi)容符合澆筑的要求，對(duì)場(chǎng)內(nèi)參與澆筑的各種施工 設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)，以保證澆筑時(shí)設(shè)備運(yùn)行良好。(2)、混凝土拌和、計(jì)量及運(yùn)輸混凝土拌和均采用場(chǎng)內(nèi)拌和，混凝土坍落度15cm。拌和按設(shè)計(jì)的配合比拌和混凝土，各組成材料分別按重量過磅，秤量準(zhǔn)確，各組成材料的偏差允許范圍為：水泥，

10、摻合材料十;水， 外加劑±1%骨料十施工時(shí)，對(duì)骨料的含水量跟班專人測(cè)定，特別是澆筑過程中遭遇異常天氣，以便及時(shí) 調(diào)整加水量。(3)、混凝土入倉(cāng)、振搗及抹面因混凝土入倉(cāng)垂直高度大于 2m,混凝土熟料采取掛設(shè)漏斗管導(dǎo)料到澆筑平臺(tái)上，人工 用鐵鍬鏟料入倉(cāng)，入倉(cāng)時(shí)沿橋墩周圍均勻、分層布料?；炷琳駬v采取插入式振搗器及附 著式振搗器配合振搗，插入式振搗棒選擇1.1KW直徑較小的振搗棒，振搗時(shí)不觸及鋼筋且與模板有一定間隙，振搗時(shí)間滿足規(guī)范要求。澆筑完成后與老混凝土接頭的斜面位置采用木抹壓光表面，在混凝土終凝前多次人工鐵抹抹光，以防混凝土水化收縮形成表面龜裂。4、養(yǎng)護(hù)混凝土澆筑拆模后，在表面涂含銀

11、硫鋁酸鹽水泥凈漿（水灰比1: 0.6）,然后用土工織物圍裹一層（土工織物用淡水浸濕），再在外面用塑料布圍裹一層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。至少養(yǎng)護(hù) 14 天才允許暴露于海水，養(yǎng)護(hù)期確?；炷帘砻嫣幱跐駶?rùn)狀態(tài)。六、機(jī)具設(shè)備（見表2）1吊車臺(tái)QY16T1安裝鋼圍堰、鋼模板2挖掘機(jī)臺(tái)大宇1m31安裝鋼圍堰3卷揚(yáng)機(jī)臺(tái)5T1安裝鋼圍堰4碎攪拌機(jī)臺(tái)錐式350L1混凝土澆筑5空壓機(jī)臺(tái)5混凝土鑿除6風(fēng)鎬臺(tái)20混凝土鑿除7柴油發(fā)電機(jī)臺(tái)80KW1動(dòng)力8柴油發(fā)電機(jī)臺(tái)15KW1動(dòng)力9插入式振搗器臺(tái)1.5KW2混凝土澆筑10附著式振搗器臺(tái)1.5KW2混凝土澆筑11鋼筋切斷機(jī)臺(tái)112小型切割機(jī)臺(tái)213磨光機(jī)臺(tái)414電錘臺(tái)215軍用浮箱只4

12、安裝鋼圍堰16電焊機(jī)臺(tái)BX-350217手動(dòng)葫盧臺(tái)2KN、 4KN818潛水電泵臺(tái)2.2KW1019泥漿泵臺(tái)5 KW2表2、機(jī)具設(shè)備七、勞動(dòng)組織（見表3）人員1工程師及技術(shù)員42起重工103鋼筋工44電焊工25機(jī)械操作工26混凝土工87電工4810表3、勞動(dòng)組織八、質(zhì)量控制（一）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行煙威高速公路金山港大橋維修加固施工圖設(shè)計(jì)及相關(guān)的公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范。鉆孔嚴(yán)格按圖紙要求布置孔位，孔位偏移量與設(shè)計(jì)鉆孔位置距離不大于5cm；綁扎外層鋼筋網(wǎng)混凝土保護(hù)層厚度不低于50mm；混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不低于 14天。（二）技術(shù)措施1、材料質(zhì)量保證進(jìn)場(chǎng)的水泥、砂子、碎石、鋼筋、外加劑、植筋膠、阻銹劑等主要建筑

13、材料除要求有 相關(guān)質(zhì)量證明外，現(xiàn)場(chǎng)必須按照技術(shù)規(guī)范要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽查檢驗(yàn)，不合格者不得使用。2、混凝土施工質(zhì)量保證專人負(fù)責(zé)檢查混凝土原材料，測(cè)定砂、石含水量，混凝土拌和物塌落度；檢查混凝土 配合比及水泥、水的用量；嚴(yán)格按要求添加專用外加劑，計(jì)量準(zhǔn)確。九、安全措施1、進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)必須戴安全帽，高空作業(yè)要系安全繩，上下橋面的梯子必須牢固可靠。2、使用的設(shè)備、工器具及防護(hù)用品等在使用前均進(jìn)行檢查，磨損嚴(yán)重的或絕緣不合 格的，禁止使用。3、特殊工種如電工、吊車司機(jī)、電焊工、起重工均持證上崗。4、所有電纜、電線、電焊線、地線、氧氣管、乙快管等分別鋪設(shè)，不能纏繞，氧氣 瓶與乙快氣瓶之間的距離不小于 3m。

14、5、大型吊裝千斤繩在吊點(diǎn)處加墊，以防滑動(dòng)或磨斷鋼絲繩。6、水上施工作業(yè)有安全的作業(yè)平臺(tái)，水上浮箱連接應(yīng)牢固，浮箱周圍設(shè)置圍欄。7、注意天氣預(yù)報(bào)，有特殊天氣如大潮、大風(fēng)等異常氣象時(shí)及時(shí)做好防范措施。十、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析1、采用含銀硫鋁酸鹽水泥混凝土替換受病害混凝土同時(shí)加大橋墩截面方法為沿海地區(qū) 受氯離子侵蝕而發(fā)生病害需進(jìn)行加固的橋梁提供了施工方法。2、C40含銀硫鋁酸鹽水泥混凝土 28天單軸抗壓強(qiáng)度達(dá)到 61.9Mpa、滲透系數(shù)小于 38 X 10-13 m2/s ,可以提高抗氯離子侵蝕耐久壽命40年，確保橋梁在服務(wù)期內(nèi)滿足使用性能要求。3、對(duì)于提高沿海地區(qū)易受氯離子的橋梁使用壽命具有積極意義。卜一、工程實(shí)例煙威高速公路金山港大橋，位于山東省漢河、廣河交匯入?？谔帲瑯蛄荷喜拷Y(jié)構(gòu)跨徑 組合6X20m+6< 20m+6< 20m全橋長(zhǎng) 374.4m。采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板結(jié)構(gòu)，混凝土標(biāo)號(hào) 為C40,蓋梁為C25鋼筋混凝土，雙幅橋面總寬23m,中間設(shè)有