公路桥梁大修施工技术研究——以江场西路(彭越浦桥~沪太支路)项目为例

(整期优先)网络出版时间:2023-07-12
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公路桥梁大修施工技术研究——以江场西路(彭越浦桥~沪太支路)项目为例

金玲

上海静安市政工程有限公司

摘要:公路桥梁在长期运营过程中,裂缝、露筋、铺装层损坏等病害是十分常见的问题。这些问题不仅会影响桥梁正常的使用,也会增加桥梁的运营风险。因此,需要进行维修解决这些问题,延长桥梁使用寿命和减少运营风险的重要途径。本文以江场西路(彭越浦桥~沪太支路)项目为例,分析了公路桥梁维修的重要性,并介绍了相关的大修施工技术措施,以供类似工程参考。

关键词:公路桥梁;大修;裂缝维修;铺装层;施工技术

引言

随着人口和经济的发展,公路桥梁在城市交通中扮演着越来越重要的角色,它们的发展和建设不仅关系到城市交通的通畅,也直接关系到经济的发展。因此,公路桥梁建设的重要性不容忽视,它在城市化进程中起到了至关重要的作用。然而,公路桥梁在长时间的使用过程中,势必会出现各种各样的问题。为此,需要根据公路桥梁的破旧程度进行养护、维修甚至加固处理以延长了其使用寿命并提升了整体安全性。

1公路桥梁大维修的重要意义

1.1及时处理质量缺陷

公路桥梁在经历了长时间的风雨侵蚀后,其质量难免会受到影响。如果在桥梁施工过程中没有进行严格的质量控制,质量较差的公路桥梁将存在更大的安全隐患。无论是裂缝还是桥面坑洼,都可能对周边行人造成威胁甚至危及他们的生命安全。因此,在桥梁施工过程中,必须进行严格的质量管理,以确保公路桥梁的质量和安全性。因此,需要对公路桥梁进行养护、维修和加固。这样可以有效地解决公路桥梁目前存在的安全隐患问题,同时也可以减少公路桥梁质量方面的缺陷。通过对公路桥梁进行养护、维修和加固处理,能够进一步提升公路桥梁的整体质量,使其在实际使用中更好地发挥自身的功能[1]

1.2延长公路桥梁的使用寿命

作为建筑工程中的一种,桥梁工程是非常重要的。然而与其他工程相比,桥梁使用寿命较短。主要原因是由于桥梁在日常使用过程中遭受的磨损比较严重,并且桥梁的结构构造也会导致其使用寿命缩短。为了延长桥梁使用寿命,需要采取一些重要的保养措施,比如定期检修和维护,以确保桥梁结构稳固,安全可靠,确保交通畅通安全。

2项目概况

本工程施工范围为江场西路(彭越浦桥~沪太支路),具体位置西起沪太支路交叉口(桩号K0+136),东至彭越浦桥东侧桥接坡(桩号K1+410),道路总长为1274m。现状路面均为沥青混凝土结构,标准横断面车行道宽度为16m,车行道两侧设有2.0m宽的机非分隔带、3.5m宽非机动车道和4m宽的人行道。工程范围内有一座桥梁,为彭越浦桥。桥梁维修内容主要包括裂缝维修和桥面铺装维修,具体内容包括重做全桥桥面铺装8cmC50快硬性钢纤维钢筋混凝土、6cm沥青混凝土铺装并增设2mm聚合物改性沥青PBⅡ型防水层,重做桥面连续缝,翻除重做桥台型钢伸缩缝,拆除北侧机非分隔带,翻除重做全桥人行道面层铺装,放出板梁内积水。

3公路桥梁裂缝维修

3.1环氧树脂胶泥封堵与压力注浆

针对该工程项目采用环氧树脂胶泥封堵工艺和压力注浆法进行混凝土破损区域和细小裂缝的维修和处理,需要注意以下几个问题: 第一,确保施工人员按照系统检测要求,准确标记破损和细小裂缝的位置;在进行破损和裂缝维修前,需要使用清洁工具,例如毛刷,清理破损和小裂缝表面及其周边区域的尘土、杂物和浮皮等,以确保胶泥和注浆材料能够充分地附着和渗透入破损和细小裂缝之中;第二,需要在使用环氧树脂胶泥进行封堵前,务必按照胶泥的规定比例混合,并在规定的时间内完成操作。在使用压力注浆法进行处理时,应按照设定的注浆压力和流量进行操作,确保混凝土破损区域和细小裂缝能够完全被填充和封堵。

第三,当裂缝宽度超过0.15mm时,需要在擦洗干燥后,合理安装注浆嘴与灌浆泵。对于裂缝宽度在1mm以内的,最佳灌浆泵间距范围为350至500mm。而对于裂缝宽度超过1mm的,则最佳灌浆泵间距应控制在500至1000mm。第四,在裂缝的两侧涂抹两遍环氧树脂基液来封闭裂缝。接着对封闭后的裂缝进行压力试漏,确保封隔效果达到标准后,方可进行灌浆加固。在进行灌浆作业时,请务必严格控制灌浆压力、进胶速度以及灌注时间等参数,确保加固效果达到设计要求。

3.2灌缝技术

灌缝技术是公路桥梁养护的有效措施,适用于原路面基层和横断面良好,仅表面出现纵、横裂缝的情况。此外,该技术可处理伴随裂缝的微小裂纹,适用于密度相对较低的裂缝。其主要目的是进行预防性养护施工。在进行公路桥梁养护时,采用灌缝技术需先对施工部位进行彻底清理。然后,使用密封胶、贴缝胶等裂缝处理材料进行施工,旨在最终修复公路桥梁的裂缝。需要注意的是,该技术需要经过专业人员操作,确保达到理想的修复效果。

4公路桥梁老桥面铺装层大修施工技术要点

4.1老桥面铺装层凿除

老桥面铺装层凿除采用机械工艺凿除,并配合以人工施工,即主要采用镐头机凿除原有桥面铺装,配合以空压机进行清除,以保证原有桥面铺装混凝土清除干净。施工应确保损坏铰缝混凝土清除彻底、干净。凿除桥面铺装及铰缝混凝土前必须对原有边板采取支撑措施,以防止出现在铺装凿除过程中发生边板突然倾覆的安全事故。施工过程中必须对中央分隔带处边板以及最外侧边板分别采取加固支撑措施。

4.2植筋施工

为了提高钢筋混凝土桥面铺装与桥面板的连贯性,选择了直径为12毫米的HRB400钢筋,植筋间距为500×500毫米。在主桥上会避开横梁和系梁预应力管道区域进行植筋。在进行植筋施工时,应检查孔道的深度、孔径、轴线和位置,如果偏位过大的植筋,需要进行补筋或补强处理。同时还需要时刻检查清洁孔是否有效,并确保填充结构胶的密度达到指定标准。应该以匀速缓慢的方式将钢筋插入植筋孔中,直到达到正确的深度,然后慢慢旋转,确保钢筋与植筋胶及孔壁完全粘合。发现插入困难时,可用锤子轻敲来帮助插入,这样避免植筋时间过长,植筋胶凝固后导致植筋效果不佳。此外,还应清理植筋孔口溢出的植筋胶,确保钢筋和孔壁之间没有任何空隙。完成植筋后,应进行24小时的养护,使其充分固化。在此期间,不应干扰钢筋,并使环境尽可能保持干燥。施工过程中还应记录施工温度。

4.3伸缩缝施工

为了确保伸缩装置的安装质量,应该在生产厂家提供的夹具控制下进行安装。在安装之前,应该仔细清扫预留槽内的混凝土毛坯。在安装伸缩装置时,应该严格遵循伸缩装置制造商提供的夹具控制方法。定位宽度的误差为±2mm,要求误差同一符号,以防出现一条缝在不同位置同时出现正负误差。在吊装时,应该根据工厂标明的吊点位置进行适当加强。

在安装过程中需要注意伸缩缝的中心线与梁端中心线需要重合。对于分段伸缩装缝,需要在到达施工现场后进行对接。在对接过程中,需要根据设计图纸上的坡度将两端伸缩缝对齐,使得两段伸缩缝接口处紧密靠拢并保持校正。使用高质量的焊条进行焊接,应该先焊接顶面,再焊接两侧面,最后再进行底面的焊接。同时,在焊接过程中需要及时清除焊渣,在焊接完成后,需要使用手提砂轮机将顶面进行磨平,以保证质量。

4.4定型钢筋网安装

将桥面铺装结构层翻除后,去除原钢筋混凝土铺装层钢筋,保留利用与相邻跨桥面连接纵向钢筋(保留长度≥70cm)、原防撞墙下横向钢筋(保留长度≥70cm)和原铰缝钢筋。桥面铺装层配筋采用双层HRB400级φ12@100×100mm定型钢筋网,定型钢筋网距白色铺装面净距为2.5cm。上层钢筋网片采用相同直径钢筋做成排架,支撑网片,确保上、下层网片的位置准确及混凝土保护层厚度。同时,下层钢筋网片要垫好保护层垫块。桥面铺装钢筋在连续缝处应连续布置,不得断开。另外凡涉及铺装局部挖除的工序,如铰缝、连续缝施工时,原铺装钢筋应保留30cm长度与新铺装钢筋网焊接。

4.5钢纤维混凝土浇筑

桥梁伸缩缝之间的连续施工段的钢纤维混凝土应连续进行浇筑。桥面钢筋混凝土铺装层采用C50钢纤维抗渗混凝土,厚度为8cm,铣削式钢纤维用量为50kg/m3,抗渗等级P8级,铰缝混凝土应先于砼铺装混凝土分开浇筑,新老铰缝钢筋应在钢筋网片上弯折。在同样的强度下,钢纤维混凝土看起来比普通混凝土更干燥,但在振动后仍具有较好的流动性。因此,在施工过程中不应向混合料中添加水,且在连续区域内的浇筑过程中不应中断。

(1)浇筑。浇筑过程在桥面上将钢纤维混凝土均匀分布,用布时,先把洞填满,再铺其他地方。不能抛掷,预防混凝土混合料离析,摊铺过程中如有结块现象,用手撕开或清除,以免出现蜂窝情况。

(2)振捣压实。钢纤维混凝土混合料振捣密实,比普通水泥混凝土混合料耗能大、振捣更长,但是不能过度振捣,如果振动时间过长,可能会导致钢纤维下沉,使钢纤维在结构上下层的分布密度不均匀。振捣棒振捣应轻插慢提,每一插点振捣应以拌合物全面振动液化,表面不再冒气泡和泛水泥浆为限,插入式振捣器的移动间距不宜大于0.5m,至边缘不宜大于20cm。振捣完成后的混凝土顶面应高出两侧模板约5mm,并基本平整,并用大功率平板振捣器对钢纤维进行振捣密实,形成二维平面分布,使钢纤维在平面内的应力均匀。在振动梁施工过程中,对混凝土不足或多余部位进行及时处理。当出现钢纤维团时,应及时将团状物打撒,均匀分布在混凝土中。钢纤维和浮在表面上的钢纤维和石头用表面有凸边的金属圆筒压下,最后用金属圆滚筒滚压平整。

(3)刮板整平表面。碾压整平后,用大于3mm的刮刀或刮尺将表面纵横向整平。施工过程中及时将刮起来的钢纤维压入混凝土中,保证混凝土中的钢纤维不外泄。铺装路面表面可以粗糙一些,这有利于沥青层的连接,不用抹压太光。

4.6养钢纤维混凝护

钢纤维混凝土早期强度较高,因此有必要加强对前期进行湿润养护。为了保证沥青结合面的清洁,采用符合要求的水或河水进行养护,并覆盖土工布,为预防高温水分快速蒸发,可用塑料薄膜覆盖湿养。混凝土强度达到85%即可开放。在混凝土浇筑完成后,需去除表面的浮渣,使其表面的粗糙度控制在0.5-1.0毫米范围内。等混凝土强度达到80%以上后,对混凝土表面进行清理后,进行桥面防水层与沥青混凝土铺装的施工。

4.7水泥基渗透结晶型防水材料的施工

施工前应先检查各裂缝宽度,对不同裂缝采用不同施工方法。对于宽度小于0.2mm的裂缝,宜充分湿润须维修的表面及裂缝内部,让水浸透混凝土,然后用涂料5份水2份调和成浓缩灰浆涂刷裂缝宽两侧各20cm。对于缝宽0.2~0.4mm的裂缝需挖空成25mm宽35mm深的U型槽,再充分湿润须维修的表面及裂缝内部,让水浸透混凝土,然后用涂料5份水2份调和成浓缩灰浆涂刷裂缝宽两侧各20cm。。当灰浆涂层干燥约十分钟,但仍然有粘着性的时候,用涂料浓缩剂按体积取一份水、六份料混合的半干料填满槽与表面平齐。稍微用水洒湿填缝的表面,然后在所修复的区域上再涂上一道防水材料浓缩剂灰浆。

4.8沥青砼摊铺

4.8.1做好摊铺前准备工作

安装自动找平仪和滑车装置后,为了使夯锤正常振动,需要先预热烫平板。此时需要根据情况调整夯锤的振动频率,建议范围为40-50赫兹。为了确保工作顺利,还需要适当喷洒油水混合物到料斗及相关部件上。同时,为了达到最佳状态,还需要按照摊铺平均厚度和松方系数确定熨平板下垫块的厚度并进行校正,同时调整熨平板的摊铺角度。

4.8.2摊铺施工控制

在根据规定速度沿着放样线向前摊铺时,需要控制摊铺机的起步速度不超过1m/分钟,待摊铺开始正常之后,可逐渐提高速度至3m/分钟。同时,应注意与料车的配合,掌握好进料速度,确保摊铺效果良好。在铺设10米后,需要进行厚度的检查,收料与测温人员应认真做好收料和温度检测工作,并进行记录。摊铺完成后,应随时检查摊铺的平整度、坡度和厚度,如有个别地方未达到要求,应及时进行修整。

禁止使用大量人工摊铺热沥青混合料。修整时,应避免站在已铺平的热沥青混合料表面或在其上行走。每幅摊铺需进行纵向搭接,搭接宽度应约为10厘米,以确保接缝紧密的效果。

在进行摊铺过程中,应使用两台摊铺机组成梯形队列进行连续操作。这样可以使得纵向接缝尽量成为热接缝,从而提高施工质量。为了达到最佳的纵向接缝压实效果,可以利用一台静态钢轮压路机或振动压路机,跟随摊铺机在接缝处进行碾压。这个工作需要连续不断地进行,直至接缝平滑、紧密为止。碾压工作是沥青混凝土路面施工的最后一个关键步骤,对施工质量起着决定性的影响,因此必须高度重视并加以严格的控制。

为确保施工面层达到96%及以上的压实度,需要采用震动碾压的方法。此时,震动频率应控制在30-50赫兹之间,振幅则适宜控制在0.4-1mm。在压路机开始碾压过程中,务必确保前后滚轮喷水充分、前后轮全部喷湿后再上摊铺层进行碾压。在连续地进行碾压时,应注意前轮和后轮达到一定温度时,适当控制喷水的用量。喷水用量应以不不粘轮为标准。在碾压过程中,压路机不得在已铺好的道路表面上转向、调头、移动位置或者突然急刹车。驾驶员应避免压路机在同一位置停留,并在回程过程中不能停留在未完全冷却的道路表面上。应以每30cm为单位进行重叠碾压。

4.8.3接缝处理

在进行沥青碾压的过程中,为了保证道路的质量,上下层的接缝应该错开,并且纵向接缝的距离应该大于等于15cm,横向接缝的距离应该大于等于1m。为了进一步保证接缝的质量,各层之间的接缝应该使用切割机进行切割,以保证接缝的整齐平坦。同时,在接缝的表面上应该涂抹沥青粘层油,并且使用熨斗进行熨平,以确保接缝表面光滑平整,避免出现缺陷。

5结语

公路桥梁维修加固是一个极其复杂的工作。尤其是对于城市桥梁这种繁多且形态复杂的病害,维修难度更大。因此,相关部门和从业人员必须高度重视桥梁的维修加固工作,保障城市桥梁的长期稳定和安全运营。在施工过程中,应用先进的状态检测技术,全面检查桥梁的现状,找出存在的问题。接着,采取最新的维修加固施工技术,对不同的桥梁病害进行处理,真正使桥梁恢复其应有的功能。

参考文献:

[1]桥梁维修加固工程施工方案研究[J].刘志.交通世界.2023-03-05

[2]城市桥梁维修加固施工技术研究[J].李广良.运输经理世界.2023-02-25

[3]灌浆料在桥梁维修加固工程中的应用研究[J].何艳;冯月娥.四川建材.2023-01-10