潘作為
(福建第一公路工程集團(tuán)有限公司,福建 泉州 362000)
絕大多數(shù)橋梁基礎(chǔ)都采用樁基礎(chǔ),但樁基礎(chǔ)由于受到?jīng)_刷等作用使用一段時(shí)間后可能產(chǎn)生不同程度的病害,輕則影響橋梁的整體外觀,嚴(yán)重時(shí)將對(duì)橋梁運(yùn)營安全造成威脅,導(dǎo)致橋梁倒塌、塌陷。因此,首先要做好對(duì)橋梁的調(diào)查,及時(shí)掌握樁基實(shí)際情況,然后以樁基實(shí)際情況為依據(jù),制定有效的加固技術(shù)措施,并再施工中加以嚴(yán)格執(zhí)行,保證樁基加固的有效性。
某橋梁工程上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁,下部結(jié)構(gòu)采用雙柱墩和樁基礎(chǔ),橋梁總長為248.9 m。由檢測單位通過現(xiàn)場查看發(fā)現(xiàn)該橋梁樁柱接頭處產(chǎn)生嚴(yán)重的剝落松散現(xiàn)象,內(nèi)部鋼筋外露。為保證橋梁運(yùn)營安全,結(jié)合圖紙要求與現(xiàn)場實(shí)際情況,需對(duì)該橋梁樁基實(shí)施加固處理,加固方法為植筋和增加截面,所用混凝土的強(qiáng)度標(biāo)號(hào)比圖紙要求高一個(gè)標(biāo)號(hào),以此提高強(qiáng)度,同時(shí)用鋼模實(shí)施澆筑?,F(xiàn)圍繞該橋梁工程實(shí)際情況,對(duì)其樁基加固技術(shù)做如下分析介紹。
由于需要在原樁基的外圍實(shí)施基坑開挖,所以對(duì)基坑實(shí)施開挖時(shí),需持續(xù)抽水,并且還要保證施工的連續(xù)性與快速性,將開挖產(chǎn)生的土堆放在與基坑相遠(yuǎn)離的部位,在開挖至沒有病害的樁基表面以后,需對(duì)樁身的完整性進(jìn)行檢查確認(rèn),經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后,澆筑一層厚度為10 cm的素混凝土進(jìn)行封底。除以上工作外,還要設(shè)置好集水坑,為及時(shí)抽水提供方便,并為現(xiàn)場施工提供必要的輔助。
為樁基進(jìn)行植筋時(shí),應(yīng)嚴(yán)格注意下列幾點(diǎn)。
(1)首先進(jìn)行準(zhǔn)確定位,找出植筋的具體位置,并做好相應(yīng)的標(biāo)記。在鉆孔過程中如果遇到鋼筋,則要在與孔位相偏離2~5 cm的位置重新進(jìn)行鉆孔。
(2)鉆孔以水鉆為主,按照鋼筋的直徑與植入深度選擇適宜的鉆頭。所選鉆頭的直徑需要比鋼筋的直徑略大3~6 mm,同時(shí)實(shí)際成孔的深度要比設(shè)計(jì)孔深略大5~10 mm。需要注意的是,如果原構(gòu)件厚度無法滿足孔深的要求,則需要對(duì)孔深進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,否則可能將構(gòu)件鉆透。在鉆孔開始前需將結(jié)構(gòu)表面附著的液體都清理干凈,防止對(duì)孔洞造成污染。
(3)鉆孔完成后,先利用壓縮空氣對(duì)孔內(nèi)進(jìn)行吹掃,并清除附著在結(jié)構(gòu)物上的粉塵。之后用電動(dòng)毛刷對(duì)孔壁浮塵進(jìn)行清理;最后用軟管向孔內(nèi)通入壓縮空氣,以達(dá)到徹底清理的目標(biāo)。
(4)水和油等液體的存在會(huì)對(duì)植筋時(shí)使用的結(jié)構(gòu)膠正常凝結(jié)造成很大影響,對(duì)此,如果孔中有液體進(jìn)入,應(yīng)立即對(duì)孔壁實(shí)施干燥處理,具體可采用以下兩種方法:第一種方法為火焰干燥,若孔內(nèi)有污水進(jìn)入則可采用這一方法來干燥,但在干燥過程中要注意控制好火焰強(qiáng)度,以免將混凝土結(jié)構(gòu)燒壞;第二種方法為化學(xué)干燥,若孔壁已經(jīng)被油污染則要用這一方法來干燥處理。
(5)化學(xué)清孔共分成兩步,第一步為用刷子蘸取適量的丙酮溶液對(duì)孔壁進(jìn)行涂刷,以此清除孔壁上的浮塵,在比較臟的部位應(yīng)多次涂刷,直到孔壁完全潔凈;第二步為在孔壁上的丙酮溶液完全干透后,用專門的清孔膠進(jìn)行清孔,操作方法為向孔中注入一定量的清孔膠,再用鋼筋進(jìn)行攪拌,使清孔膠達(dá)到均勻,將空中的浮塵都粘下來。
(6)在植筋中使用的結(jié)構(gòu)膠主要由三個(gè)部分構(gòu)成,分別為主劑、輔劑與催化劑。在制膠過程中需將這三種材料按照一定比例與次序添加到容器中,然后用攪拌器對(duì)其進(jìn)行均勻攪拌,攪拌均勻后盡快使用。
(7)鋼筋先按設(shè)計(jì)要求的尺寸下料,并將其彎曲成型,再用人工將其表面銹跡去除干凈,除銹必須徹底,否則會(huì)對(duì)植筋的質(zhì)量造成影響。對(duì)鋼筋的植入端需要用砂輪將鋼筋的尖角磨除,確保鋼筋能夠順利植入。
(8)在上述施工均完成后,方可向孔內(nèi)注入一定量的結(jié)構(gòu)膠,然后將鋼筋插入到孔中。在插鋼筋的過程中應(yīng)注意不可用力過猛,同時(shí)要進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)。此外,植筋應(yīng)到達(dá)孔的底部,在結(jié)構(gòu)物的側(cè)面與底部進(jìn)行植筋時(shí),要注意將鋼筋插入后需要用支撐物將其支撐穩(wěn)固,避免鋼筋松動(dòng)或產(chǎn)生脫落。將鋼筋插入到孔底處后將孔口處多余結(jié)構(gòu)膠清理干凈。
(9)植筋養(yǎng)護(hù)指的是在結(jié)構(gòu)膠形成足夠的強(qiáng)度之前采取有效措施避免鋼筋遭到碰撞或被水、油侵蝕。
(10)由于植筋的結(jié)構(gòu)膠具有一定易燃性、腐蝕性與揮發(fā)性,所以應(yīng)做好密封保存,在配制的過程中,工作人員需穿好防護(hù)服。
在模板安裝施工中,應(yīng)注意下列幾點(diǎn)。
(1)施工前現(xiàn)在樁基上進(jìn)行準(zhǔn)確放樣,于基礎(chǔ)的底部將墩身和臺(tái)身上的控制線都準(zhǔn)確放出。
(2)樁基施工所用模板主要為型鋼模板,其厚度應(yīng)達(dá)到5 mm以上,模板加工與拼裝過程中需做好精度控制。
(3)在模板安裝過程中需在地面進(jìn)行試拼,然后分片吊裝到位。
(4)在安裝模板之前,先對(duì)模板的表面進(jìn)行清理與除銹,并均勻涂刷一層脫模劑。
(5)相鄰兩塊模板之間的接縫應(yīng)保持嚴(yán)密,可填塞海綿膠條來有效防止漏漿。
在澆筑開始錢,先對(duì)模板周圍的縫隙進(jìn)行檢查與封閉,以免在澆筑時(shí)產(chǎn)生漏漿。樁基加固用混凝土一般為細(xì)石混凝土,澆筑過程中需使用插入式振搗棒及附著式振動(dòng)器進(jìn)行振搗,插入振搗過程中,振搗棒的移動(dòng)距離應(yīng)控制在其有效作用半徑1.5倍之內(nèi),同時(shí)嚴(yán)格遵循快插慢拔基本原則,對(duì)插入點(diǎn)的排列應(yīng)做到均勻,在逐個(gè)點(diǎn)位上移動(dòng),避免過振、漏振與欠振。在空隙相對(duì)較小的部位,可使用附著式振動(dòng)器來振搗,通過有效的振搗,使?jié)仓幕炷吝_(dá)到密實(shí),實(shí)現(xiàn)預(yù)期的加固和修復(fù)目標(biāo)。振搗一般分層進(jìn)行,即每澆筑完一層混凝土都要對(duì)其進(jìn)行振搗,此時(shí)要注意對(duì)上一層混凝土進(jìn)行振搗時(shí),需將振搗棒插入到下一層中5 cm,以此兩證混凝土的整體性,避免產(chǎn)生分層。當(dāng)混凝土不再下沉、沒有氣泡產(chǎn)生且表面保持平整、開始泛漿后,方可停止振搗?;炷翝仓┕?yīng)保持連續(xù),同時(shí)澆筑的速度應(yīng)適當(dāng),中途不允許間歇。如果因故發(fā)生間歇,則應(yīng)盡可能的縮短間歇時(shí)間,根據(jù)相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),間歇的時(shí)間不能超出2 h,具體的間歇時(shí)間需要根據(jù)氣溫來確定,比如當(dāng)氣溫超過30 ℃時(shí),應(yīng)將間歇時(shí)間控制在1.5 h以內(nèi),而當(dāng)氣溫在10 ℃以下時(shí),可以將間歇的時(shí)間延長到2.5 h。另外,在實(shí)際的澆筑施工中,需安排專人對(duì)模板進(jìn)行檢查,以確定模板是否保持穩(wěn)定,以及連接加固件是否滿足要求等,當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí),應(yīng)立即采取措施進(jìn)行處理。混凝土澆筑與振搗完成,并檢查確認(rèn)合格后,由專人對(duì)其實(shí)施覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)。
綜上所述,公路橋梁經(jīng)過長時(shí)間的使用,其樁基可能產(chǎn)生一系列病害問題,尤其是和承臺(tái)相連的部位,對(duì)此應(yīng)采取有效措施對(duì)樁基進(jìn)行加固,使其始終處在穩(wěn)定的狀態(tài),保證橋梁運(yùn)營安全。目前該橋梁工程的樁基加固施工已經(jīng)完成,經(jīng)檢查,樁基加固質(zhì)量合格,效果顯著,所用加固技術(shù)合理可行,值得類似橋梁工程參考借鑒。