泡沫混凝土在拱橋加固維修中的應(yīng)用

劉亮

摘? 要：“逢山開(kāi)路、遇水架橋”是公路建設(shè)的宗旨，良好的橋梁建設(shè)將能夠?yàn)楣方ㄔO(shè)提供最優(yōu)化建設(shè)方案。雙拱橋是我國(guó)特定時(shí)期所采用的一種橋梁結(jié)構(gòu)，其所具有的鋼材用量少、造價(jià)低、建設(shè)周期短等特點(diǎn)使得其在國(guó)內(nèi)多地都得到了廣泛的應(yīng)用。由于雙拱橋的獨(dú)特結(jié)構(gòu)形式需要在其橋面鋪裝與橋梁主拱之間填充拱上填料。但是在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中拱上填料不可避免的發(fā)生損壞進(jìn)而影響橋梁的通行效果。為恢復(fù)雙拱橋的正常使用需要更換修復(fù)拱上填料。文章在分析拱上填料特點(diǎn)的基礎(chǔ)上就如何使用泡沫混凝土完成橋梁的修復(fù)進(jìn)行了分析介紹。

關(guān)鍵詞：雙拱橋;拱上填料;泡沫混泥土;橋梁修復(fù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）18-0187-02

Abstract： "Open the road in every mountain and build a bridge in the face of water" is the purpose of highway construction， and good bridge construction will be able to provide the optimal construction plan for highway construction. Double arch bridge is a kind of bridge structure adopted in a specific period in our country. With the characteristics of low steel consumption， low cost and short construction period， double arch bridge has been widely used in many places in China. Because of the unique structural form of the double-arch bridge， the arch filling material needs to be filled between the bridge deck pavement and the main arch of the bridge. However， in the process of long-term use， the arch filling will inevitably be damaged and then affect the traffic effect of the bridge. The filling material on the arch needs to be replaced in order to restore the normal use of the double-arch bridge. Based on the analysis of the characteristics of the filling material on the arch， this paper analyzes and introduces how to use foam concrete to repair the bridge.

Keywords： double arch bridge; arch filler; foamed concrete; bridge repair

前言

雙拱橋具有良好的使用特性，在全國(guó)多地都有所使用。但是以往雙拱橋所使用的拱上填料主要以石灰煤渣土為主，在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中難免發(fā)生損壞進(jìn)而造成橋梁橋面損壞。為恢復(fù)橋梁的橋面質(zhì)量需要對(duì)橋面進(jìn)行修復(fù)。本文所介紹的雙拱橋橋面修復(fù)方案以泡沫混凝土替代以往所使用的石灰石煤渣土，通過(guò)合理的工藝完成橋面的修復(fù)。

1 雙拱橋橋面應(yīng)用泡沫混凝土修復(fù)的優(yōu)勢(shì)

泡沫混凝土是一種內(nèi)含大量封閉微氣泡的輕質(zhì)混凝土，具有良好的使用特性。相較于一般的建材其在自重、凝土性以及防水特性和保溫性方面都有著較大的優(yōu)勢(shì)。泡沫混凝土的自重相比于以前應(yīng)用于雙拱橋上的石灰煤渣土在重量上減少了近60%，同時(shí)其承載力相比于石灰煤渣土反而增強(qiáng)了不少。泡沫混凝土內(nèi)含的封閉微氣泡能夠更好的吸收車(chē)輛通過(guò)所產(chǎn)生的振動(dòng)、沖擊等，具有良好的穩(wěn)固性。此外，泡沫混凝土在防水性能方面也得到了一定的優(yōu)化，能夠比石灰煤渣土優(yōu)化近一倍，其良好的吸水特性能夠?yàn)闃蛄禾峁└稍锏沫h(huán)境，提高橋梁的使用壽命。

2 泡沫混凝土應(yīng)用于雙拱橋拱上填料的技術(shù)分析

泡沫混凝土在建筑施工中多應(yīng)用于保溫隔音、路基地基、橋臺(tái)背后填方等，將其應(yīng)用于雙拱橋的拱上填料需要注意解決好泡沫混凝土所存在的厚薄不均、頂面標(biāo)高高差等問(wèn)題，只有在解決好上述問(wèn)題才能使得泡沫混凝土在橋梁修復(fù)中發(fā)揮出良好的效果。在將泡沫混凝土應(yīng)用于雙拱橋梁修復(fù)中時(shí)可以從控制泡沫混凝土的防裂措施、隔倉(cāng)模板和頂標(biāo)高等幾個(gè)方面入手。

2.1 泡沫混凝土應(yīng)用于拱上填料時(shí)的防裂控制

在將泡沫混凝土應(yīng)用于拱上填料時(shí)，由于泡沫混凝土中并未使用粗骨料和外加劑，加之泡沫混凝土凝固過(guò)程中將會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱進(jìn)而導(dǎo)致泡沫混凝土產(chǎn)生干縮裂縫從而影響泡沫混凝土的使用效果。為避免返一缺陷需要采取有效的控制措施，傳統(tǒng)的開(kāi)裂控制措施采用的是在泡沫混凝土拌合時(shí)加入一定量的塑料纖維并使用鋼筋網(wǎng)作為泡沫混凝土澆筑后的骨架從而提高泡沫混凝土的穩(wěn)定性。但是傳統(tǒng)的方法所存在的問(wèn)題在于使用鋼筋骨架的施工難度較大，且容易造成雙拱橋的拱背部分，此外，添加塑料纖維后泡沫混凝土的攪拌和澆筑都較為困難。為解決上一問(wèn)題，可以在泡沫混凝土施工中采用新工藝。使用玻纖格柵取代傳統(tǒng)的鋼筋網(wǎng)用以對(duì)泡沫混凝土進(jìn)行加固。玻纖格柵其本身具有良好的耐腐蝕性和較強(qiáng)的延展特性，將其應(yīng)用于泡沫混凝土中可以有效避免開(kāi)裂。在施工時(shí)將玻纖格柵布設(shè)在泡沫混凝土內(nèi)距離頂部約5cm的位置，在這一位置可以使得玻纖格柵發(fā)揮出最大的效果，依靠玻纖格柵自身和泡沫混凝土的張力能夠?qū)崿F(xiàn)玻纖格柵的穩(wěn)固。此外在泡沫混凝土澆筑時(shí)需要?jiǎng)澐謪^(qū)域，以30cm進(jìn)行縱向分層，并以20m進(jìn)行橫向分區(qū)完成澆筑作業(yè)。并在后期養(yǎng)護(hù)時(shí)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，提高泡沫混凝土的使用效果。

2.2 隔倉(cāng)模板的支護(hù)

在泡沫混凝土澆筑時(shí)采取縱橫分區(qū)可以有效的降低水化熱對(duì)于泡沫混凝土固化的影響，但是在雙拱橋中由于其結(jié)構(gòu)特性使得其對(duì)于隔倉(cāng)模板的需求量較大，從而增大了施工的難度。由于泡沫混凝土的濕密度小于水，在泡沫混凝土的施工中可以采用剛性模板。而對(duì)于泡沫混凝土側(cè)面無(wú)平整度要求的區(qū)段則可以采用剛?cè)峤M合式模板如圖1所示。模板的支護(hù)依靠的是水自重所產(chǎn)生的壓力。剛性模板采用竹板、鋼筋等所組成，以木方為肋條、鋼筋骨架為支架通過(guò)在拱上鉆孔對(duì)模板進(jìn)行固定。在采用剛?cè)峤M合式模板時(shí)可以采用與剛性模板相似的骨架結(jié)構(gòu)，不同的是剛?cè)峤M合式模板選用的柔性薄膜為聚酯薄膜等的不可透水的膜即可，在后期的養(yǎng)護(hù)中需要注意做好養(yǎng)護(hù)工作，確保泡沫混凝土不產(chǎn)生裂縫。

2.3 雙拱橋縱橫坡頂標(biāo)高的高度控制

雙拱橋中存在縱橫坡結(jié)構(gòu)，而泡沫混凝土由于存在微閉氣泡致使其施工精度較難把控，為了控制泡沫混凝土應(yīng)用于雙拱橋上時(shí)的厚度，確保雙拱橋的橋面能夠獲得所期望的厚度，需要做好泡沫混凝土頂標(biāo)高的控制。泡沫混凝土具有良好的流動(dòng)性，為控制泡沫混凝土頂標(biāo)高需要從這一方面入手：（1）在雙拱橋的拱上填料施工時(shí)，為控制泡沫混凝土的標(biāo)高可以采用雙控制線(xiàn)控制法。在泡沫混凝土的上控制線(xiàn)設(shè)置為泡沫混凝土的設(shè)計(jì)頂標(biāo)高允許線(xiàn)，下控制線(xiàn)則為泡沫混凝土的設(shè)計(jì)標(biāo)高允許線(xiàn)。（2）如在泡沫混凝土施工時(shí)采用的是分層分段澆筑法時(shí)，應(yīng)首先將泡沫混凝土持續(xù)進(jìn)行澆筑并澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高最低點(diǎn)，待到澆筑完成的泡沫混凝土初步凝結(jié)后使用5cm的木方將剩下的泡沫混凝土澆筑區(qū)段分層分區(qū)段的澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高，需要注意的是，在分層澆筑時(shí)，在初凝的泡沫混凝土上持續(xù)進(jìn)行澆筑5cm以上時(shí)泡沫混凝土將不會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂。在完成泡沫混凝土的分層澆筑后，待到泡沫混凝土初凝后確保其具有一定的硬度后可以拆除模具檢查初凝的泡沫混凝土表面是否存在缺陷，如存在缺陷可以及時(shí)的對(duì)缺陷位置進(jìn)行修補(bǔ)，用以確保泡沫混凝土凝固后具有平滑的表面。

3 某雙拱橋梁采用泡沫混凝土加固維修實(shí)例

某橋梁興建于70年代，在橋梁的引橋部分采用的是雙曲拱結(jié)構(gòu)，其拱上填料使用的是石灰煤渣土。經(jīng)過(guò)多年的使用，該橋梁拱上填料已經(jīng)損壞殆盡、不堪使用。同時(shí)對(duì)周邊的橋面部分也造成了較大的影響，亟待加固維修。該維修加固工程頂上填料采用的是A06泡沫混凝土用以取代傳統(tǒng)的石灰煤渣土，并在距離泡沫混凝土頂部5cm的位置布設(shè)玻纖格柵，用以增強(qiáng)泡沫混凝土的剛性。此外，從增強(qiáng)橋梁整體剛性方面還采取了諸如裸露部位的修復(fù)加固、鋼筋加固等舉措。

在使用泡沫混凝土作為拱上填料對(duì)雙拱橋進(jìn)行修復(fù)時(shí)，首先需要做好施工前的清潔工作，清理好待施工區(qū)域的雜物，并在各拱頂位置外側(cè)墻標(biāo)出泡沫混凝土施工所需要的上、下控制線(xiàn)。泡沫混凝土施工時(shí)所使用的泡沫混凝土是現(xiàn)場(chǎng)制備的，需要做好相關(guān)設(shè)備的維護(hù)與進(jìn)場(chǎng)以及管路的布設(shè)，泡沫混凝土制備設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)的距離需要控制在100m以?xún)?nèi)。在完成了上述準(zhǔn)備工作后需要進(jìn)行模板的安裝，在分區(qū)段的縱向位置設(shè)置剛性模板，其他的區(qū)域則可以采用剛?cè)峤M合式模板。剛性模板的布設(shè)需要順直、牢固，對(duì)于接縫處需要做好密封工作，避免泡沫混凝土澆筑過(guò)程中產(chǎn)生滲漏。而對(duì)于剛?cè)峤M合式模板則需要做好剛性骨架的安裝，而后在剛性骨架上安裝柔性薄膜，待到柔性薄膜固定后使用壓條進(jìn)行位置固定，并向其內(nèi)注入一定量的水用以使得柔性膜緊貼剛性骨架。在完成了模板的固定后即可進(jìn)行泡沫混凝土的澆筑工作，澆筑按照拱腳-拱頂?shù)捻樞驖仓?，在每次澆筑前需要?duì)泡沫混凝土的密度、濕度和流動(dòng)性進(jìn)行測(cè)量，只有滿(mǎn)足要求的泡沫混凝土才可進(jìn)行澆筑。在澆筑過(guò)程中泡沫混凝土輸送管口需要埋入已澆筑的泡沫混凝土內(nèi)，用以確保泡沫混凝土具有相應(yīng)的特性。泡沫混凝土的澆筑作業(yè)應(yīng)避免雨天以免影響澆筑質(zhì)量。待泡沫混凝土澆筑到距設(shè)計(jì)上標(biāo)高5cm的位置時(shí)在泡沫混凝土上布設(shè)玻纖格柵并做好固定。待到玻纖格柵固定好后即可進(jìn)行后續(xù)的澆筑作業(yè)。在完成整體的施工后需要積極做好養(yǎng)護(hù)工作，確保泡沫混凝土具有良好的效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

使用泡沫混凝土代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石灰煤渣土用于拱上填料將能夠取得良好的橋梁加固修復(fù)效果。本文在分析泡沫混凝土特性的基礎(chǔ)上對(duì)其在某橋梁雙拱修復(fù)過(guò)程中的應(yīng)用工藝以及施工過(guò)程中所需要注意的要點(diǎn)進(jìn)行了分析闡述。雙拱橋在我國(guó)多地仍有使用，做好雙拱橋的吸附加固將能夠有效的提高其使用壽命，使其發(fā)揮出更好的效果。

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