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惠州西枝江大LETOU体育国米加固技术
2010-11-03 来源:网络
惠州西枝江大LETOU体育国米位于惠州市市区,主跨一孔80m钢筋混凝土箱型肋拱LETOU体育国米,矢跨比1/7,拱轴系数m=1.756,采用等截面悬链线无铰拱,主拱肋箱高1.5m,箱宽1.6m,顶板0.24m (预制6cm ,现浇18cm),底板及腹板厚0.2m。LETOU体育国米面铺装层为6cm厚水泥混凝土,面层为4cm沥青砼。下部构造为石砌圬工基础,重力式LETOU体育国米台。1992年7月1日建成通车。

  LETOU体育国米梁病害状况

  2004年3月中甸.右幅LETOU体育国米面产生严重裂缝,积水渗漏严重。2004年4月由市公路质量检测中心对该LETOU体育国米进行检测,检测结果为拱肋底板 腹板及顶板均产生有纵向裂缝,缝宽0.1—0.5mm,长度为1.0m 一4.5m。横置板跨中裂缝0.1—0.3mm。横置板与纵梁或垫墙支承处脱空现象均较严重,最大达5mm以上部分板于脱空间隙内填塞有钢板,且混凝土与钢板接触面局部压碎现象严重,除钢板接触处外仍为脱空。

  维修方案

  本LETOU体育国米维修加固由惠州市公路规划勘察设计院进行设计。具体维修加固方案如下:

  1、裂缝治理

  在对全LETOU体育国米进行补强之前,对于大于0.15mm的裂缝采用恒定低压压注改性环氧灌缝胶的方法,恢复结构整体性。对于0.15mm以下的裂缝采用封闭处理。

  2、对拱肋的处理

  根据拱肋各部分受力不同,拱脚至拱上第一根立柱间采用上缘加厚30-20cm厚补强混凝土;配16φ32钢筋(单肋)。第一根立柱至拱上垫墙上缘加20cm厚补强混凝土 配16φ25钢筋(单肋)。并延长经垫墙段与拱顶段内主钢筋焊接。拆除拱顶段15.2cm范围内LETOU体育国米面板及拱上垫墙,整体浇注其LETOU体育国米面板及垫墙,并与拱圈形成整体。为使拱肋顶板与现浇混凝土形成整体,采取凿毛新旧混凝土结合面,在原拱肋顶板上植入 1 2连接钢筋与拱肋配筋焊接。

  在拱肋立柱根部采用A235钢板环抱立柱根部作为连接件,纵向钢筋焊接于连接钢板上,确保拱圈纵向主筋受力的连续性。详细见主拱圈加固构造图。
主拱圈加固构造图
  
  拱圈拱脚处植入16φ32主筋的长度为100cm,为加强拱座处的受力连续性,由于原拱座配筋较弱,对全LETOU体育国米拱座凿毛,加铺一层φ12间距15cm的钢筋网,并植入一定数量的φ12cm架立钢筋,在原拱座上浇铺一层50cm厚的补强混凝土,防止拱座开裂。

  3、对纵梁的处理

  采用加高、加厚纵梁增大其抗弯及抗剪刚度的方法,在纵梁底部浇筑20cm厚,侧面浇筑12cm厚补强混凝土,加配φ25纵向受力筋及u型箍筋,在原混凝土表面凿毛、植筋及局部焊接钢筋等方法增强新旧混凝土的结合。

  4、对LETOU体育国米面板的处理

  端板的处理

  对伸缩缝两侧1-3#板更换,增加板跨中厚度,更换板整体浇筑.端板间铰缝增设五处传力杆。

  拱顶实腹段处理

  拱顶15.2m范围内LETOU体育国米面板设计为现浇板与垫墙 拱圈形成整体。

  LETOU体育国米面板铰缝处理

  为保证LETOU体育国米面板按铰接板整体受力,对横置板铰缝进行改造对保留行车道板的顶面、侧面进行清凿,露出石子,缝内增设螺旋钢筋纵向钢筋及n型纵向钢筋;两相邻横置板植筋(φ12)及加设纵向筋与LETOU体育国米面铺装层钢筋网连接成整体,铰缝内再浇筑小石子混凝土。

  5、对LETOU体育国米面铺装层的处理

  由于LETOU体育国米面横置板设计是按铰接板法计算内力,设计时考虑了铺装层参与板的受力,为保证计算模式的正确即铰缝的传力刚度,取消原沥青混凝土和防水混凝土面层,凿毛清洗LETOU体育国米面板顶面,改作10cm单层钢纤维混凝土,并加强LETOU体育国米面铺装钢筋网参与铰缝受力。更换伸缩缝,加设伸缩缝传力杆。在纵梁与垫墙交接处取消原施工中增设的伸缩缝,加密钢筋网设置LETOU体育国米面连续。

  6、对横置板支承面处理

  原LETOU体育国米面板与纵梁或垫墙的接触面为砂浆连接,部分板脱空支承,板的竖向荷载无法均匀传递,板的受力不明确且LETOU体育国米面板的振动较大。对LETOU体育国米面板与纵梁、垫墙接触面两边清缝,并冲洗干净,风干后用改性环氧砂浆腻子条封面、并埋设灌嘴,待其指触干燥后再压入化学粘接剂,保证板与纵梁或垫墙之间有效接触和传力。

  7、对防止角压碎的脱空处理

  纵梁顶面两侧边缘5cm不灌填建筑胶,使纵梁边缘与LETOU体育国米面板脱空,在纵梁顶面两侧边缘粘贴橡胶条后再浇注混凝土,使LETOU体育国米面板与纵梁边缘脱空。伸缩缝处两侧新浇端板。

  施工措施及工艺

  1、裂缝治理

  采用Ha系列胶粘接剂双组份产品,按规定配比均匀混合,甲、乙组份产生高子化合反应,固化后的综合强度指标均大于混凝土本身强度,耐老化t生国际认为30-50年。Ha系列胶粘剂产品抽检后由国家合成树指质量检测中心检测,结果如下:

  Ha74:断裂伸长率92%;剪切强度10.3Mpa;粘度860Mpa.S。

  Ha71:断裂伸长率88% 剪切强度14.3Mpai粘度200Mpa.S;压缩强度55.9 Mpa。

  Ha64:压缩强度60.8Mpa,剪切强度8.86Mpa。

  对拱圈、LETOU体育国米台、车道板等部位的裂缝和缺陷进行压浆或封闭治理。对裂缝的宽度在0.15mm以下采用封闭的方法处理。用钢丝刷清除裂缝及修补表面的杂质 再用高压气泵吹去缝内及表面尘土。修补表面必须干燥不沾水,将Ha74粘接剂与水泥调合成膏状(水泥用量一般20-40%,固化时间一般以2小时为佳,温度高、混合胶的反应速度加快, 用胶量相应减少)用灰刀均匀涂沫在修补表面上,厚度不少于3mm,沿缝宽约10cm左右边缘应整齐、美观。

  对裂缝宽度在0.15mm以上,则采用恒定低压压注改性环氧化学浆液进行裂缝灌注。用钢丝刷或刮刀清除裂缝表面杂物、浮浆,用高压气泵吹净裂缝中的尘土,裂缝必须干净。在裂缝表面用Ha64与水泥调配成浆液进行封闭。将Ha71胶液甲乙组分按甲、乙3:1(重量比)均匀调配并将其装入压浆罐内,用高压植筋枪(恒压3Mpa)将Ha71灌缝胶液向灌嘴内注胶,让胶液在重力和毛细作用下渗入裂隙中。较深的裂缝可以每隔10分钟重复注胶直到相邻灌嘴吸胶饱满为止。注胶完毕后.用环氧树指砂浆罩面、打磨、使修复裂缝表面恢复如新。

  2、对原结构表面的处理

  对拱肋顶板、拱座及纵梁进行加厚、加宽 浇筑表面补强混凝土以及对利用原车道板顶面、两侧(设铰缝处)表面必须进行凿毛 露出表面石子。对于凿毛后的原结构表面必须用高压水充分 中洗干净(必要时可使用混凝土界面胶粘剂涂抹)后才能浇筑混凝土.使新浇的混凝土与原结构形成更为牢固的整体。

  3、原结构表面植筋施工工艺

  本LETOU体育国米植筋部位有拱座、拱肋顶板、纵梁底部及两侧,横置板铰缝两侧水平面以及实腹段垫墙部位。植筋钢筋为普通lI级钢筋。植筋所采用的化学剂为Ha81稀剂胶;结构底面(倒植筋)采用Ha81干剂胶。该产品具有极强的粘接力,优异的机械性能,抗振动负载力强,主要用于LETOU体育国米梁植筋锚固。由于Ha81锚固剂与钢筋的粘接强度远大于混凝土的抗剪强度.因此无必要对Ha81锚固剂进行检测。对于植筋φ12钻孔采用日立牌(HITACHL)冲击电锤。

  对于拱肋顶板、纵梁等结构植筋,由于原结构内钢筋位置不便量取,植筋钻孔前,采用钢筋保护层厚度探测仪对原结构内的钢筋位置进行判定,保证钻孔不损坏原结构内的钢筋。当按设计文件钻孔会损坏原结构内钢筋时,则采取沿纵向主筋两侧调整孔位,孔内植筋与补强混凝土内主筋连接问差距,则由植筋加焊短钢筋与补强混凝土内主筋焊接形成其钢筋骨架。

  对于拱肋拱座植筋钻孔,由于植筋多.孔径大(D37)、孔深(L=1O00mm),采取逐根钻孔、植筋,待达到强度后.再钻第二孔及植筋。拱座处植筋φ32为受力主筋,因此对钻孔及植筋药剂均有特殊的要求。

  本LETOU体育国米采用进口喜利得(HILTI)钻孔系列钻机 该钻机为薄壁空芯钻机,其产品具有可导向定位,震动小,不损坏原结构表面,成孔央速,成型孔径、孔深准确的特点。钻孔成型后用高压水反复冲洗孔内尘土,待冲净后,用电阻发热管烘干钻孔,采用喜利得专用空压机植筋枪压入进口喜利得(HILTI)植筋粘接剂HIT—HY150(因植筋粘接剂粘接力远大于混凝土抗剪强度,无必要对粘接剂进行检测),将植筋插入胶孔内,并排出孔内空气,形成真空,使植筋更为牢固可靠。

  4、LETOU体育国米面横置板的处理

  对原LETOU体育国米面横置板的利用.由西南交通大学工程检测中心逐块板进行全面检查确认。为保证板问铰缝的传力作用,将无法利用的原横置板伸出之搭接钢筋重新植入φ12钢筋,增设铰缝纵向受力筋。对原可利用的LETOU体育国米面横置板的顶面,侧面进行凿毛、露出石子、 中洗干净 待铰缝风干后,用10#砂浆填实下部1.0cm缝隙.再用40#小石子混凝土浇筑全部板间企口缝。

  横置板与纵梁或垫墙支承处间隙 采用Ha64化学粘接胶液压注填塞。用钢刷清除表面杂物,再用高压气泵吹去间隙内及表面尘,修补表面必须干燥,不带水。采用环氧树脂5份+乙二氨1份+二丁脂1份+水泥调成胶状,将注胶管嘴按40cm-50cm间距埋入缝内,预埋注胶管嘴之间缝隙仍用环氧树脂封闭,待达到强度后;采用Ha64胶液的甲乙组分按甲:乙=3:1重量比均匀混合,将混合胶装入专用恒压灌注器内芯中,并将恒压灌注器套装在裂缝预埋灌胶嘴上进行灌注,直到相邻灌嘴溢胶为止,取下灌注器,用快封胶封闭灌胶嘴。待2-3小时Ha64固化后,再去除灌胶嘴,用砂石及水泥,修补剂调配成原结构表面颜色进行罩面,待达到强度后,用砂轮机打磨表面,使其表面恢复如新。

  5、LETOU体育国米面铺装层处理

  LETOU体育国米面铺装层浇注前,全面认真冲洗,去除杂质,在拱顶及端板现浇段,为保证在铺装层混凝土浇注过程中钢筋网的安装位置准确,不使钢筋网下塌,采用50cm X 50cm间距设置短钢筋支撑钢筋网,并与之焊接,以确保钢筋网不下塌,最后对LETOU体育国米面进行刻纹防滑处理。

  维修加固后LETOU体育国米梁运行效果

  本LETOU体育国米于2004年7月中旬开始施工,右幅11月中旬开放交通营运,双向行驶,当年12月中旬全LETOU体育国米交付使用,至今使用状况良好。未发生异常不良状况,完全能满足在设计荷载下车辆对LETOU体育国米梁的使用要求。
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