一、工程情況
1993年5月建成后投入使用,隨著車流量的增加,使該橋橋面多處出現(xiàn)裂縫,橋面坑洼不平,多處出現(xiàn)下陷,尤其兩側(cè)橋臺(tái)臺(tái)后填料下陷嚴(yán)重。橋面排水不暢,致使橋面積水下滲到拱上填料,加速了橋面及臺(tái)后填料的下陷。人行道欄桿、扶手局部外移或斷裂。
主拱圈的砌筑砂漿強(qiáng)度不夠,致使粘結(jié)不佳,空洞較多;在拱腳處局部有裂縫,**大裂縫寬度達(dá)到0.5cm;腹孔沉降縫開裂較為普遍;兩岸橋臺(tái)的背墻、側(cè)墻均有裂縫,有的已貫通全墻,且**大裂縫寬度已達(dá)到1.0cm;橋墩臺(tái)基礎(chǔ)均比較穩(wěn)定,基本上均達(dá)到基巖上,采用舊橋加固利用方案。
二、處治方案
1、主拱圈采用8cm厚30號(hào)錨噴鋼筋混凝土,拱上各腹拱圈采用6cm厚30號(hào)錨噴鋼筋混凝土。支架采用滿堂式鋼木混合支架,為方便施工支架采用鋼管用扣件連接,每孔支架頂縱梁采用方木,再鋪木板,以加強(qiáng)支架的承載力和穩(wěn)定性。錨噴施工:錨噴的施工程序,分為受噴面清理和鑿毛、鉆孔和插入錨桿、掛設(shè)鋼筋網(wǎng)及噴射混凝土施工等工序。
1.1受噴面清理與鑿毛
對(duì)受噴面進(jìn)行清理和鑿毛,是使噴射混凝土與原結(jié)構(gòu)間有足夠的粘結(jié)力,保證兩種混凝土達(dá)到整體受力的設(shè)計(jì)要求。清理時(shí),用鋼刷子、鐵錘和鐵鑿等工具,清除受噴面雜物。鑿毛,則用人工鑿毛法鑿成深度約10mm、密度為9-12點(diǎn)10cm2的小坑。鑿毛工具為上下兩頭尖的鋼錘和竹片把柄,工地自制。錘重約7KN,柄長50cm。鑿毛時(shí),錘尖會(huì)發(fā)生正常損耗,需用砂輪磨尖反復(fù)使用。實(shí)際鑿毛平均工效為15m2工日,**高達(dá)25m2工日左右。
1.2鉆孔和插入錨桿
1.2.1放樣
現(xiàn)場(chǎng)施工的技術(shù)人員負(fù)責(zé)測(cè)定錨桿孔位,用彩色粉筆標(biāo)出+、↑、←等三種不同記號(hào)。十字交點(diǎn)為設(shè)計(jì)孔位的中心,箭頭表示允許沿縱、橫線并靠近十字交點(diǎn)移孔的記號(hào)。鉆孔遇到堅(jiān)石時(shí),必須作孔位移動(dòng)。
1.2.2鉆孔
所用鉆孔機(jī)具為雙重絕緣電錘,具有出力大、鉆孔速度快等優(yōu)點(diǎn)。鉆孔前,工地依據(jù)錨桿設(shè)計(jì)直徑Ф12mm,相應(yīng)選定直為Ф14.5mm的鉆頭(電錘附件),而后在放樣的孔位上進(jìn)行鉆孔。設(shè)計(jì)鉆孔深度主拱圈不小于15cm、腹拱圈不小于10cm。鉆孔時(shí),操作人員雙手握緊電錘,先將鉆頭頂住工作面并輕微加壓,然后再按開關(guān)施鉆。在鉆孔過程中,鉆到堅(jiān)石時(shí)應(yīng)立即退出,移位重鉆。對(duì)報(bào)廢的孔眼,及時(shí)予以清洗并用525號(hào)水泥凈漿填塞。對(duì)鉆孔深度的控制,因定位桿(電錘附件)的定位螺絲易于松動(dòng),對(duì)鉆頭上標(biāo)記鉆入深度的辦法,效果亦好。
所用雙重絕緣錘的額定電壓為220V,使用前應(yīng)檢查電源電壓,不允許超過額定值的±10%。電壓常不穩(wěn)定,為避免電機(jī)被燒壞,配用調(diào)壓器穩(wěn)壓后有效果。當(dāng)連續(xù)使用一臺(tái)電錘的時(shí)間過長,錘體將會(huì)發(fā)燙,必須停置并由自然冷卻。因此,為保證正常生產(chǎn)需要,充分發(fā)揮操作人員的鉆孔效果,每臺(tái)班每人配備兩臺(tái)電錘輪換使用。本橋的實(shí)際鉆孔平均工效為80孔工日左右。在鉆孔過程中,還應(yīng)注意,對(duì)鉆頭的正常損耗除用砂輪及時(shí)修磨外,必須配備足夠量的鉆頭以供換新。據(jù)工地統(tǒng)計(jì)資料,每根鉆頭進(jìn)40~50孔即需修磨一次,再鉆進(jìn)40~50孔后即需換新。
1.2.3清孔
清孔的工作內(nèi)容,就是用水沖洗孔眼清除混凝土碎碴。清孔工具簡(jiǎn)單,工地因陋就簡(jiǎn)地配備提水桶一只和背式農(nóng)藥噴霧器一臺(tái)。清孔前,將背式農(nóng)藥噴霧器的噴頭拆除,改裝細(xì)長的金屬管做噴桿。清孔時(shí),扳動(dòng)噴霧器的壓氣棒施加氣壓,同時(shí)將噴桿咀對(duì)準(zhǔn)孔眼,而后打開噴桿開關(guān)噴水沖洗。用水沖洗每個(gè)孔眼的工作,必須見到孔內(nèi)流出清水后才告完畢。
1.2.4填充孔眼
清孔后,用膠結(jié)材料填充孔內(nèi),并在初凝前插入錨桿。填孔材料采用525級(jí)普通硅酸鹽水泥凈漿,適量加水均勻拌和。其稠度不可太稀或太干,以不流動(dòng)時(shí)為**佳。所用填孔工具為工地自制的簡(jiǎn)易工具,即:利用一根外徑略小于錨桿孔徑的金屬管,內(nèi)插一根鋼筋(芯棒)做成的唧筒。填孔時(shí),先將唧筒浸入水泥漿漿桶中吸滿水泥漿,而后拿起唧筒對(duì)準(zhǔn)并接觸孔口,再推擠鋼筋芯棒壓漿入口。每孔壓漿,直至孔內(nèi)充滿為止。
1.2.5插入錨桿
錨桿起著掛設(shè)鋼筋網(wǎng)、加強(qiáng)新舊混凝土結(jié)合和增大結(jié)合面抗剪能力,使達(dá)到新舊結(jié)構(gòu)共同變形的重要作用。錨桿的設(shè)計(jì)直徑為Ф12mm,錨入長度主拱圈15cm、外露6cm;腹拱圈10cm、外露4cm。用水泥凈漿填滿孔眼后,隨及插入錨桿,并用小鐵錘敲打錨桿尾端直至孔底。此時(shí),水泥凈漿從孔口外溢,再用泥鏝刀刮凈??變?nèi)有空隙時(shí),立即拔出錨桿重新壓漿和插入錨桿。錨桿插定后,保持孔內(nèi)水泥漿有兩天的自然養(yǎng)護(hù)日期,使達(dá)到足以承受鋼筋網(wǎng)和凝固前噴射層重量的設(shè)計(jì)要求。插定兩天后的錨桿抗拔力,在掛設(shè)鋼筋網(wǎng)前需作檢驗(yàn)。
1.3、掛設(shè)鋼筋網(wǎng)
掛設(shè)鋼筋網(wǎng)的工作,實(shí)際是從掛設(shè)縱、橫單根鋼筋開始,使逐根就位而成單層鋼筋網(wǎng)。當(dāng)錨桿插定兩天開始掛設(shè)。鋼筋網(wǎng)的設(shè)計(jì)為滿布于主拱圈腹面,網(wǎng)格尺寸為20cm×20cm,縱筋直徑為Ф16mm,橫筋直徑為Ф16mm。單根鋼筋在鋼筋棚加工成形,再運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)。掛設(shè)時(shí),單根鋼筋緊靠錨桿就位,先綁扎后點(diǎn)焯于錨桿上。鋼筋接頭為搭接焯,掛設(shè)鋼筋網(wǎng)的順序,為沿著施工的前進(jìn)方向,從一端拱腳開始逐段完成至另一端。為便于掛設(shè),將拱肋底面的錨桿尾端帶直鉤。掛設(shè)鋼筋網(wǎng)的作業(yè),由7~9人組成,其中包括電焯工2人,實(shí)際掛設(shè)鋼筋網(wǎng)的平均工效為710kN工日。
1.4、噴射混凝土施工
1.4.1、施工機(jī)械和拌和場(chǎng)地的布置,施工機(jī)械的安置和拌和材料堆放的地點(diǎn),均布置在橋上的一側(cè)。噴射機(jī)安置在前,隔2m安置一臺(tái)混凝土攪拌機(jī);并搭設(shè)8m長的上料平臺(tái);再隔10m安置一臺(tái)空壓機(jī);空壓機(jī)與上料平臺(tái)之間,堆放砂石材料。
1.4.2、勞力組合:噴射砼作業(yè)工班的勞力組合,噴射手2人,每人連續(xù)施噴2h左右,即輪換一次。噴頭操作輔助人2人,均在工作平臺(tái)上輪換拖移輸料管及收集和清掃回彈料。正常生產(chǎn)時(shí),實(shí)際施噴混凝土工效為100m2臺(tái)班左右。
1.4.3、噴射作業(yè)施工準(zhǔn)備工作做好后,嚴(yán)格掌握規(guī)定的速凝劑摻量,并添加均勻。噴射時(shí),噴射手應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比,使噴層表面平整光滑,無干斑或滑移流淌現(xiàn)象。
1.4.4、在未上混凝土拌和料之前,先開高壓風(fēng)及高壓水,如噴嘴風(fēng)壓正常,噴出來的水和高壓風(fēng)應(yīng)呈霧狀。如噴嘴風(fēng)壓不足(適宜的風(fēng)壓一般為0.1~0.15MP,可能是出料口堵塞;如噴嘴不出風(fēng),可能是輸料管堵塞。這些故障都應(yīng)及時(shí)排除,再開電動(dòng)機(jī),先進(jìn)行空轉(zhuǎn),待噴機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后才開始投料、攪拌和噴射。
1.4.5、噴射應(yīng)分段、分部、分塊,按先墻后拱、自下而上地進(jìn)行噴射,如圖1-a)所示。噴嘴需對(duì)受噴巖面作均勻的順時(shí)針方向的螺旋轉(zhuǎn)動(dòng),一圈壓半圈的橫向移動(dòng),螺旋直徑約為20cm~30cm如圖1-b)所示, 以使混凝土噴射密實(shí)。
1.4.6、為保證噴射混凝土質(zhì)量,減少回彈量和降低粉塵,作業(yè)時(shí)還應(yīng)注意以下事項(xiàng):
1.4.6.1、噴射時(shí)應(yīng)分段長度不超過6m,分部為先下后上,分塊大小為2m×2m,并嚴(yán)格按先墻后拱,先下后上的順序進(jìn)行噴射,以減少混凝土因重力作用而引起滑動(dòng)或脫落現(xiàn)象的發(fā)生;
1.4.6.2、掌握好噴嘴與受噴巖面的距離和角度;噴嘴至巖面的距離為0.8m~1.2m,過大或過小都會(huì)增加回彈量;噴嘴與受噴面垂直,并稍微偏向剛噴射的部位(傾角不宜大于10°),則回彈量**小、噴射效果和質(zhì)量**佳。對(duì)于巖面凹陷處應(yīng)先噴和多噴,而凸出處應(yīng)后噴和少噴。
1.4.6.3、混凝土噴射程序,見圖2)所示。即噴射時(shí)噴射移動(dòng)可以采用螺旋形移動(dòng)前進(jìn),也可以采用S形往返移動(dòng)前進(jìn)。
1.4.7、調(diào)節(jié)好風(fēng)壓與水壓

