振动检测得出,根据前期人防通道测振结果计算的K 取203;a-爆破振动衰减指数,通过爆破试验及振动检测得出,根据前期人防通道测振结果计算的a 取1.5。
施工过程中需注意根据现场爆破振速监测结果合理调整爆破参数,保证满足设计文件对爆破振速的控制要求。
4结束语综上所述,通过使用微振动控制爆破施工技术,能在提高施工效率的同时,还能提升施工的安全性,提高我国城市隧道下穿建筑物的施工效率,因此该施工技术对实际施工有着重要的意义,可大力推广应用这种施工技术。
参考文献[1]张生.岩石隧道下穿建筑物施工变形控制研究[D].重庆:重庆大学,2013.[2]王仕军.城市隧道下穿建筑物施工方案研究[J].低温建筑技术,2017(03):108~110+113.收稿日期:2018-4-23作者简介:申烨楠(1985-),男,河北石家庄人,工程师,本科,从事隧道施工技术工作。
图1装药结构示意图浅谈中承式钢管混凝土拱桥吊杆维护技术处治方法吴梅英(永安市建设工程技术服务中心,福建三明366000)【摘要】针对中承式钢管混凝土拱桥处治方法的特殊性,对吊杆、锚头等桥梁构件做出正确评价,明确维护的重点与方法,达到对拱桥维护加固的最佳效果。
【关键词】桥梁加固;吊杆维护;技术处治方法【中图分类号】U445.7【文献标识码】A【文章编号】2095-2066(2018)05-0211-02结合城市桥梁的加固改造工程以永安北大桥为例,浅谈中承式钢管混凝土拱桥吊杆维护技术处治方法。
永安北大桥于2000年建成投入使用,是城区重要的交通枢纽,位于福建省三明市永安尼葛与西营隔江的河面上。
大桥全长257.24m ,桥宽为净-15(行车道)+2×3m (人行道),净跨径70.2m 。
原设计荷载为汽-超20,挂-120,人群荷载为3.5kN/m 2。
该桥是采用矢跨比为1/3的三跨中承式钢管混凝土拱桥飞越燕江河,主拱圈两端桥台处设置了净跨为10m 的两个半圆拱的石砌护拱作为接线引道。
钢管混凝土的主拱圈采用两根d=900mm 加上中腹钢板支撑形成竖向哑铃形,哑铃形钢管内灌注50#混凝土,主拱圈的拱肋高2.3m 。
每孔拱肋之间采用5根钢横撑连接,以保证其横向稳定连接。
吊杆采用73丝D7高强钢丝并且在上下锚头处局部外包不锈钢护套,大部分用PE 护管。
锚具采用墩头锚。
桥面系部分为预应力横梁和装配式钢筋混凝土空心板组合结构。
除孔与孔及桥台交接处设置D80型板式伸缩缝外,桥面板通过湿接头形成连续板,桥面连续板与预应力横梁固结。
桥面连续板与预应力横梁和盖梁交接处设置板式橡胶支座。
永安北大桥图片如图1。
1主要病害与原因该桥有四点主要病害,即吊杆及锚头局部损坏、护拱开裂、桥台桥面破损及其它部位不同程度的损坏。
针对以上病害,导致桥梁与吊杆及锚头损坏的主要原因有对称性受力状况不佳,上下游吊杆受力不均,上游吊杆受力比下游吊杆受力要小,这直接影响到拱肋的受力甚至影响到桥梁结构的整体性受力;另吊杆2m 范围内未有设置不锈钢护套;吊杆与人行道板交界处预埋管密封性较差,还有吊杆上部接头处密封胶老化失效,无法起到密封防护作用,导致上部预埋管内防腐油脂大量渗漏并形成渗水通道,危及油脂防锈防腐性能,同时对吊杆钢丝耐久性有一定影响;还有吊杆的外部PE 套管经过多年的使用逐渐老化,对吊杆内部钢丝耐久性也有较大的影响。
2制定维修方法通常对大桥修复工作的重要环节首先是对该大桥工程现状做出正确的评价。
在检查、检测的基础上从以下三个方面对大桥的工程现状做出明确的评价:①使用功能的评价。
②结构承载能力的评价。
③使用价值的评价。
2.1使用功能评价在对大桥的技术状况、各种缺陷、病害全面细致的检查与检测的基础上,根据《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)规定,总体技术状况评定为三类桥梁,通行能力是可以的,但对该桥限速40km/h ,限载30T/辆使用。
动载试验结论大桥主跨拱的动力性能正常,桥面动力反映较大,影响其桥面行车的舒适性,但桥墩及基础、桥台及基础、上部主要承重构件、桥头与路堤连接处和排水设施的评定标度Ri ≥3,需要对桥梁部件进行加固、维修处治,从而达到对桥梁整体正常使用功能的影响程度减小到最小,即在维修加固的必要性上做出正确的论断。
2.2结构承载能力评价从静、动载试验结果分析首先确定需要保持大桥各部构造完好程度,对大桥吊杆及引拱拱圈保持完好程度。
①需要确定应不改变大桥原有的受力结构体系;②通过对大桥养护状况及意外事故来确定应增设施或维护的部位。
大桥原先没有设置防撞设施,发生过载重型车撞坏路缘石并撞倒桥台接线处的路灯杆的意外事故。
从而确定应增设置防撞措施及对钢管拱再进行防锈维护;③主要是应确定不改变原设计荷载标准并提出运营要求为变更承载能力为限速40km/h 、限载30T/辆,即在维修加固的主要性上做出正确的论断。
2.3使用价值评价在全面检测的基础上,尽管现阶段桥梁尚处于正常状态,能够满图1211足正常使用的要求,但吊杆下锚头积水、吊杆受力不均、引拱圈开裂、桥台裂缝等病害都将会给桥梁结构带来较严重的安全隐患,影响桥梁的正常运营,应采取有效措施及时进行维护。
针对此桥的现有工作状况是主跨拱的动力性能正常,桥面动力反映较大而影响其桥面行车的舒适性,选定技术上可行、经济上合理的相应性的维修技术方案便是关键,即在维护加固的相应性上做出正确的论断。
3选定有效的技术处治思路与总体原则,明确维护的重点与方法3.1有效的技术处治思路与原则由于受到建设时期技术条件及水平的局限、梁端防水措施不合理、交通荷载又增加,导致积累损伤,由于受到多种因素的影响,整个吊杆系统的安全性、耐久性已大大降低。
由于吊杆防水防腐性能不足、腐蚀程度和累积损伤较重,需要彻底恢复吊杆系统的安全使用功能,难度较大。
解决该难题的方法是采取配合全桥维修方案,重新设计、更换吊杆系统,适当增大吊杆的安全系数及刚度,采用防水、防腐、锚固形式更换更先进合理的新型吊杆。
经吊杆维护方案与吊杆更换方案费用测算,维护方案费用为154.0355万元,更换方案为295.2720万元,更换方案费用比维护方案多141.2365万元。
在选择维护方案时,主要从实际情况出发,吊杆使用年限需要按产家生产设计年限和桥梁设计规范标准年限以及运营使用状况年限及投资回报时效而确定。
因为从检测报告显示,吊杆的主体部位尚处于正常良好状况,所以仅考虑采用维护方案实施,如采用新安装防水罩,增设防撞栏杆等方式。
以达到施工经济、合理、简便、快捷的目的。
3.2明确加固维护的重点与方法通过现场监测,为确保大桥结构使用过程中的安全,在对结构作周密、细致检查评定的基础上,确定充分利用大桥结构对桥梁进行维修,不作纵梁设计考虑,不增加结构自重,不更换结构,不对主要构件造成次生损伤。
在修复使用过程中尽量做到不损伤原构件,并且要使需要修复的桥梁形成整体产生相互作用,以达到提高桥梁结构的整体性共同受力,通过竣工检测来确定桥梁实际承载能力和是否达到加固维护的设计安全等级,给桥梁使用管理工作提供依据。
4吊杆系统的安全性能、耐久性能的修复(1)吊杆锚头修复的总体要求及主要部位的修复技术具体做法如图2。
(2)吊杆系统修复工程的总体要求①验收的标准确定应尽量不破坏或损伤混凝土原有结构、吊杆原有结构的基础上进行。
在进行养护技术措施之前应明确上、下锚头和吊杆缠绕包裹的隐蔽验收标准。
在规范未明确验收标准的部位,可采取单体样板工艺试验的方法来确定验收标准。
吊杆维修施工中,关键工序较多,有条件的情况下,在进场后应针对单根吊杆或局部样板组织相关工艺试验,按照试验结果经认可再进行大面积推展开,如减震器的施工、预埋管发泡的施工等。
②需要按照试验结果的部位确定在上锚头的预埋管、下锚头的预埋管、下锚头保护罩内及防水罩的内部需要聚氨酯发泡剂来填充的部位,应在现场取相应的管道容器进行配合比试验,按照试验结果的状况调整配合比及每次发泡的数量,直至发泡数量能满足相关所充填部位的容量达到至饱满度为止方可再全部推展开。
(3)吊杆系统修复工程关键部位的技术要点①锚头的修复a.上锚头的修复不得大面积切割钢管混凝土拱肋,严禁采用直接割开上封锚钢板的方式,无论是小面积还是大面积切割钢管混凝土拱肋,均对主拱肋会产生严重的损伤,特别是不容许采用火焰切割方式切割拱肋处的封锚钢板。
可采用在锚头封板处钻小孔(直径不超过50mm,越小越好),沿拱轴方向在锚腔焊缝的附近左右用钻机各钻开一个小孔,用填缝枪吸取上锚腔内的变质防腐油脂,左右2个钻孔轮流吸取,直到没有油脂吸出,清理干净锚头、上端预埋管油污,再往锚腔内更换并灌注防腐油脂,直至饱满;钻孔用钢筋堵住并焊接密封,用角磨机打磨后刷防腐油漆。
对上锚头的预埋管内部空间用聚氨酯发泡剂来填充,进行密封防水处理。
若上锚头存在漏油现象,应在上预埋管发泡完成后再重新补灌防腐油脂。
b.下锚头的修复拆除旧的保护罩,清理下锚头的油污,并用有机溶剂进行清洗。
更换锈蚀的下锚头保护罩,对下锚头内部空间进行密封防水修复。
②钢丝索、吊杆PE防护的修复对吊杆PE开裂处做清创、防腐,清洁整根拉索PE表面。
采用氨基阻锈剂对外露钢丝索的钢丝进行防腐处理。
在缠绕包裹前,PE表面需做好清洁处理,PE内的水气采用真空抽水或暖风吹干。
在用热收缩PE第一层整体对缝接的基础上缠包,第二层再从下至上整体错缝搭接的基础上再缠包。
并且采用人工进行封闭处理从而达到吊杆系统的防水效果。
③在桥面上的吊杆防水的修复采用新安装防水罩的方式。
通过新安装厂家预先设计生产的桥面吊杆防水罩以达到防水封闭保护的效果。
④吊杆上下减振器重新制作安装修复吊杆上、下锚端头减振器必须仔细检查现场实际状况,根据不同吊杆的尺寸情况,为保证安装效果可以使用厂家专门加工的减振块,不应在现场切割减振块。
由于吊杆的预埋管直径较进场的减振器为小,所以对减振器安装应根据吊杆各个编位状况现场重新安装。
通过艰难的维修实施,依正常营运来看已达到了预期的维修目的,即在没有改变桥梁原结构受力体系的基础上,除了本文的谈到的中承式钢管混凝土拱桥吊杆维护技术处治方法外,在得到多方面的努力前提下,在维修加固投入节省约130万元的情况下,做到了使桥梁保持安全正常使用,达到交通畅通的效果。
5结束语市政桥梁维护技术处治方法应加强对桥梁维护的意识,根据对需要维护的桥梁现状深入了解,从对桥梁的整体性能及单个构件的完好性能上着手,想方设法做到桥梁在经过维护交付使用后即使受到较大的外界振动时出不至于受到大的损伤而且还便于修复,即使是个别构件损坏,也不至于影响全桥的使用,从而提高市政桥梁的耐久性,达到满足维护设计期限要求,延长市政桥梁的使用寿命,提升市政桥梁的维护管理品质。
参考文献[1]《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006).《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG/T F50-2011).[2]2013年福建省建筑工程质量检测中心有限公司.永安市北大桥检查鉴定报告:桥墩拱座裂缝检测桥墩水下部位外观与基础冲刷情况探查桥梁线形检测.[3]2017年福建省建筑科学研究院、福建省建筑工程质量检测中心有限公司.永安市北大桥监测总结报告.收稿日期:2018-4-19图2锚头修复示意图212。