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                      關于橋頭加固施工

                       橋頭搭板及明涵臺背板下脫空的防治

                      1、橋頭搭板脫空導致的病害問題

                      橋頭搭板脫空是導致搭板斷裂、橋頭連續跳車,影響行車安全和舒適性的常見病害。橋涵建成通車后,季節性水位變化及多雨季節地表水入滲,直接導致錐坡或涵洞口擋墻后板下土體的強度軟化,進而土基逐漸沉降變形,出現局部弱支撐、裂縫、不均勻沉降,致使搭板支承面下形成局部脫空,重車通過時,搭板由均勻支承變為不均勻支承,并在脫空區最大沉降值處的板下位置產生應力集中,逐漸產生的裂隙進一步使后部應力增大,當應力超過允許彎拉應力,搭板就開始斷裂。特別是搭板過長時,更易產生斷裂。早期不及時發現,就會使板體斷裂、沉陷、翻漿,最后導致跳車甚至出現險情。

                      在行車荷載作用下,搭板沉陷與脫空區吻合,形成新的差異變形區,導致更為嚴重的跳車。另外,搭板脫空區的擴展,將危及搭板下枕梁的穩定性。這種現象在高等級公路上比較普遍,嚴重影響行車的速度、舒適性和安全性。例如保津高速跨線橋、112國道、102國道等橋梁橋頭跳車現象普遍,及時發現、采取措施是十分必要的。


                      2、橋頭搭板及明涵臺背板的設計現狀

                      為了防止橋頭工后沉降出現錯臺現象引起的跳車,設置橋頭搭板是一項必要措施。然而,工程建成通車后不久,常會發生斷裂。作為過渡,它可使橋頭突變性跳車緩解并將產生的差異沉降分散在一定距離上。但實際情況是由于財力不足、前瞻性研究不夠等諸多原因,設計單位通常采用橋頭搭板和明涵臺背板下的習慣做法,即采用8%石灰土將橋臺背墻后8m長、2m厚范圍內原狀土換填,在橋臺背墻后沒有石砌排水盲溝[1],剛性搭板直接均勻支承在橋臺和灰土上,而實際施工時碾壓機械無法靠近涵壁和臺背,以致壓實度達不到標準,路面排水通過伸縮縫及搭板中縫滲進后不能排出,形成客觀存在的隱患。


                      3、處治施工工藝

                      板下封堵是對搭板板下脫空和基層中的細小空隙灌漿,以加固現有路面的工程技術,采用壓密灌漿方法使向外擴張的漿泡在土體中產生復雜的徑向和切向應力體系,從而漿液與土體產生具有膠結力的化學反應,把松散的土粒連接在一起,使土體的整體結構得到加強。

                      在搭板尚未發生嚴重裂縫時早期發現,板下封堵是一種比較經濟的修復方法,突出優點在于提高路面板下基層的均勻支撐能力,提高強度,一般情況下基層與板體形成致密膠結,相當于增加了板厚,增加搭板間的傳荷能力,減少車輛荷載對板體產生的疲勞損傷,延長了具體施工工藝及步驟如下。

                      3.1涵臺背及橋頭搭板下的封堵工藝流程

                      準備灌漿設備→注漿鉆孔施工→制漿→灌漿→養生→封堵效果檢測→封孔清場。

                      3.2脫空檢測方法

                      由于橋頭搭板和明涵臺背厚度大(一般為0.35~0.60m)且板內配筋較密、板下脫空尺寸大、脫空區大部分與錐坡連通,實踐證明,應用貝克曼式彎沉儀和黃河JN2150標準車(單軸載100kN)輪側彎沉法測定脫空狀況不適合。合適的方法是應用探地雷達進行檢測。3.3布孔

                      為了避免造成經濟上的浪費和搭板的過度損害,橋頭搭板和明涵臺背的注漿孔的布置要均勻。二級及以上級別道路,由于道路中線處位置較高,搭板設有假縫,布孔應沿路線中心比較合理。數量根據搭板長度及影響范圍確定。實踐表明,根據脫空程度,每塊搭板上應布2~3孔,以利灌實。

                      3.4鉆孔

                      橋頭搭板和明涵臺背注漿孔不適合用HZ2160型混凝土取芯機,該型號取芯機對配筋混凝土鉆進速度很慢,鉆頭遇到鋼筋磨損大,進尺慢,導致成本增加??捎蔑L鎬成孔法,速度快,成本底,成孔質量高,實踐證明切實可行。

                      3.5漿液配合比

                      漿液配置的關鍵是如何確定漿液的配合比。配合比要求能保證漿液在注漿時有較好的流動度、較快的固結速度以及漿液在凝固后具有較高的彎拉強度和較小的體積收縮??赏ㄟ^室內試驗確定漿液的最佳配合比。由于橋頭搭板和明涵臺背板下脫空尺寸大,漿液凝固后的體積收縮較大由硬化過程中的物理化學反應以及混凝土的溫度變化引起,,將影響封堵效果。另外,路面板在灌漿加固時不能完全卸載,在加固施工過程中仍然承受一定的荷載(板自重、施工荷載、活載等),導致后填充結石體的應力和應變滯后,也會產生微小間隙。應用帶有膨脹性的氟石粉和膨脹劑UEA作為添加劑,有助于減少收縮。微膨脹混凝土是在混凝土和砂漿中摻入起膨脹作用的外加劑,依靠外加劑本身的化學反應或水泥其他成分的反應,在水化期產生一定的膨脹,補償混凝土的收縮。膨脹劑主要是為減少干燥收縮而配置的,目的是為了提高抗裂強度和抗裂縫承載能力。