CN105464002A - 一种钢筋混凝土薄壁桥台加固施工工法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢筋混凝土薄壁桥台加固施工工法，本工法采用裂缝封闭和灌浆、施加台前横向预应力、浇筑钢筋混凝土加厚台身截面等方法对钢筋混凝土薄壁桥台进行联合加固，以提高桥台整体性和承载能力，首先进行对桥台台身进行裂缝封闭和灌浆，增强桥台的整体性。再通过钻孔植埋钢筋、铺设台前横向预应力筋管道、加铺钢筋网和浇筑聚丙烯混凝土进一步加厚原台身截面，以增强钢筋混凝土薄壁桥台的承载能力和改善其应力状况。最后通过张拉锚固台前横问预应力筋并压浆，以阻止和避免裂缝的扩展和产生，进一步增强钢筋混凝土薄壁桥台的抗裂性及耐久性。本工法加工效果显著，资源节约，成本低，施工对道路通行影响小，经济和社会效益显著。

Description

一种钢筋混凝土薄壁桥台加固施工工法

技术领域

本发明涉及桥梁施工领域，具体说是一种钢筋混凝土薄壁桥台加固施工工法。

背景技术

钢筋混凝土薄壁桥台以其圬工数量少、造型美观、施工简单和工程造价低等优点成为高等级公路、一二级公路的中小桥广泛应用的下部结构形式。近年来，随着经济社会的发展，交通量快速增长，重车的数量频率和汽车的荷载等级都比以前有了很大的提高，由于施工处理不当、基础沉降、温度变化以及构造设计不合理等因素影响下钢筋混凝土薄壁桥台很容易出现竖向裂缝，直接影响构造物外观质量，并对结构的耐久性和运营安全性产生不利影响。为确保交通运营的安全性，必须进行维修加固补强。

发明内容

针对现有的问题，在对桥梁施工时，总结形成一种钢筋混凝土薄壁桥台加固施工工法，解决现有桥梁在使用久后出现裂缝等影响桥梁使用寿命的问题。

本发明的技术方案是：

步骤一：原桥台台前侧面处理及裂缝处治

a、对桥台表面进行处理，清除松散灰浆、砂粒和油垢，凿除原台身疏松不密实的混凝土凿除横向预应力张拉端和锚固端1m范围内的原台身混凝工保护层厚2～3cm，对整个台身台前侧面进行凿毛处理，再用高压射流技术清洗开凿表面，最后用压缩空气吹干桥台表面，清洁并涂抹1mm厚界面剂。

b、裂缝表面处理，对所有拟处理裂缝应凿成深2～4mm、宽4～6mm的V型槽，缝口表面的松散杂物应清理干净，并用压缩空气清除槽内粉尘，最后用丙酮擦洗V型槽表面。

c、裂缝表面封闭，先将经丙酮擦洗过的V型糟口内涂抹一层环氧树脂基液，待其初凝后，用环氧胶泥抹压封缝，再用刮板刮平，待还氧胶泥初凝后，在裂缝表面及其两侧一定宽度的范围涂刷二道环氧树脂基液；再将灌浆嘴全部打开并从其中一个灌浆嘴中通入0.2Mpa压缩空气，同时在各灌浆口涂抹肥皂水，检查是否存在管路或裂缝堵塞现象，再将其余灌浆嘴全部关闭并在裂缝区域涂抹肥皂水检查密封效果，若有气泡产生则需要重新进行封闭。

d、压力灌浆，打开所有灌浆嘴，自上而上，由一端向另一端依次连续进行压力灌浆，灌浆压力以0.2～0.4Mpa为宜，压力逐渐升高，防止骤然加压对管道造成破坏，每有灌浆嘴溢出胶液时则关闭该灌浆嘴。

e、抽样检查，灌浆后缝内浆液初凝后，拆除灌浆嘴并用还氧胶泥缝口抹平，为保证灌浆封闭质量，应进行抽样开孔检查。

步骤二：钻孔植埋钢筋，在开凿表面钻孔埋设锚固钢筋，以40X50cm的间距，在台身台前侧以梅花状布置锚于桥台的锚固钢筋，锚固钢筋采用Φ12mm钢筋，垂直长度30cm，埋入桥台内的锚固长度为20cm。

步骤三：铺设预应力筋管道及预应力筋，预应力筋管道及钢绞线铺设前要进行质量检查，确保所用预应力筋管道及预应力筋质量符合标准后，按施工设计图要求铺设预应力筋管道及预应力筋。

步骤四：加铺钢筋网，在台身表面植筋，焊接钢筋网，钢筋直径12mm，间距10X10cm，其中竖同主筋要与植入承台和台帽的植筋焊接，焊接氏度不小于10D，横向主筋与竖向主筋绑扎处理。

步骤五：模板安装，模板采用万能钢模组拼，支护模板前首先对每块万能钢模平整度、变形情况等指标进行检查，合格后将表面油污、锈迹清除干净，均匀涂刷脱模剂后开始安装模板，模板接缝处U形卡安装要牢固以保证模板整体稳定性，模板外侧利用钢管搭设简易支架进行支撑。

步骤六；混凝土浇筑，浇筑混凝土采用C30聚丙烯混凝土，按照要求进行配合比设计，单个桥台加大截面部分一次性浇筑完成；砼拌合采用小型强制式拌台机，通过人工推送小推车运送到预定位置，通过上口预留的槽口倒入模板内，现场准备若干小型插入式振动器振捣。

步骤七：砼养生，在薄壁桥台加厚混凝士的浇筑结束后36小时内中断交通以保证台身新加厚混凝土和原混凝土结构的有效连接共同作用，待新浇混凝士终凝且达到拆模强度后拆模，湿养时间不应小14天。

步骤八：预应力张拉，单根钢绞线张拉操作步骤为：初张拉→持荷5分钟→量测延伸量δ0→张拉并维待设计张拉力→持荷5分钟→量测延伸量δ1→回油→量测延伸量d2。

步骤九：压浆，压浆所用水泥浆中严禁掺加氯盐，水泥浆中可掺入适当膨胀剂，水泥浆掺入膨胀剂后的自由膨胀应小于10％，同时，控制水泥浆泌水率最大不超过3％，拌和后3小时泌水率控制在2％，24小时后泌水应全部被浆吸收。

作为优选：步骤c中对缝宽<0.1mm的裂缝仅采取表面封闭处理，沿缝长在V型槽内涂一层环氧树脂基液，初凝后再填抹一层环氧胶泥，并排除气泡，刮挤密实和平整即可；对于缝宽>0.1mm的裂缝，需采用灌浆处理，灌浆前，首先埋设灌浆嘴，灌浆嘴的间距沿缝长以35～50cm为宜，但是每一条裂缝两端各需设一灌浆嘴且每一条裂缝至少应有一个进气口和排气口，理设灌浆嘴时还注意不要阻塞进胶口和正对胶口的裂缝。

作为优选：步骤2中的锚固方法为：在加同区域按照设计间距钻孔，避开主裂缝，植埋钢筋钻孔打盲孔前应用钢筋混凝土保护层测试仪查明钢筋分布，避免钻孔打盲孔时碰及原有钢筋，盲孔直径为15mm，孔深20cm，对钻好的盲孔先用高压干燥空气吹去孔底灰尘、碎片和水分，再解甲笨或工业丙酮洗盲孔，晾干后同盲孔内注入三分之二孔深的植筋胶，然后将经除油清洗晾干并涂有一层植筋胶的锚筋缓慢转动插入，然后补填植筋胶使孔口堵寨饱满，在胶液干司之前，避免扰动锚固钢筋和在孔位附近有明水。

作为优选：步骤3中横向预应力筋每隔40cm设置一道；横向预应力筋采用F15.24低松弛钢绞线，采用BM15-2扁锚体系，抗拉强度标准值1860Mpa，钢绞线下料应用圆盘锯切割，切割面应为一平面，以便张拉时检查断丝。

作为优选：步骤8中混凝土强度达到设计强度的95％后，方可张拉预应力钢筋和压浆，预应力束张拉应在有经验技术人员指导下由固定工班进行操作，不允许临时工承担此项工作，且每次张拉均应有完整记录，且应在监理在场的情况下进行，预应力钢束张拉按从上下两端向中间的顺序进行，如施工过程中钢绞线发现断丝现象，应立即停止张拉，更换断丝的钢绞线后方可进行下一步施工。

本发明的有益效果是：本工法采用浇筑台前钢筋混凝土加大台身截面和施加台前横向预应力方法联合加固钢筋混凝土薄壁桥台，充分利用原结构的承载能力避免了拆除重建，建筑材料用量少，工期短，施工简便，施工机械设备要求低，显著降低工程成本。同时，在加厚混凝土上浇筑时采用万能钢模和定型钢管作支撑，所用材料都可以重夏使用，节省钢材消耗。此外施工对道路交通的很小，具有明显的经济知社会效益。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明的主要原理为：本工法采用裂缝封闭和灌浆、施加台前横向预应力、浇筑钢筋混凝土加厚台身截面等方法对钢筋混凝土薄壁桥台进行联合加固，以提高桥台整体性和承载能力。

施工时，首先进行对桥台台身进行裂缝封闭和灌浆，以增强桥台的整体性。其次，通过钻孔植埋钢筋、铺设台前横向预应力筋管道、加铺钢筋网和浇筑聚丙烯混凝土进一步加厚原台身截面，以增强钢筋混凝土薄壁桥台的承载能力，并改善其应力状况。最后通过张拉锚固台前横问预应力筋并压浆，以阻止和避免裂缝的扩展和产生，进一步增强钢筋混凝土薄壁桥台的抗裂性及耐久性。

如图1所示：本发明的工艺流程为：原桥台台前侧面处理→钻孔→植埋钢筋→铺设预应力筋管及预应力筋→钢筋网片绑扎→模板安装→浇筑加大截面部分砼→砼养生→张拉、压浆。在植埋钢筋时，还需对钢筋表面清理和对孔内灌注植筋结构胶。

本发明的实施步骤为：

步骤一：原桥台台前侧面处理及裂缝处治

a、对桥台表面进行处理，清除松散灰浆、砂粒和油垢，凿除原台身疏松不密实的混凝土凿除横向预应力张拉端和锚固端1m范围内的原台身混凝工保护层厚2～3cm，对整个台身台前侧面进行凿毛处理，再用高压射流技术清洗开凿表面，最后用压缩空气吹干桥台表面，清洁并涂抹1mm厚界面剂。

b、裂缝表面处理，对所有拟处理裂缝应凿成深2～4mm、宽4～6mm的V型槽，缝口表面的松散杂物应清理干净，并用压缩空气清除槽内粉尘，最后用丙酮擦洗V型槽表面。

c、裂缝表面封闭，对缝宽<0.1mm的裂缝仅采取表面封闭处理，沿缝长在V型槽内涂一层环氧树脂基液，初凝后再填抹一层环氧胶泥，并排除气泡，刮挤密实和平整即可。

对于缝宽>0.1mm的裂缝，需采用灌浆处理，灌浆前，首先埋设灌浆嘴，灌浆嘴的间距沿缝长以35～50cm为宜，但是每一条裂缝两端各需设一灌浆嘴且每一条裂缝至少应有一个进气口和排气口，理设灌浆嘴时还注意不要阻塞进胶口和正对胶口的裂缝。

经丙酮擦洗过的V型糟口内涂抹一层环氧树脂基液，待其初凝后，用环氧胶泥抹压封缝，再用刮板刮平，待还氧胶泥初凝后，在裂缝表面及其两侧一定宽度的范围涂刷二道环氧树脂基液。

再将灌浆嘴全部打开并从其中一个灌浆嘴中通入0.2Mpa压缩空气，同时在各灌浆口涂抹肥皂水，检查是否存在管路或裂缝堵塞现象，再将其余灌浆嘴全部关闭并在裂缝区域涂抹肥皂水检查密封效果，若有气泡产生则需要重新进行封闭。

d、压力灌浆，打开所有灌浆嘴，自上而上，由一端向另一端依次连续进行压力灌浆，灌浆压力以0.2～0.4Mpa为宜，压力逐渐升高，防止骤然加压对管道造成破坏，每有灌浆嘴溢出胶液时则关闭该灌浆嘴。

e、抽样检查，灌浆后缝内浆液初凝后，拆除灌浆嘴并用还氧胶泥缝口抹平，为保证灌浆封闭质量，应进行抽样开孔检查。

在次过程中必须注意几个问题：

①灌胶压力必须维持在0.2～0.4Mpa，具体压力根据进浆速度灵活掌握。

②通过灌浆的连通器观察到罐内胶液的数量不足时，须及时按照操作要求停山压浆，补充胶液，以防空气进入裂缝。

③压浆的正确顺序是从位于裂缝最底端的灌浆嘴开始进浆，依次关闭它上面相邻的冒浆的灌浆嘴阀门当胶液在裂缝内灌注的高度或深度太大，压力不足时，也暂停压浆，将进胶口转移到上面以冒胶的压浆嘴继续进行原进胶口则随之关闭。

④最上面的一个压浆嘴冒浆后，继续稳压十分钟，直到通过连通器观察到的罐内液面不再有明显的变化时再关闭阀门以使胶液尽可能地充满裂缝。

步骤二：钻孔植埋钢筋，在开凿表面钻孔埋设锚固钢筋，以40X50cm的间距，在台身台前侧以梅花状布置锚于桥台的锚固钢筋，锚固钢筋采用Φ12mm钢筋，垂直长度30cm，埋入桥台内的锚固长度为20cm。锚固方法为：在加同区域按照设计间距钻孔，避开主裂缝，植埋钢筋钻孔打盲孔前应用钢筋混凝土保护层测试仪查明钢筋分布，避免钻孔打盲孔时碰及原有钢筋，盲孔直径为15mm，孔深20cm，对钻好的盲孔先用高压干燥空气吹去孔底灰尘、碎片和水分，再解甲笨或工业丙酮洗盲孔，晾干后同盲孔内注入三分之二孔深的植筋胶，然后将经除油清洗晾干并涂有一层植筋胶的锚筋缓慢转动插入，然后补填植筋胶使孔口堵寨饱满，在胶液干司之前，避免扰动锚固钢筋和在孔位附近有明水。

步骤三：铺设预应力筋管道及预应力筋，预应力筋管道及钢绞线铺设前要进行质量检查，确保所用预应力筋管道及预应力筋质量符合标准后，按施工设计图要求铺设预应力筋管道及预应力筋。横向预应力筋每隔40cm设置一道；横向预应力筋采用F15.24低松弛钢绞线，采用BM15-2扁锚体系，抗拉强度标准值1860Mpa，钢绞线下料应用圆盘锯切割，切割面应为一平面，以便张拉时检查断丝。

步骤四：加铺钢筋网，在台身表面植筋，焊接钢筋网，钢筋直径12mm，间距10X10cm，其中竖同主筋要与植入承台和台帽的植筋焊接，焊接氏度不小于10D，横向主筋与竖向主筋绑扎处理。

步骤五：模板安装，模板采用万能钢模组拼，支护模板前首先对每块万能钢模平整度、变形情况等指标进行检查，合格后将表面油污、锈迹清除干净，均匀涂刷脱模剂后开始安装模板，模板接缝处U形卡安装要牢固以保证模板整体稳定性，模板外侧利用钢管搭设简易支架进行支撑。

步骤六；混凝土浇筑，浇筑混凝土采用C30聚丙烯混凝土，按照要求进行配合比设计，单个桥台加大截面部分一次性浇筑完成；砼拌合采用小型强制式拌台机，通过人工推送小推车运送到预定位置，通过上口预留的槽口倒入模板内，现场准备若干小型插入式振动器振捣。

步骤七：砼养生，在薄壁桥台加厚混凝士的浇筑结束后36小时内中断交通以保证台身新加厚混凝土和原混凝土结构的有效连接共同作用，待新浇混凝士终凝且达到拆模强度后拆模，湿养时间不应小14天。

步骤八：预应力张拉，单根钢绞线张拉操作步骤为：初张拉→持荷5分钟→量测延伸量δ0→张拉并维待设计张拉力→持荷5分钟→量测延伸量δ1→回油→量测延伸量d2。

步骤九：压浆，压浆所用水泥浆中严禁掺加氯盐，水泥浆中可掺入适当膨胀剂，水泥浆掺入膨胀剂后的自由膨胀应小于10％，同时，控制水泥浆泌水率最大不超过3％，拌和后3小时泌水率控制在2％，24小时后泌水应全部被浆吸收。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种钢筋混凝土薄壁桥台加固施工工法，其特征在于其施工工法包括如下步骤：

①原桥台台前侧面处理及裂缝处治

a、对桥台表面进行处理，清除松散灰浆、砂粒和油垢，凿除原台身疏松不密实的混凝土凿除横向预应力张拉端和锚固端lm范围内的原台身混凝工保护层厚2～3cm，对整个台身台前侧面进行凿毛处理，再用高压射流技术清洗开凿表面，最后用压缩空气吹干桥台表面，清洁并涂抹lmm厚界面剂；

b、裂缝表面处理，对所有拟处理裂缝应凿成深2～4mm、宽4～6mm的V型槽，缝口表面的松散杂物应清理干净，并用压缩空气清除槽内粉尘，最后用丙酮擦洗V型槽表面；

c、裂缝表面封闭，先将经丙酮擦洗过的V型糟口内涂抹一层环氧树脂基液，待其初凝后，用环氧胶泥抹压封缝，再用刮板刮平，待还氧胶泥初凝后，在裂缝表面及其两侧一定宽度的范围涂刷二道环氧树脂基液；再将灌浆嘴全部打开并从其中一个灌浆嘴中通入0.2Mpa压缩空气，同时在各灌浆口涂抹肥皂水，检查是否存在管路或裂缝堵塞现象，再将其余灌浆嘴全部关闭并在裂缝区域涂抹肥皂水检查密封效果，若有气泡产生则需要重新进行封闭；

d、压力灌浆，打开所有灌浆嘴，自上而上，由一端向另一端依次连续进行压力灌浆，灌浆压力以0.2～0.4Mpa为宜，压力逐渐升高，防止骤然加压对管道造成破坏，每有灌浆嘴溢出胶液时则关闭该灌浆嘴；

e、抽样检查，灌浆后缝内浆液初凝后，拆除灌浆嘴并用还氧胶泥缝口抹平，为保证灌浆封闭质量，应进行抽样开孔检查；

②钻孔植埋钢筋，在开凿表面钻孔埋设锚固钢筋，以40X50cm的间距，在台身台前侧以梅花状布置锚于桥台的锚固钢筋，锚固钢筋采用Φ12mm钢筋，垂直长度30cm，埋入桥台内的锚固长度为20cm；

③铺设预应力筋管道及预应力筋，预应力筋管道及钢绞线铺设前要进行质量检查，确保所用预应力筋管道及预应力筋质量符合标准后，按施工设计图要求铺设预应力筋管道及预应力筋；

④加铺钢筋网，在台身表面植筋，焊接钢筋网，钢筋直径12mm，间距10X10cm，其中竖同主筋要与植入承台和台帽的植筋焊接，焊接氏度不小于10D，横向主筋与竖向主筋绑扎处理；

⑤模板安装，模板采用万能钢模组拼，支护模板前首先对每块万能钢模平整度、变形情况等指标进行检查，合格后将表面油污、锈迹清除干净，均匀涂刷脱模剂后开始安装模板，模板接缝处U形卡安装要牢固以保证模板整体稳定性，模板外侧利用钢管搭设简易支架进行支撑；

⑥混凝土浇筑，浇筑混凝土采用C30聚丙烯混凝土，按照要求进行配合比设计，单个桥台加大截面部分一次性浇筑完成；砼拌合采用小型强制式拌台机，通过人工推送小推车运送到预定位置，通过上口预留的槽口倒入模板内，现场准备若干小型插入式振动器振捣；

⑦砼养生，在薄壁桥台加厚混凝士的浇筑结束后36小时内中断交通以保证台身新加厚混凝土和原混凝土结构的有效连接共同作用，待新浇混凝士终凝且达到拆模强度后拆模，湿养时间不应小14天；

⑧预应力张拉，单根钢绞线张拉操作步骤为：初张拉→持荷5分钟→量测延伸量δ0→张拉并维待设计张拉力→持荷5分钟→量测延伸量δ1→回油→量测延伸量d2；

⑨压浆，压浆所用水泥浆中严禁掺加氯盐，水泥浆中可掺入适当膨胀剂，水泥浆掺入膨胀剂后的自由膨胀应小于10％，同时，控制水泥浆泌水率最大不超过3％，拌和后3小时泌水率控制在2％，24小时后泌水应全部被浆吸收。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土薄壁桥台加固施工工法，其特征在于所述步骤c中对缝宽<0.1mm的裂缝仅采取表面封闭处理，沿缝长在V型槽内涂一层环氧树脂基液，初凝后再填抹一层环氧胶泥，并排除气泡，刮挤密实和平整即可；对于缝宽>0.1mm的裂缝，需采用灌浆处理，灌浆前，首先埋设灌浆嘴，灌浆嘴的间距沿缝长以35～50cm为宜，但是每一条裂缝两端各需设一灌浆嘴且每一条裂缝至少应有一个进气口和排气口，理设灌浆嘴时还注意不要阻塞进胶口和正对胶口的裂缝。

3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土薄壁桥台加固施工工法，其特征在于所述步骤2中的锚固方法为：在加同区域按照设计间距钻孔，避开主裂缝，植埋钢筋钻孔打盲孔前应用钢筋混凝土保护层测试仪查明钢筋分布，避免钻孔打盲孔时碰及原有钢筋，盲孔直径为15mm，孔深20cm，对钻好的盲孔先用高压干燥空气吹去孔底灰尘、碎片和水分，再解甲笨或工业丙酮洗盲孔，晾干后同盲孔内注入三分之二孔深的植筋胶，然后将经除油清洗晾干并涂有一层植筋胶的锚筋缓慢转动插入，然后补填植筋胶使孔口堵寨饱满，在胶液干司之前，避免扰动锚固钢筋和在孔位附近有明水。

4.根据权利要求1所述的钢筋混凝土薄壁桥台加固施工工法，其特征在于所述步骤3中横向预应力筋每隔40cm设置一道；横向预应力筋采用F15.24低松弛钢绞线，采用BM15-2扁锚体系，抗拉强度标准值1860Mpa，钢绞线下料应用圆盘锯切割，切割面应为一平面，以便张拉时检查断丝。

5.根据权利要求1所述的钢筋混凝土薄壁桥台加固施工工法，其特征在于所述步骤8中混凝土强度达到设计强度的95％后，方可张拉预应力钢筋和压浆，预应力束张拉应在有经验技术人员指导下由固定工班进行操作，不允许临时工承担此项工作，且每次张拉均应有完整记录，且应在监理在场的情况下进行，预应力钢束张拉按从上下两端向中间的顺序进行，如施工过程中钢绞线发现断丝现象，应立即停止张拉，更换断丝的钢绞线后方可进行下一步施工。