拱橋主拱圈施工工藝研究論文
1工程概況
洞口縣迴瀾橋建于1975年，為三孔凈跨36m空腹式石砌雙肋單波雙曲拱橋，橋長138m，寬8m，高10.5m，橋下水位較深。由于近年交通量猛增以及超重、超載車輛頻繁行駛，造成橋臺附近從拱腳起第一個腹拱出現(xiàn)了明顯下沉及拱圈開裂，主拱圈多處由于航船的撞擊出現(xiàn)了混凝土剝落及露筋現(xiàn)象，經(jīng)專家現(xiàn)場檢測，同意對此橋進(jìn)行加固改造。主拱圈的加固改造方案為：在主拱圈兩拱肋下緣增加15cm厚鋼筋混凝土加勁肋，其余露筋處采用ZV型混凝土修補(bǔ)膠與普通水泥及中砂配制成聚合物修補(bǔ)砂漿進(jìn)行修補(bǔ)。
2主拱圈加固的施工工藝
2.1搭建施工平臺
先用準(zhǔn)16mm的綱絞繩從腹拱圈穿過，兩端系在一根準(zhǔn)18cm、長比橋?qū)捯L的原木兩端，原木處于水平狀態(tài)，在拱頂處可從橋面上垂吊鋼鉸繩系在原木上（如有欄桿、人行道須先拆除一小段，以便鋼鉸繩穿過），使鋼鉸繩與原木圍成的圖形在拱腳處呈等腰梯形，在拱頂處呈矩形；再用原木縱向架在水平原木上，并固定好；最后在縱向原木上鋪設(shè)架板。
2.2主拱圈清理、修補(bǔ)
2.2.1清理破損混凝土
先用高壓水槍反復(fù)沖射混凝土破壞部位和裸露生銹的鋼筋。待混凝土結(jié)構(gòu)面上無明顯水跡且保持濕潤時，用裝上鋼刷的手磨機(jī)在需與新混凝土接觸的面刷一片，起到清除浮渣、打毛，以利于新老混凝土粘結(jié)咬合；如發(fā)現(xiàn)有裸露生銹的鋼筋需進(jìn)行除銹，并涂上丙酮。
2.2.2PG-GF膠裂縫修補(bǔ)
�。�1）查清裂縫的性質(zhì)以及裂縫的長度、寬度、走向、貫穿及漏水的情況；用角磨機(jī)等工具清除混凝土裂縫表面的灰塵、浮渣等污物，刷去浮塵；（2）在裂縫的交匯處、裂縫較寬及裂縫端部設(shè)置灌膠嘴，一般灌膠嘴間距為30~50cm，在一條裂縫上必須設(shè)置有注膠、排氣或出膠口。應(yīng)特別注意防止堵塞灌膠嘴；（3）在一條裂縫上的灌膠應(yīng)由下至上，由一端到另一端，嚴(yán)禁無序注膠，注膠應(yīng)采取低壓慢注，壓力在0.2MPa。當(dāng)最后一個注膠口流出膠且出膠速率保持穩(wěn)定后，再保持壓注3min左右即可停止灌膠；（4）封縫質(zhì)量的'好壞直接影響灌膠效果與質(zhì)量，應(yīng)特別予以重視，注意防止封縫不嚴(yán)密，影響注膠質(zhì)量；PG-GF裂縫修復(fù)結(jié)構(gòu)膠應(yīng)在5℃以上的環(huán)境中固化。
2.3PG-H植筋
（1）依據(jù)設(shè)計(jì)施工圖，結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況，準(zhǔn)確無誤地放出植筋孔洞位置，若基材上存在受力鋼筋，鉆孔位置可適當(dāng)調(diào)整；（2）根據(jù)標(biāo)出的孔洞位置，用電鉆進(jìn)行鉆孔（一般情況下，鉆孔孔徑比植入筋大2mm），直至設(shè)計(jì)深度。鉆孔不得破壞原有混凝土構(gòu)件的結(jié)構(gòu)；（3）先用硬毛刷清除孔壁的灰塵，用空壓機(jī)將孔洞內(nèi)灰塵吹干凈，然后用棉紗醮丙酮或工業(yè)酒精清洗孔壁，直至干凈；（4）將植入混凝土內(nèi)鋼筋打磨除銹，并用棉紗醮丙酮或工業(yè)酒精洗干凈；（5）將PG-H植筋錨固結(jié)構(gòu)膠按推薦配膠比例倒入干凈容器內(nèi)，以電動工具將其完全調(diào)勻，注意翻看容器底部與邊角處的顏色，確保配好的膠體色澤一致。調(diào)配膠的量應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況而定，一次不宜多配（PG-H植筋膠的固化時間為30min左右），將調(diào)好的錨固膠盡快注入孔底。保證孔內(nèi)不含空氣；（6）轉(zhuǎn)動鋼筋緩緩植入孔洞內(nèi)，使其達(dá)至設(shè)計(jì)深度要求，上下提動，排出氣泡，以孔內(nèi)膠液稍有溢出為宜。
2.4布筋
首先將兩根N1鋼筋綁扎或焊接在植筋的彎鉤上；其次分別將3組N1、N2鋼筋粗略地綁在植筋的內(nèi)側(cè)和外側(cè)；然后將N3箍筋套住8根鋼筋，并綁扎在植筋上；最后按鋼筋布置圖將所有鋼筋綁扎好。
2.5安裝模板
底模采用厚2mm、寬40cm（設(shè)計(jì)寬度）、長38.38m（拱圈弧長）的鐵板，并預(yù)先在鐵板是鉆好綁扎鐵絲穿過的孔，用8號鐵絲從底模孔中穿過，控制好鋼筋保護(hù)層，掛在植筋上（如圖1）。邊模采用0.5m一段的組合模板，澆筑一段安裝一段，以利于混凝土振搗。
2.6澆注混凝土
由兩側(cè)拱腳同時對稱地向拱頂澆注。在拱頂時，可先裝好里面邊模，外面邊模張開一點(diǎn)便于灌注混凝土，待混凝土初凝后，鑿除多余部分至拱圈平面，用聚合物修補(bǔ)砂漿壓實(shí)抹平。值得注意的是：由于加勁肋中鋼筋布置較密，粗集料不能過細(xì)，澆筑時不能確保無空隙，加之新混凝土在凝固時會收縮，必然會引起新舊混凝土脫結(jié)，出現(xiàn)裂縫。因此在拌制混凝土?xí)r有必要添加GMA無收縮自流密實(shí)混凝土外加劑。
2.7拆模、修飾、養(yǎng)生
常溫下一星期后就可拆模，拆模后露在拱圈外的鐵絲用氧焊吹掉，與拱圈面成凹型，再用聚合物修補(bǔ)砂漿壓實(shí)抹平即圖1底模安裝圖可。繼續(xù)養(yǎng)生至混凝土養(yǎng)護(hù)期，整個拱圈加固工作就完成了。
3施工工藝的評價
3.1工藝簡單
如搭建施工平臺，既不象制作掛藍(lán)那樣需要設(shè)計(jì)、做圖，制作也復(fù)雜，實(shí)際施工起來上下移動更不方便；也不象滿堂架那樣，需要圍堰（在迴瀾橋加固改造工程中根本行不通，水位太深）、地錨埋設(shè)、立架，非常煩瑣；僅僅是在拱圈下做幾個秋千而已。再如清理破損混凝土，用高速水流沖射，省去了敲敲打打的苦力活，沒有振動噪音和灰塵，就象小孩子玩水槍一樣輕輕松松、簡簡單單。
3.2造價低
在主拱圈兩拱肋下緣增加加勁肋的拱圈加固方法，要想降低工程造價，關(guān)鍵在于施工平臺方案的選擇。本文中的施工平臺在制作中三孔只需人工20多個工日，木材23m3，并且木材的回收再利用率高，大大降低了工程造價。
3.3工期短
整個施工工藝完全可以采用流水作業(yè)，從搭建平臺、植筋、清理修補(bǔ)、布筋、裝模到澆注，三孔六根加勁肋只需三個星期就可完成。
3.4質(zhì)量好
�、僦步畈捎肑N-Z植筋錨固膠。這種膠強(qiáng)度高，粘接力強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)屈股強(qiáng)度達(dá)到335N/mm2，完全可以保證工程質(zhì)量。②底模采用整塊鐵模。a.有利于混凝土的流動、振搗，確保松模后，混凝土表面無空隙，并且光滑漂亮；b.由于鐵模具有一定的撓度，確保完工后的拱圈無皺折，線型美觀。③在混凝土中添加GMA無收縮自流密實(shí)混凝土外加劑。外加劑的加入：a.可保證混凝土能自流密實(shí)成型；b.可保證與舊拱圈粘結(jié)牢固無裂縫。
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