既有线铁路桥梁横向加固技术

2022-09-10

梁体横向加固就是通过一定的措施使梁体整个结构的承载能力及其使用性能得到提高, 以满足规定的使用要求。根据桥梁的加固原因、加固部位以及现有桥梁本身桥型方案的不同, 应采用不同的加固方法。

集通线乌尔吉沐沦河大桥位于集通线k705+451处, 该桥全长440.22m, 桥跨布置为26孔16m预应力混凝土T梁, 全桥位于直线上。该桥经过近20年的使用, 已多次出现病害。2008年集通铁路沿线雨量很大并且集中, 对该桥桥基冲刷也十分严重, 根据其产权单位集通铁路有限责任公司要求, 对该桥进行大修处理。其中就含有梁体横向加固。

T梁梁体横向加固每孔T梁8处, 梁两端腹板中间各增设一道横向连接板, 中间3道横隔板上、下各增设一道横向连接板, 全桥共208处。横向预应力筋采用d=15.24mm1860级低松弛无粘结钢绞线, 单端张拉, DSM15-1型低回缩锚具锚固。

1 桥梁梁体横向加固方案及施工流程

1.1 施工方案

桥梁梁体横向加固, 主要是保证两片主梁成为整体结构, 利于承受横向水平力及偏载等作用, 提高梁体的抗扭能力, 以增加梁体的稳定性。横向加固方案为在既有并排的两片梁体间施加预应力横向连接。首先搭设作业平台, 在桥梁设计位置施钻预应力筋孔道及钢筋锚固孔, 焊接、绑扎钢筋, 安装横向预应力钢绞线, 进行预应力钢绞线初始张拉。然后浇注横隔板混凝土, 待混凝土达到设计强度的80%时, 进行预应力钢筋终拉, 最后进封锚。

1.2 施工流程

探测梁体钢筋走向并确定钻孔孔位→钻孔→梁体凿毛→锚固、绑扎钢筋, 安装预应力筋→设置桥面混凝土灌注口→模板安装→两片梁间设置支撑→预应力筋初始张拉→灌注混凝土→混凝土养生→拆除支撑, 拆模→涂刷养护剂→预应力筋终拉→封锚→涂防水涂料。

2 施工步骤

(1) 探测梁体钢筋走向, 确定钻孔孔位。按照施工图在梁体表面标注钻孔位置;依次探明水平钢筋、竖直箍筋及弯起筋或预应力筋并做出醒目标记;兼顾两片梁对应部位的钢筋分布, 确定预应力筋及锚固筋钻孔位置, 若孔位无法避开主筋可做适当移位, 但移位距离不得大于50cm。

(2) 钻孔。安装膨胀螺栓, 将钻机底盘固定于梁体腹板上。调整钻机底盘螺栓, 使钻机保持水平。两片梁的预应力筋孔位要对位准确, 避免因张拉产生附加应力, 影响加固梁体的稳定性。

(3) 梁体凿毛。对新增设的混凝土和梁体接合面进行凿毛, 清除灰浆, 风吹或水洗干净。

(4) 锚固、绑扎钢筋, 安装预应力筋。钢筋锚固前需进行清孔, 保证孔内无杂物。有预应力筋处钢筋锚固采用ZM型早强锚固包锚固, 使用锚固包时, 将锚固包封口端向上直立全部浸泡水中, 浸泡时间以不冒气泡为准, 填满孔后迅速植入钢筋, 用手锤打紧, 抹平孔口。无预应力筋处钢筋锚固采用HILTIHY150胶进行锚固。清孔不能用水洗, 锚固胶填满孔深的2/3后, 迅速将钢筋旋入孔底, 抹平孔口。废弃的钻孔应有ZM型锚固包进行封堵。钢筋搭接位置、搭接长度符合要求, 绑扎牢固。

(5) 设置桥面混凝土灌注口。灌注口应设置在两片梁的梁缝处, 遇梁缝过小, 影响混凝土灌注时, 可适当凿除道碴槽边缘。

(6) 安装模板。模板应有足够的刚度、强度及稳定性, 能安全可靠的承受新灌注混凝土的重力、侧压力及列车的振动荷载。表面平整, 便于安装拆卸。模板应稳固的依托于梁体, 确保列车通过时梁体和模板无相对位移。

(7) 预应力筋初始张拉。初拉前, 新增水平连接板及横隔梁增厚处梁部上、下方增设支撑。预应力筋两端设锚下钢垫板, 钢垫板用环氧树脂粘贴于梁上, 初张拉时每根预应力筋的张拉力为50KN。张拉时油泵进油时要缓慢、平稳, 到预定张拉值后, 回油卸荷。张拉完成后应及时灌注混凝土。

(8) 灌注混凝土。混凝土应连续灌注, 混凝土施工的同时需按照规定制作混凝土强度和弹性模量试块。

(9) 拆除模板及支撑.当混凝土强度达到设计强度的60%时, 拆除模板及两片梁之间的支撑。

(10) 混凝土养生。拆模完成后, 在混凝土表面涂刷养护剂进行养生。

(11) 预应力筋终拉。横向连接板强度及弹性模量达到设计的80%后, 方可进行终张拉。控制张拉应以控制张拉力为主, 以伸长值进行校核。拉至控制应力, 测量预应力筋伸长值, 持荷5min, 千斤顶回油, 锁定锚具。

(12) 封锚。封锚前, 锚具外露端涂黄油, 安装防水塑料盖。封锚混凝土强度同横向连接板强度。

(13) 涂刷防水涂料。新增混凝土和梁体接合处涂防水涂料。防水涂料应严密覆盖梁体连接处, 边缘整齐、美观。

3 施工安全

(1) 在正线作业来车时, 作业人员应在距离本线列车不小于800m下道避车。桥上施工人员应到避车台避车。 (2) 来车时, 人员和设备应撤离距钢轨头外侧2m外, 施工机械、物料堆码整齐、牢固。桥上堆放材料不得侵入建筑界限, 并符合《铁路工务安全规则》规定, 防止超限。 (3) 上桥作业时, 必须设防护人员;在繁忙干线作业时, 设驻站人员。 (4) 在2m以上高空作业, 必须带好安全帽, 系好安全带或安全绳。不准穿带钉或易溜滑的鞋。 (5) 吊装作业时, 吊装物下严禁站人。张拉作业时, 张拉人员应站在千斤顶的两侧。 (6) 使用电锤钻孔时, 要精力集中, 双手抓牢, 防止卡钻扭伤手臂。 (7) 砂轮切割机必须有防护罩, 使用前先检查轮片是否完好, 操作人员要带好防护镜, 防止轮片或碎渣飞起伤人。 (8) 在设置桥面混凝土灌注口时, 灌注口扒碴需相隔扒开, 扒开灌注口应立即安装灌注漏斗进行混凝土灌注, 隔天灌注的灌注口需用编织袋装碴回填, 并应随时检查线路状况, 做好记录。发现问题及时向设备产权单位汇报。 (9) 加固施工中, 桥下设专人防护, 禁止闲杂人员进入施工范围。 (10) 所有桥梁检查口使用完毕后, 必须重新盖好。