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节段箱梁拼装接缝处理施工

发布日期:2012-07-13 00:06

节段箱梁拼装接缝处理施工
 
摘  要:广州地铁四号线某墩节段箱梁胶拼施工时节段底板拼接缝不密贴,形成缝隙延伸至腹板中部,宽度逐渐减小并消失,但形成结构缺陷,文中以该梁拼装接缝处理施工实践为背景,介绍混凝土施工缝隙修补方法,为今后类似缺陷处理提供经验。
关键词:箱梁拼装;接缝;处理;施工
 
1概述
      广州市轨道交通四号线车陂南至黄阁段采用预应力箱型简支梁高架桥,箱梁组合为30m+27.5m+32.5m +27.5m+32.5m+27×30m+2×32.5m+30m+25m+16×30m+25m+30m+2×32.5m+13×30m+4×25m+32.5m+27.5m+4×30m,箱梁为单箱单室结构,标准预制节段长度为2.5m,梁高1.7m,顶宽9.3m,节段梁的吊装重量约30t~40t。预制节段梁架设拟从DZ101墩向DZ22墩方向逐跨采用上行式架桥机现场组拼、逐孔架设。
      节段箱梁架设流程为:施工准备→架桥机拼装→架桥机检验→节段梁吊装及调整→节段梁胶拼及临时束张拉→整孔预应力张拉→落梁就位→架桥机纵移过孔→架桥机调整进行下一孔架设。节段箱梁架设施工及拼装接缝位置如图1所示。

      在88#~89#墩节段箱梁胶拼施工期间,由于种种原因,造成箱梁S12节段(最前端端梁)底板拼接缝不密贴,形成宽度10mm的不密实拼接缝隙,该缝隙一直延伸至腹板中部,宽度逐渐减小为0mm,形成结构缺陷。该接缝将使箱梁抗剪能力削弱,留下结构受力隐患,并使预应力孔道与外界串通,无法进行封闭压浆,影响预应力安全。
      经过对接缝的成因及大小进行研究,决定对该梁接缝进行化学灌浆补强处理,永久预应力张拉后落梁就位,架桥机正常进行节段梁架设;同时对于腹板处可能存在的抗剪能力削弱问题,决定通过设计计算﹑在满足设计要求的前提下,在箱梁内侧粘贴钢板,以弥补因接缝过大而对抗剪能力产生削弱的不利影响。在全部处理完成后,对该孔梁进行静载试验,合格后方能使用,以保证结构安全。
 
2缝隙修补处理原则
      使用高强、高粘结性材料进行灌浆,将出现缝隙的两片节段箱梁粘结在一起的情况,使用粘贴钢板进行补强,增强接缝处梁体抗剪能力,消除结构受力隐患,结构缝隙处置依据为CECS 25:90《混凝土结构加固技术规范》。3缝隙修补和粘贴钢板的使用材料3.1 BL-GROUT浆液该浆液为日本SHO-BOND公司生产的,专门用于修补混凝土结构缝隙的高分子树脂基灌注材料,具有极强的粘结力、渗透性、较好耐久性和可操作性。其主要力学性能满足如下要求:(20℃养生7d)抗压屈服强度≥50MPa,抗压弹性模量≥1000MPa,抗剪强度≥10MPa
 
3缝隙修补和粘贴钢板的使用材料
3.1 BL-GROUT浆液
      该浆液为日本SHO-BOND公司生产的,专门用于修补混凝土结构缝隙的高分子树脂基灌注材料,具有极强的粘结力、渗透性、较好耐久性和可操作性。其主要力学性能满足如下要求:(20℃养生7d)抗压屈服强度≥50MPa,抗压弹性模量≥1000MPa,抗剪强度≥10MPa
3.2 Araldite(爱牢达)
      专门用于混凝土、金属材料粘结的高分子树脂材料,具有良好的粘结力和耐久性,注浆修补中用于封闭裂缝和粘贴注浆嘴。其主要力学性能满足如下要求:(25℃养生7d)抗压屈服强度≥60MPa,抗压弹性模量2400MPa,抗剪强度13.6MPa
3.3粘贴用钢板
      采用优质碳素结构钢。
 
4缝隙化学灌浆工艺
4.1缝隙的检查观测
      在缝隙修补前,对修补部位的缝隙进行观测,并选取有代表性的缝隙进行检查,确定缝隙的宽度、深度、长度和是否贯通等情况,并做好相应的记录和标识,拟定表面处理、封闭、布嘴的方案。
4.2用钢丝刷将缝隙两侧各3cm范围内的混凝土表面浮胶、灰尘等附着物清除,并用略湿的抹布将浮尘搽净凉干;如混凝土表面有油污则应用丙酮清洗干净,以确保混凝土表面的粘结力。
4.3将Araldite(爱牢达)胶按规定的比例调至颜色均匀,将注入座按事先规划的部位粘贴,其间隔一般为2个m。
4.4将Araldite(爱牢达)胶沿缝隙方向刮抹,宽度6cm,厚度约5mm,封闭层应尽可能一次刮抹完成,应注意不得有卷边。
4.5对于内部的预应力孔道,采用充气胶囊封闭。
4.6待封闭胶自然固化后(约3h),将注入器安装在注入座上,使卡口卡紧,并用高压风对压浆孔道进行通风检查,如发现堵塞应及时作疏通处理。
4.7安装过滤器、阀门和手压注浆枪,此过程应严格注意密封性,对于密封不严的接口,可用生胶带缠绕后再连接。
4.8将调好的BL-GROUT浆液装入手压注浆枪,排尽枪、过滤器内的空气后,将浆液打入注入器内,使得橡胶管膨胀直至限制套时停止注浆,关闭阀门,小心拆除过滤器、阀门和手压注浆枪,转入下一注入器。
4.9缝隙注浆一般遵循由下而上、由低到高、由一端到另一端逐个进行的原则,当发现压入器橡胶管收缩较快时应及时补压。
4.10待BL-GROUT浆液自然固化后(约24h),敲掉注入器、注入座,并将混凝土梁缝隙表面不平的位置用砂轮机磨平,使梁体接缝外观整齐、美观。
 
5钢板粘贴工艺
5.1根据需要粘贴钢板的尺寸,先用合金刀片将该处混凝土表面浮浆和碳化层清除,露出新鲜混凝土。
5.2根据所贴钢板的面积,合理布置 φ10 锚固孔。
5.3采用高压风清除混凝土表面浮渣和灰尘等。
5.4将预备好的钢板粘贴面进行除锈、打毛,采用丙酮清洗晾干后用锚固螺栓将其固定在混凝土表面。
5.5采用爱牢达XH111A B胶粘贴钢板,用刮刀将胶泥涂抹在已处理的钢板表面上,厚1~3mm,中间厚边缘薄,然后将钢板套入螺栓上并贴于预定位置,拧紧螺栓,检查是否有空洞,有则应补灌胶液。
5.6清理钢板表面,用爱牢达胶将其封闭,使修补部位美观、耐久。
      节段箱梁粘贴钢板立面如图2所示。

6安全质量保证措施
6.1施工过程中,对各种修补用原材料的使用要严格计量,确保配方的准确和混合料的各项性能。
6.2对用于结构的灌浆材料、封闭材料的力学性能按有关规定进行检验,并提供检测报告,其抗拉强度、抗压强度均应高于原混凝土强度。
6.3修补的每道工序必须安排专人检查,确认合格后方可进入下一道工序。
6.4操作过程中,操作人员应有足够的防护措施,保证人员不受粉尘、化学药品和飞溅石渣的伤害。
6.5操作人员必须经过安全培训,了解高空作业、安全用电、安全使用化学用品的常识,避免安全事故的发生。
 
7结束语
缝隙灌浆和粘贴钢板施工后,该孔梁按正常预应力施工工序进行永久预应力张拉,随后进行静载试验,并对接缝处进行观测,结果显示该孔梁结构受力满足要求,接缝正常。该孔箱梁拼装接缝的成功处理,对于今后同类工程施工提供了经验。
 
[1] CECS 25:90混凝土结构加固技术规范[S]