高速公路桥梁伸缩缝锚固混凝土安全快修施工方案探讨

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庄晔宇 邵志强

山东高速集团临沂发展有限公司 山东临沂 276000

摘要

自然老化和各种荷载因素容易使桥梁水泥混凝土构件早期病害迅速发展扩大,对交通安全构成威胁。本文以G2京沪高速公路下行K628+900桥梁伸缩缝锚固混凝土维修施工为例,着重探讨满足现行高速公路安全施工前提下,使用超快硬水泥来提高施工速度,并制定与之相配套的安全快修施工方案,以期为完善和发展高速公路桥梁伸缩缝锚固混凝土安全快修提供施工方案选择。


关键词

高速公路;伸缩缝;安全快修

正文


1 前言

伸缩缝是桥梁结构的重要构件之一,其存在能满足桥梁温变伸缩、防水防尘、过渡平稳,传递荷载等多重要求,及时做好桥梁伸缩缝的维修保养十分必要。伸缩缝锚固混凝土破损桥梁伸缩缝常见早期病害,如不及时处置将直接影响行车舒适度甚至行车安全性。

2 病害分析

该处桥梁伸缩缝两侧锚固混凝土因自然老化、车辆碾压与虹吸、振动等作用产生裂缝。在雨水渗入及行车作用下裂缝急剧扩大,进而导致内部锚固钢筋锈蚀,混凝土强度进一步降低,最终出现大块混凝土断裂脱落、锚固钢筋断裂、伸缩缝型钢断裂,严重影响行车安全。

3 安全设置方案

3.1 获取道路施工参数

该高速公路设计时速120km/h,最高限速80 km/h道宽3.75m,坡度2.5%,交通量大于1400[pcu/(h·ln)]。应控制施工时间4h按短期日间施工,施工位置在行车道需按封闭外侧车道设置

3.2 安全作业区的设置

警告区2000m,第一上游过渡区190m,上游过渡区间距200m,第二上游过渡区190m,纵向缓冲区120m,工作区按实际需要布设长度并设置横向缓冲区0.5m,下游过渡区30m,终止30m。

3.3 安全设施的设置

起点0m-路肩外侧及中分带放置施工距离2000m标志,1000m-路肩外侧放置限速100标志,1200m-路肩外侧放置限速80标志,1500m-路肩外侧放置车道减少标志并在放置警示频闪灯,2000m-路肩放置导向标志,2190m-车道放置车道减少标志,2390m-车道放置导向标志,2580m-车道放置路栏和施工长度标志,终点放置解除限速80标志此外,上游过渡区和工作区锥形标按4m放置一处,纵向缓冲区下游过渡区锥形标按10m放置一处

3.4 安全人员的设置

设专职安全员和安全巡视员维护员各1人。安全员在警告区非行车区域挥舞彩旗,警示来车减速慢行。安全巡视员负责安全巡查并随时恢复被损害的安全设施。

3.5 安全设施摆放预设推演

使用单独的安全设施摆放车辆,并行驶到根据施工点桩号推算警告区的起点处。

摆放上游过渡区安全设施注意观察道路车辆通行情况,当判断安全摆放全部锥形标时才可进行,摆放人在上游过渡区内边退边摆放锥形,并随时注意观察前方来车情况。

摆放锥形标除了注意不同区域有不同距离外,注意摆放时不要压标线

解除封闭时在终止区开始边退边撤安全设施,至上游过渡区后在视野内无车并确保安全的情况下,抓紧时间撤出全部安全锥并停车紧急停靠带。

专职安全员和安全巡视员维护员将警告区内的安全设施,撤至停车紧急停靠带处装车。

4 快速维修方案

4.1 机料准备

材料准备:螺纹钢筋、氧气乙炔、1-1.5碎石,清水砂、水、DENKA SUPERCEMENT超快硬水泥、外加剂。

机具准备:施工车辆、发电机、小型破碎锤、空压机、电焊机、钢刷、喷水壶、割炬、铁锤、凿子、振动棒、钢抹、铁锨、镐、扫帚。

4.2 施工流程

凿除施工车辆从下游过渡区进入工作区使用发电机发电,带动外接小型破碎锤的空压机,凿除破损松动的伸缩缝锚固混凝土。除时注意不要损伤桥梁其他构件,小块松动部分可用凿子和手锤凿除

加固对裸漏钢构件除锈,恢复形变钢构件,对于锈蚀严重及强度明显降低的锚固钢筋,使用切除,对牢焊接点后焊接,必要时使用同等型号螺纹钢筋做加强筋或植筋

清理焊接点冷却后将焊缝药皮敲打干净,使用钢刷等清理工具将整个工作界面清理干净,并用喷水壶喷水湿润。

配合比厂家提供NO.3号配合比(单位用量kg/m2最大粒径25mm、塌落度范围8±2.5cm水灰比34%、144、DENKA SUPERCEMENT超快硬水泥450、细骨料712、粗骨料1084、减水剂9。施工配合比厂家提供166L):W/C 34%,含气量40%,24,水泥75,120,碎石180,减水剂1.5(C×2%),缓凝剂(水泥×0.1~0.5%

拌合振捣使用小型混凝土拌合机,混凝土拌合后,边缓慢倒入边使用插入式振动棒振捣,四角钢构件附近重点振捣各部位不得漏振、欠振、过振。振动棒垂直于路面并快插慢拔,振捣插点间距应小于振动棒的作用半径1.4倍。待到浇筑完成后,观察表面无塌陷,明显出浆无气泡逸出时,结束振捣使用钢抹抹平边角。

清理现场:收好机具打扫现场,根据天气情况浇筑完成2-3小时后,按照前述安全设置要求,撤除各类安全设施,开放交通。

5 质量检验

按《混凝土强度检验评定标准》制作试件并测量抗折抗压强度:初凝时间24min1h抗折强度/抗压强度1.7/20.2Mpa2h抗折强度/抗压强度2.3/25.1Mpa3h抗折强度/抗压强度3.8/30.5Mpa1d抗折强度/抗压强度4.3/44.7Mpa28d抗折强度/抗压强度7.2/60.2Mpa。基本符合DENKA SUPERCEMENT超快硬水泥使用说明中提供的混凝土抗压强度检测报告中的检测结果。

6 总结

上述施工维修方案既能缩短安全设施设置时间,又解决了混凝土凝固时间和强度间的矛盾关系,最终整个维修施工时间控制在4h内。有效保障了高速公路的通行安全,树立了高速公路管理部门良好形象。

参考文献

[1]中华人民共和国交通运输部.公路养护安全作业规程JTG H30-2015[S],北京:人民交通出版社,2015.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部. 《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(JTG 3420—2020) [S],北京:人民交通出版社,2021. 

 


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