基于錨噴支護(hù)技術(shù)在橋梁加固中的應(yīng)用

劉燦鋒

（廣東 廣州 510000）

橋梁加固的錨噴支護(hù)技術(shù)就是先用體外鉆孔安裝錨桿及安裝鋼筋網(wǎng)支護(hù)或體外預(yù)應(yīng)力加固，再噴射混凝土將其覆蓋，以達(dá)到能完全滿足設(shè)計(jì)要求的一種加固增強(qiáng)工藝。下面以清遠(yuǎn)大橋加固為例，談?wù)勫^噴技術(shù)的實(shí)踐運(yùn)用。

1 清遠(yuǎn)大橋概況及加固方案的確定

清遠(yuǎn)大橋全長(zhǎng)1 296.32 m，主橋橋型布置為7×60 m剛架拱橋，中承式拱鋼架拱橋，橫向布置為雙向四車道。該橋于1995年建成通車，運(yùn)營了近15年，由于超重車的頻繁作用，已出現(xiàn)較為嚴(yán)重的病害。

通過對(duì)整座橋破壞程度的觀測(cè)，橋面、拱圈、拱頂各孔都出現(xiàn)不同程度的裂縫，有部分截面裂縫貫通整個(gè)拱圈進(jìn)至拱頂。橋墩、橋臺(tái)未見不均勻深陷及裂縫。通過檢查及結(jié)構(gòu)分析認(rèn)為：橋上部結(jié)構(gòu)裂縫尚屬車輛通行引起的正常裂縫。經(jīng)反復(fù)研究，決定先用體外鉆孔及錨桿連網(wǎng)安設(shè)，再以噴射混凝土將其覆蓋的方案。

2 錨噴加固技術(shù)方案的實(shí)施

2.1 搭建簡(jiǎn)易施工平臺(tái)

在礦山、隧道施工中多以鋼管支架搭建施工平臺(tái)，便于裝拆和搬遷。在橋梁施工中若遇深不見底且橋底離水平高的環(huán)境，就在橋下搭建能在各孔間橫向自由移動(dòng)、上下自由升降的工作平臺(tái)；若遇橋面離水平面不高的施工環(huán)境，就搭建由空油桶及鋼管組成的浮動(dòng)式工作平臺(tái)。

2.2 鉆孔、安裝支護(hù)錨桿

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)孔位要求進(jìn)行鋼筋探測(cè)，由施工技術(shù)人員定出的孔位進(jìn)行鉆孔。橋梁梁體鉆孔方向應(yīng)與主結(jié)構(gòu)面垂直，錨桿墊板與巖面緊貼，孔深不少于50 cm。

（2）安裝支護(hù)錨桿。按砂漿錨桿或注漿錨桿工藝將材質(zhì)、類型、質(zhì)量、規(guī)格、數(shù)量和性能符合設(shè)計(jì)要求的錨桿插入鉆孔，然后將各錨桿焊接連成錨桿支護(hù)骨架。插入孔內(nèi)的錨桿長(zhǎng)度不得短于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的95%。

（3）砂漿錨桿和注漿錨桿的灌漿強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，確保孔內(nèi)灌漿飽滿度。灌漿飽滿度是保證錨桿質(zhì)量的基本保證，否則，桿體會(huì)銹蝕。

（4）錨桿墊板應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，緊貼圍巖，圍巖不平時(shí)要用MIO砂漿填平。

2.3 鋼筋網(wǎng)支護(hù)

鋼筋網(wǎng)支護(hù)的基本要求：①所用材料的質(zhì)量和規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；②采用雙層鋼筋網(wǎng)時(shí)，第二層鋼筋網(wǎng)應(yīng)在第一層鋼筋網(wǎng)被混凝土覆蓋后鋪設(shè)；③鋼筋網(wǎng)與錨桿或其他固定裝置連接牢固，噴射混凝土?xí)r不得晃動(dòng)。

鋼筋網(wǎng)支護(hù)的檢測(cè)規(guī)范見表1。

表1 鋼筋網(wǎng)支護(hù)的檢測(cè)規(guī)范

2.4 體外預(yù)應(yīng)力加固梁

通過水平鋼絲束對(duì)被補(bǔ)強(qiáng)梁施加水平預(yù)應(yīng)力，改變受彎梁件內(nèi)力分布，提高被補(bǔ)強(qiáng)梁的正截面、抗彎強(qiáng)度、剛度和抗裂性。以噴射混凝土增加梁截面來提高梁支座附近斜面的抗剪強(qiáng)度，并因包裹了預(yù)應(yīng)力鋼絲束，可使鋼絲束防銹蝕。

2.5 混凝土噴射及技術(shù)要求

2.5.1 混凝土的噴射

在噴射混凝土前，應(yīng)先噴水沖洗擬噴表面，充分濕潤，以保證混凝土噴射上去的結(jié)合強(qiáng)度。噴射作業(yè)應(yīng)分段、分片由拱腳開始，由下而上順序進(jìn)行。初噴厚度不得大于8 cm、不得小于4 cm，噴射作業(yè)應(yīng)分層進(jìn)行，后一層噴射應(yīng)在前一層混凝土終凝后進(jìn)行，第二次噴射厚度大于6 cm，完全將鋼筋網(wǎng)覆蓋為止。回彈率應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，墻面不超過30%，頂部不超過50%。

混凝土的噴射由操作者掌握，噴頭盡可能與噴射面垂直，按30～50 cm直徑劃圓，成螺旋形前進(jìn)。為了減少回彈，節(jié)約成本，噴距及風(fēng)壓也十分重要，一般噴距大約為0.4～0.6 m左右，調(diào)整風(fēng)壓為1.2～1.8 kg/cm，輸送距離達(dá)40～60 m，隨著輸送距離的增加，可適當(dāng)增加風(fēng)壓。操作噴射機(jī)要先送風(fēng)，再開動(dòng)電機(jī)，最后加料。

停機(jī)時(shí)，應(yīng)先停止加料，然后關(guān)掉電機(jī)，再停風(fēng)，不得倒置。若停機(jī)時(shí)間在30 min以上，應(yīng)先停止加料，旋轉(zhuǎn)休料腔內(nèi)和輸料管內(nèi)的拌合料全部吹完之后，再停止電動(dòng)機(jī)，再停風(fēng)。以免使加了速凝劑的拌合料在機(jī)內(nèi)和管內(nèi)凝固。在連續(xù)工作了3～4 h后，應(yīng)拆開彎管頭部的快速接頭，清除管內(nèi)初凝積料，防止發(fā)生堵管。每班工作完畢，應(yīng)切斷電源，關(guān)閉風(fēng)壓管路和水管路上的閘閥停風(fēng)、停水。

2.5.2 混凝土噴射的技術(shù)要求

（1）混凝土不得出現(xiàn)露筋和空洞現(xiàn)象。

（2）噴射混凝土抗壓強(qiáng)度評(píng)定。

第一，噴射混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)定。在噴射混凝土板件上，切割制取邊長(zhǎng)為100 mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)生至28 d，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的極限抗壓強(qiáng)度，乘以0.95的系數(shù)。

第二，每噴射50 m。混合料或小于50 m混合料的獨(dú)立工程，不得少于l組。

第三，材料或配合比變更時(shí)需要重新制取試件。

（3）噴射混凝土強(qiáng)度要達(dá)標(biāo)。

第一，同批試件組數(shù)n≥10時(shí)，試件抗壓強(qiáng)度平均值不低于設(shè)計(jì)值；任一組試件抗壓強(qiáng)度不低于0.85設(shè)計(jì)值。

第二，同批試件組數(shù)n≤10時(shí)，試件抗壓強(qiáng)度平均值不低于1.05設(shè)計(jì)值；任一組試件抗壓強(qiáng)度不低于0.9設(shè)計(jì)值。

由測(cè)試資料得知，清遠(yuǎn)大橋經(jīng)加固后上部結(jié)構(gòu)承載能力大大增強(qiáng)，安全可靠，完全滿足原設(shè)計(jì)要求，并使該設(shè)計(jì)荷載大大提高。

3 施工中應(yīng)注意的關(guān)鍵技術(shù)

（1）噴射混凝土強(qiáng)度必須保證，否則作為錨臺(tái)下面板，強(qiáng)度不夠會(huì)使上部的錨臺(tái)在張拉時(shí)易出現(xiàn)開裂。噴射混凝土配合比合理與否，是混凝土強(qiáng)度高低的關(guān)鍵；另外水灰比、骨料（砂、石）干凈與否是影響混凝土強(qiáng)度的重要因素；噴槍角度不垂直，回彈率大，槍口與墻面過遠(yuǎn)過近等都將影響混凝土質(zhì)量。

（2）錨桿自由段防銹、防腐處理十分重要，它是預(yù)應(yīng)力錨桿長(zhǎng)期有效使用的保障。本工程錨桿是3根Φ22螺紋鋼筋制作的錨桿束，制作前對(duì)每根鋼筋進(jìn)行除銹、除油，自由端防銹、防腐采用涂刷兩層船底漆，外纏瀝青麻筋，并用1～2 mm厚的聚氯乙烯塑料纏繞捆扎。

（3）巖土層高壓注漿的應(yīng)用，可保證錨桿預(yù)應(yīng)力持續(xù)、可靠。常規(guī)預(yù)應(yīng)力錨桿在土層的應(yīng)用，由于土層比較疏松，易發(fā)生位移變形，孔內(nèi)漿體與孔壁間摩擦力不足以承受須加的應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力不能長(zhǎng)久保存等缺陷。

（4）預(yù)應(yīng)力張拉是工程成敗的關(guān)鍵。失穩(wěn)的擋土墻主要靠施加的錨桿預(yù)應(yīng)力拉住，阻止墻體變形繼續(xù)發(fā)展。張拉過程中要仔細(xì)，注意觀測(cè)錨頭位移，保證各級(jí)張拉荷載持荷時(shí)間，鎖定作業(yè)要緊固。

4 結(jié)束語

（1）錨噴支護(hù)技術(shù)在類似舊橋加固中，加固效果良好、可靠，技術(shù)成熟，風(fēng)險(xiǎn)小。

（2）類似擋土墻結(jié)構(gòu)橋梁在全國數(shù)量眾多，據(jù)不完全調(diào)查統(tǒng)計(jì)，僅需加固的就達(dá)上百座，用預(yù)應(yīng)力錨噴技術(shù)加固，應(yīng)用前景廣泛。

（3）與其他加固方法相比，采用預(yù)應(yīng)力錨噴方案加固該類舊橋，具有工期短、施工場(chǎng)地要求不高、不需要阻斷交通、工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益都十分顯著。

1 劉 平、羅 杰.采用錨噴混凝土套拱技術(shù)加固石拱橋［J］.湖南交通科技，2008（02）

2 周萬東、徐志永.錨噴支護(hù)技術(shù)在高峪鋪公鐵立交橋加固中的應(yīng)用［J］.巖土工程界，2003（09）