路建印
(河北省高速公路石黃管理處,河北 石家莊050091)
滏陽新河特大橋是石家莊至黃驊港高速公路上的一座主線橋,斜交角度為45°,橋型布設為S形曲線,全長2 231m,單幅橋面寬12m,上部構造為74×30m 先簡支后連續預應力混凝土T 梁。該橋在2007 年相繼出現了一系列病害,主要表現為橋面鋪裝在T 梁鉸縫處出現了剪切破壞(見圖1),鋪裝層沿T 梁鉸縫出現了縱向裂縫,局部縱向裂縫很快發展成縱向破碎帶。為了加強橋梁橫向承載能力,設計單位將原橋面鋪裝結構層由原來的10cmC30 防水混凝土+9cm 瀝青混凝土,改為17.5cmC50 混凝土+1.5cmMS—3 型微表處,混凝土內部設置雙層鋼筋網(見圖2)。在施工過程中,為進一步加強橋梁橫向連接和受力分布,橋面鋪裝采用了橫向全幅連續布筋和整幅澆筑作業,避免了橫向鋼筋焊接和分幅澆筑帶來的弊端,經過近7 年的運營取得了良好的使用效果。

圖1 T梁鉸縫處出現了剪切破壞

圖2 原設計橫斷面圖(單位:cm)

圖3 加固后橫斷面圖(單位:cm)
橋面鋪裝內設置兩層鋼筋網,橫向采用直徑為16mm 的HRB335 鋼筋,縱向采用直徑為12mm的HRB335鋼筋,其中,橫向鋼筋按照橋面全寬布設,不允許有接頭,原梁板頂面預留鋼筋與新增設鋼筋網進行焊接。
使用水泥前應對水泥的儲存量進行確認,避免使用新出廠的高溫水泥。細集料采用中砂。粗集料、拌制混凝土用水、外加劑等各項技術指標符合《公路水泥混凝土路面施工技術細則》(JTG/T F30—2014)的規定。
(1)混凝土攪拌及上料設備,根據施工條件選用強制式混凝土攪拌機(站)、皮帶輸送機、裝載機、水泥混凝土罐車、混凝土泵車等。
(2)混凝土振搗和整平設備,采用插入式振動器和三輥軸或振搗梁整平機組。
(3)試驗檢測設備為坍落度測定儀、混凝土含氣量測定儀、混凝土溫度檢測儀、泌水率測定儀等檢測設備。
(1)橋面混凝土澆筑作業采用兩組幅寬6m,間距5~10m 的三輥軸分兩幅階梯型跟進作業,在全寬12m范圍內鋪設3條軌道控制鋪裝層標高,軌道架立筋的縱向間距根據施工中的震動影響和T梁的剛度情況現場確定,該工程架立筋間距經試鋪確定為50cm。軌道梁采用壁厚不小于4mm 的方鋼,以保證剛度和減少軌道處的浮漿。
(2)軌道拆除與周轉應在初凝前完成,并及時對軌道處混凝土面進行修整。
(3)在混凝土澆筑過程中,C50泵送混凝土坍落度要嚴格控制在14cm 以內,對不符合要求的混凝土予以廢除。
(4)三輥軸整平作業,包括如下內容。
①三輥軸整平機按作業單元分段整平,作業單元長度宜為10~15m,振搗與三輥軸整平兩道工序之間的間隔不宜超過15min。
②在三輥軸整平作業時,滾壓振實料位宜高于軌道頂面5~20mm,過高時,應輔以人工鏟除,軸下有間隙時,應用混凝土找補。三輥軸前方表面砂漿厚度宜控制在(4±1)mm,過厚、過稀的砂漿必須刮除丟棄。
③三輥軸整平機在一個作業單元長度內,應采用前進振動、后退靜滾方式作業,宜分別滾壓2~3遍。最佳滾壓遍數需經過試鋪確定。
④當鉸縫與橋面混凝土同時施工時,先要對鉸縫部位混凝土充分振搗,然后再對鋪裝層混凝土進行振搗。
⑤采用刮杠在縱、橫兩個方向進行精平飾面,主操作面刮杠長度不小于6m,輔操作杠不小于2m,每個方向精平不少于兩遍。
⑥混凝土表面初凝收漿后及時通過二次人工抹壓收面,或采用旋轉抹平機密實精平飾面來減少干縮裂縫,并盡快予以覆蓋和養生。當氣溫低于5℃時,應覆蓋保濕,不得向混凝土面上灑水。
⑦混凝土強度達到2.5MPa 前,不得使其承受人、模板、腳手架等荷載。
⑧為保證橋面平整度,施工中橋面混凝土實鋪標高宜高于設計0.5cm,為后續微表處施工留足調平空間。
(1)拌和場應建在排水通暢的位置,料場底部應作硬化處理。不同規格的砂石料之間應采用砌墻等硬隔離設施,并設標識牌,嚴禁混雜。
(2)混凝土的配合比應由專人負責,在攪拌地點懸掛配合比指示牌,注明攪拌用砂、石、水泥、水和外加劑等用量及坍落度要求等。拌制混凝土時,各種衡器應保持準確,對骨料的含水率應經常進行檢測,據以調整骨料和水的用量。
(3)混凝土從拌制、運輸和泵送的全過程,應派專人跟班混凝土罐車,嚴禁途中加水,以免影響混凝土質量。
(4)混凝土的運輸能力應適應混凝土凝結速度和澆筑速度的需要,使澆筑工作不間斷并使混凝土運到澆筑地點時仍保持均勻性和規定的坍落度。
(5)混凝土使用前對坍落度進行測試,不滿足要求的混凝土不得使用。
(6)混凝土泵送前應以水泥漿潤滑內壁,泵送時,應使料斗內經常保持約2/3的混凝土,以防管路吸入空氣。泵送宜連續進行,如有間歇應經常使混凝土泵轉動,并每間隔幾分鐘泵料一次,以防輸送管堵塞;時間過長時,應將管內混凝土排出并沖洗干凈。
(7)自高處傾卸混凝土時,為防止混凝土離析,其自由傾落高度一般不宜超過2m,以不發生離析為度。
圖3 中加重數字為2013 年測得的該橋上行方向百米平整度指數(IRI),均滿足規范要求,且與相連路段平整度沒有較大差別,滿足了行車的平穩性和舒適性要求。

表1 2013年該段平整度指數
滏陽新河特大橋工況4 第23 跨跨中截面對稱加載時撓度值見表2。第23跨度中斷面撓度曲線見圖4。

表2 加固前靜載試驗撓度值

圖4 第23跨度中斷面撓度曲線
滏陽新河特大橋工況4 第7跨跨中截面對稱加載時撓度值見表3,第7 跨跨中斷面對稱加載3 輛車時第7跨跨中斷面撓度圖見圖5。

表3 加固后靜載試驗撓度值

圖5 第7跨跨中斷面對稱加載3輛車時第7跨跨中斷面撓度曲線
加固前,表2 顯示第2、3 跨跨中截面在試驗工況下2、3 號梁跨中截面撓度位移值出現突變現象,說明橫向聯系已經產生破壞,降低了該橋的整體剛度。加固后,表3顯示第7跨跨中截面在試驗工況下荷載的橫向分布與理論分布規律基本吻合,表明該橋在試驗荷載作用下,橋梁的橫向整體受力狀況良好,橫向力分布更趨合理,滿足了橋梁正常運營的安全要求。
[1] JTG D60—2004,公路橋涵設計通用規范[S].
[2] JTG D62—2004,公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范[S].
[3] JTG H11—2004,公路橋涵養護規范[S].
[4] JTJ 041—2000,公路橋涵施工技術規范[S].
[5] JTG H30—2004,公路養護安全作業規程[S].
[6] JTG D40—2002,公路水泥混凝土路面設計規范[S].
[7] JTG F30—2003,公路水泥混凝土路面施工技術規范[S].
[8] GB 50162—92,道路工程制圖標準[S].