淺析預壓、植筋、UEA混凝土在公路改擴建工程橋梁拼接中的應用

唐繪龍（江蘇潤揚交通工程集團有限公司,江蘇 揚州 225000）

淺析預壓、植筋、UEA混凝土在公路改擴建工程橋梁拼接中的應用

唐繪龍
（江蘇潤揚交通工程集團有限公司,江蘇 揚州 225000）

摘 要：公路改擴建施工已成為今后一段時期高速公路主要建設任務,預壓、植筋、UEA混凝土施工質量的好壞直接關系到公路改擴建工程橋梁拼接質量和線形能否符合設計要求,因此, 預壓、植筋、UEA混凝土施工方法和質量控制極為重要。本文就清連一級公路改高速改擴建項目某中橋拼接施工,結合實際施工經驗及現場實際情況,對預壓、植筋、UEA混凝土在公路改擴建工程橋梁拼接中的應用予以詳細的介紹。

關鍵詞：橋梁拼接加固；預壓；植筋；UEA混凝土；施工工藝；質量控制

清連一級公路是國道107的組成部分,自1997年建成通車以來,是粵北山區和民族地區經濟社會發展的紐帶。由于原來的一級公路已經歷十余年的運營，其沉降已基本穩定，而新建橋梁，不可避免的會產生沉降，在拼接處，沉降差異將會導致路面裂縫，大大的縮短道路的使用壽命和服務質量，甚至會出現行車安全事故，同時由于近年來路面建設費用占道路總投資的比重越來越大，路面的過早開裂無疑將大幅增加道路維修費用，因此，如何減小工后沉降，提高拼接質量成為拼接橋梁設計和施工的重中之重。

1 預壓的應用及控制

為了有針對性的采取措施減小工后沉降，我們在清連一級公路改高速改擴建項目中選取某一先期開工的中橋做試驗并詳細記錄了觀測數據，全面了解橋梁沉降的發生過程。該中橋左幅拼接,設計為灌注樁基礎、樁柱式橋臺，上部為3×16 m先張法預應力空心板梁，角度為105°，觀測分幾個階段進行，各階段墩臺的沉降量見表1。

由表1可見，新建橋梁的沉降主要集中在梁板安裝和橋面鋪裝這兩個階段，而通常的施工則是安裝結束后馬上進行橋面鋪裝及拼接處施工。這樣在拼接完成前就沒有足夠的時間讓橋梁自然沉降，從而將這部分沉降帶入到工后沉降，造成了運營后的路面病害發生，針對這一情況，我們調整了施工組織，加快拼接橋梁的下部施工。下部施工完成后立即進行梁板安裝、橋面鋪裝，而拼接部分施工則待沉降基本穩定后再進行，讓拼接橋梁在拼接前充分的預壓沉降，這樣就有效的降低了工后沉降。

該方案并無太多的技術含量，只是調整了施工組織，加快橋梁下部的施工進度，留有足夠的預壓時間，并加強觀測即可。

2 板梁的拼接構造

（1）對此中橋采用上連下不連的方法予以拼接，對先張法預應力砼空心板梁進行改造，采取切割或鑿除老橋邊板梁翼緣，鑿除部分現澆層砼。

（2）新橋內邊板梁的翼緣處預留鋼筋和老橋翼緣的植筋鋼筋進行連接（焊接）。

（3）新舊板梁之間設置濕接縫，澆筑UEΑ補償收縮混凝土。

3 植筋的應用及控制

3.1 植筋的意義[1]

植筋的意義是利用焊接技術將植入鋼筋與新橋內邊板中的預留鋼筋連接起來，阻止新老梁板間的相對位移，以達到減少路面開裂的作用，因此，植筋質量的好壞，將直接影響到拼接橋梁的質量。

3.2 植筋工藝

準備→鉆孔→清孔→孔除塵、干燥→鋼筋處理→配膠→注膠→插筋→養生。

3.3 植筋的質量控制[2]

（1）選擇有豐富經驗，良好信譽的專業施工隊伍。為了確保植筋質量，我們經過比較和檢查選取了天津一家具有多年植筋施工經驗，并有較好業績的專業隊伍進行本標段的植筋施工。

（2） 選擇優質的植筋膠。植筋膠的好壞影響到植筋的錨固力，因而也直接決定了拼接的質量經過試驗比較，選擇了EPCONC6植筋膠，該植筋膠具有抗拉負載強度高、粘接強度高、固化時間短、耐高溫、固化無收縮、抗老化、抗酸堿、無蠕變等特點，能充分滿足橋梁拼接的質量要求。

（3）鉆孔種植鋼筋,加強過程控制。1）根據EPCONC6錨固劑的性能、施工單位的經驗、現場拉拔試驗及相關參考資料等要求，孔深與鋼筋埋設深度相同,孔徑比鋼筋直徑大4 mm,孔位應避讓構造鋼筋,孔道應順直。我們確定如下的鉆孔直徑和深度，并在施工過程中嚴格控制；2）用毛刷反復輕刷孔壁，并用強風徹底清潔孔壁，再以高壓干燥空氣吹除孔底灰塵、碎片和水分，確保孔內保持干燥，不留下灰塵或泥漿；3）將植筋膠由孔底灌注至孔深2/3處，待插入鋼筋后，膠即充滿整個孔洞；4）植入鋼筋應無銹蝕，鋼筋插入前應用鋼絲刷清除插入部分的表面污物，用丙酮擦凈，鋼筋應旋轉著并須插入孔底，溢出的多余膠應及時清除。

（4）加強試驗檢測工作。施工前應做拉拔試驗，通過拉拔試驗，驗證所采用的植筋膠、孔深和孔徑是否達到抗拔力要求。植筋施工完成后，再按一定頻率進行拉拔試驗，驗證植入鋼筋的抗拔力。

4 UEA混凝土的應用及質量控制要點[3]

橋梁拼接除需保證拼接混凝土強度和植筋質量外，重要的是如何保證新舊橋混凝土的粘結，有關的實驗結果表明，無論是施工期間還是在使用受力作用下，新舊混凝土之間的粘結面是薄弱環節。為此引入了UEΑ混凝土。

4.1 UEA混凝土的特點

UEΑ混凝土是一種微膨脹混凝土，當UEΑ膨脹劑加入普通水泥和水攪拌后，水化反應形成形成膨脹性水化物鈣礬石，這是它的膨脹源，當混凝土膨脹時鋼筋產生拉應力，與此同時該部分混凝土對約束面產生了相應的壓應力，這就相當于提高了混凝土的早期抗拉強度。當混凝土開始收縮時，其抗拉強度已增長到足以抵抗收縮產生的拉應力，同時該部分混凝土的膨脹值抵消了收縮值，從而防止和大大減輕混凝土的收縮開裂，達到抗裂、防滲的目的。

4.2 UEA混凝土的質量控制要點

（1）原材料的選擇。UEΑ膨脹劑質量應符合《混凝土膨脹劑》GB23439-2009國家標準，膨脹劑運到工地后進行限制膨脹率試驗檢測，合格后方可入庫使用。

（2）配合比設計。一般UEΑ摻量為10%～20%，但由于水泥的活性不同和組成不同、化學添加劑的品種和摻量不同，UEΑ的摻量也不同，而驗收UEΑ混凝土的重要指標是限制膨脹率，因此，必須以配置的UEΑ混凝土水中14 d的限制膨脹率＞0.015%，同時強度達到設計強度等級，以及膨脹率的預規定值來確定UEΑ的摻量。

（3）新老混凝土的粘結面的處理。影響新老混凝土粘結的重要因素之一是澆筑新混凝土前老混凝土表面的一些性質和狀況，尤其是對于橋梁拼接，粘結面的處理顯得尤為重要，因此要求：1）舊混凝土邊板的切割界面和拼接的新混凝土邊板相應表面進行鑿毛處理，要求粗骨料露出不小于50%，表面凹凸不平度不小于6 mm，同時表面無松散、無裂縫；2）在UEΑ混凝土澆筑前對結合面不間斷澆水3～6 h，然后蓋上濕麻袋，直至老混凝土及粘結面上無明水，保濕12～24 h，再澆混凝土；3）澆筑UEΑ混凝土前，用毛刷涂抹一層0.5～1 mm厚的界面劑，界面劑采用摻10%的U型膨脹劑的水泥漿，其水灰比按0.3控制。

（4）UEΑ混凝土的施工。1）嚴格控制配合比,尤其是UEΑ摻量；2）混凝土攪拌時間要比普通混凝土延長30 s；3）控制混凝土澆筑時間間隔不超過1.5 h；4）UEΑ混凝土澆筑后的保溫、保濕養護是關鍵，澆筑后應立即覆蓋無紡土工布蓄水養護養護時間不少于14 d，以充分工藝膨脹過程中的水分，因為UEΑ混凝土不泌水，容易產生早期塑性收縮裂縫；5）在拼接混凝土養護期間，嚴緊相連的老橋上車輛通行，以免震動影響拼接混凝土的質量。

5 結論

橋梁拼接施工在省內還是新工藝，但只要考慮充分，措施得當，從先期開放交通后運營情況來看,拼接質量還是有保證的，有效的避免了路面裂縫的發生。

參考文獻：

[1]王惠麗.淺談植筋工藝[J].科技風,2009.

[2]王記平,程園.高速公路橋梁加固處治方案及施工工藝[J].河北交通科技,2010.

[3]張忠磊.UEA補償收縮混凝土施工技術方案[J].黑龍江科技信息,2008.