关于锚喷混凝土加固旧桥方法的讨论

关于锚喷混凝土加固旧桥方法的讨论
黎宇嵩
【摘要:】本文通过描述了锚喷混凝土加固旧桥的加固原理、设计原则和施工工艺。
【关键词】:锚喷混凝土;加固;旧桥
1 加固原理
现代公路运输的发展趋势是行车速度高、载重量大、车流量大。因此,作为桥梁直接承载层的桥面铺装设计必须适应这一特点,铺装层必须具有较高的强度和足够的厚度!含筋率,以及合理的钢筋空间分布,以防止混凝土开裂破坏，保证耐磨。
传统的设计概念是,桥面铺装不参与结构受力;锚喷混凝土加固旧桥的方法是新奥法隧道施工法在桥梁加固中的应用,其加固桥梁的原理就是通过新增加混凝土与受力铜筋和原结构紧密结合,组成/喷射混凝士(内含补强钢筋网)-锚杆-原结构的整体组合结构。通过锚喷加固层与原结构紧密粘结在一起,既阻止了原结构继续变形位移和开裂,又充分发挥原结构的作用,共同承受外荷载作用。
2 设计原则
根据加固原理,锚喷混凝土加固旧桥实际上仍是加大构件截面加固法,所以,加固设计原则仍按加大构件截面的方法进行内力计算。其设计原则为:
(1)恒载内力(包括新喷射的混凝土)按原构件的截面模量进行计算混凝土恒载仍作用于原构件上。
(2)横载内力用加大后的组台体截面模量计算内力,即新旧混凝土作为一个整体计算,对不同的混凝土标号和新增的补强钢筋按其弹性模量进行截面换算。
(3)仍接弹性理论进行计算"
(4)强度验算按照喷射截面占原截面的比率,考虑是否按组合截面进行有关验算。
(5)进行加固设计前,应弄清旧桥的原始情况以及病害原因,对旧桥的基本承载能力作出评价。
(6)采用的喷射混凝土与钢筋的强度等级,不应低于原结构的强度等级。对于结合界面处两种不同强度等级的混凝土共同作用时,应以较低强度等级作为计算标准来进行换算。
3 喷射混凝土的特点
3.1 干式喷射混凝土特点
(1)喷射混凝土混合料是在干燥的情况下充分拌和,然后通过进料软管辜压缩空气送到专用的喷嘴处,喷嘴内装有多孔集流腔,水在压力下通过多孔集流腔与混合料拌和。
(2)喷射混凝土的运输!加水拌和和振捣三个工艺程序,均是利用空压机产生的压缩空气通过喷射机使混凝土以连续高速喷向受喷面,并和受喷面形成整体一次完成。
(3)由于混凝土的捏合料是在干燥状态下拌和的,水则是在喷射过程中加入,所以,水灰比的掌握完全凭喷射机操作人员(称喷射手)的经验。因此,喷射手的操作技艺是干式喷射混凝土加固旧析施工成败和效果的关键。
3.2 湿式喷射混凝土特点
湿式喷射混凝土的明显特点是,所采用的喷射机允许混凝土混合料在进人喷射机前或在喷射机中加入足够的拌和水,拌和均匀.然后再通过送料软管送至喷嘴喷射到受喷面上。所以,混凝土的水灰比能准确控制,有利于水和水掘的水化,因而粉尘较小,回弹较少,混凝土均质性好,强度易于保证。但设备较干喷机复杂,速凝剂加入也较为困难。
4 施工工艺
(1)打毛并清洗被加固构件的表面。
(2)按设计要求在构件表面安设锚固钢筋。
(3)安设补强钢筋网。钢筋周围应有足够的间隙,以便喷射混凝土能完全包裹钢筋。注意将钢筋网牢固地绑扎或点焊在锚固筋上,以免喷射混凝土混合料时位置产生移动。
(4)喷射混凝土首先检查喷射机是否正常,同时用高压水冲洗掉打毛时剩余的碎渣,并充分湿润受喷面。干喷法:将水泥!砂子!骨料按试验配合比在干燥时充分拌和,内掺一定此例的速凝剂(一般按水泥质量的2%~5%),然后进进干喷机。湿喷法:按试验配台比将材料加水拌和成混凝土混合料,然后进进湿喷机内。喷射混凝土:喷嘴与受喷面的最佳距离一般为0.8~1.5,距离过大将增加回弹量,并降低密实度,从而也降低了强度。喷嘴应尽量与受喷面垂直,否则会降低混凝土密实度。
当对配有钢筋网的受喷面进行喷射时,喷嘴应更靠近受喷面一些,且与垂直方向稍偏离一个小角度.以便获得较好的握裹效果,同时便于排除回弹物。喷射混凝土下垂脱落和回弹量过大,是向顶面喷射混凝土的两太问题。下垂常常是喷层过厚或过湿造成的。由于新喷上的混凝土混合料,其抗拉及粘结强度都很低,一旦射混凝土的自重大于其与顶部受喷面的牯结强度时,即出现下垂或脱落。因此较厚的喷射混凝土应分层喷射,前后层喷射的问隔时间应为2~4。一次喷射厚度以喷射混凝土不滑移,不坠落为度。既不能因喷层太厚而影响喷射混凝土的粘结力和凝聚力,又不能因喷层太薄而增加回弹。回弹物中水泥含量很少,主要为粗骨料,凝结硬化后则是一种松散、多孔隙的块体。因此,应及时予以清除.不能使之聚集在结构物内,更不能将其放入下批混合料中,否则将影响喷射混凝土的质量。
(5)表面修整喷射面自然整平,不论从结构强度和耐久性方面来讲,都是可取的。然而,喷射面过于粗糙.对于要求表面光滑和外形美观的桥孔,应及时修整。一般可在喷射混凝土初凝后 (即喷射后15~20)用刮刀将设计线以外多余的材料刮掉,然后再喷域抹一层砂浆;或在喷射面上直接喷或抹一层砂浆。
(6)喷射混凝土的养生喷射混凝土终凝2后,应及时喷水养生。养生时间应少于7。对于水泥含量高、表面粗糙的薄层喷射混凝土结构的养生,是确保其强度的形成和避免表面开裂的重要措施。
【总结】
锚喷混凝土加固旧桥所形成的组台结构,既根治了原结构由于裂缝等原因造成的局部应力集中病害,又恢复了原结构变形的协调性,使其能够承受更大的外荷载。
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