2 增设体外预应力钢绞线施工工艺
2.1 工艺流程图(见图3)
2.2 各工艺施工要点
2.2.1 放样定位
根据钢绞线的布设位置,找出每单元波的中心,依据加强钢板和张拉台座的尺寸,分别在横隔板和主拱圈上划线定位,并使划线范围比构件尺 寸大出l0cm.
2.2.2 粘贴面修平
用契子及扁铲将所有粘贴面修凿平整。修凿横隔板时,用60cm的直尺标定,使其与修凿面间无缝隙。修凿主拱圈时,依照张拉台座实体修凿, 将张拉台座上涂上墨水或稀泥与主拱圈靠紧,直致使粘贴面全部印上痕迹。
2.2.3 粘贴程序
(1) 铁件 、钢板加工。所用铁件、钢板由工厂按设计加工,所有加工件均需满足机加工的有关要求。制作加强钢板时,除导向管之孔全部钻好外,其余螺栓孔,按加强钢板数量的一半施钻,另一半采用配钻。张拉台座可在工厂一次加工成型。
(2 )横隔板钻孔。根据加工好的加强钢板,按导向管的位置在横隔板上钻孔,然后用导向管将加强钢板紧固在横隔板上。根据加强钢板上的孔位,在横隔板上钻孔,各孔钻好后更换钻具。在需配钻的加强钢板上打上印迹,确定孔位,并在台钻上钻好孔。在隔板上钻孔时为确保孔位准确,利用自制的移动式随机支架做承托,可获得较理想的效果。所有铁件、螺栓、导向管均须与隔板统一编号,以便粘贴时对号入座。
(3) 主钻圈钻孔。将张拉台座用千斤顶及支架按设计位置顶靠在主拱圈上,按张拉台座上的螺栓孔位在主孔圈上钻孔,钻孔时力求使钻杆与主拱圈垂直,以便布设高强螺栓并使其处于较好的受力状态。
(4)修磨、清洗横隔板、主拱圈及钢板。①横隔板及主拱圈的处理:用磨光机带动钢丝轮磨刷各粘结面,清除凹坑内的粉尘,再用吹风机吹掉浮尘,最后用丙酮或无水乙醇刷洗干净,视天气情况凉干或用电吹风吹干。②钢板的处理:用手砂轮和磨光机清除钢板表面的污锈,并在钢板上打出纹路,使其具有一定的粗糙度,最后用丙酮或无水乙醇将粘贴面清洗干净,并用电吹风烘干。
(5) 配胶 :采用JGN建筑结构胶,其甲、乙组的重量比为4:1,每平方用量8-10kg.配胶前将甲乙组用搅拌器分别拌匀。按配合比和粘贴面积称量配胶,将甲、乙组混合后用搅拌器拌匀备用。 配胶前必须做好所有粘结准备工作,从配胶开始到粘结完毕的全部操作时间须控制在40min 以内,以防中途固化,造成浪费或降低粘贴效果。不同组分的拌合工具、容器不得混用,并需分开放置。
(6 )涂胶粘贴、加压固化。在钢板粘结面上均匀涂抹JGN胶,涂胶厚度控制在5mm.并使其中间厚周边薄,涂胶后迅速配装,将导向管和紧固螺栓旋紧,紧固螺栓的顺序为先低后高,先下后上, 先周边后中间。
2.2.4 准备、穿置钢绞线
根据两张拉台座间的净距(34.0mm)每端另加50cm的工作长度,用型材切|考试-大|割机下料。下料时将锯口两端用扎丝绑紧,以防切割过程中切口松散。将截好的钢绞线穿人各导向管及张拉台座上,为 便于穿置及减少摩阻,在各导向管内涂以优质润滑油,最后将各根钢绞线调整顺直,并在两端安装XQM工作锚。
2.2.5 安装千斤顶和分级张拉
(1) 张拉设备的选用。根据钢绞线的设计张拉力(120kN)及其布置形式,选用QYCW270型穿心式千斤顶和ZBF3-63型电动油泵。千斤顶和油泵 须事先在拉伸机上标定油压和拉力的关系,并绘制油压一拉力关系曲线,以便实际张拉时准确控 制拉力。
(2 )安装千斤顶,分级张拉及张拉设备拆除。由于钢绞线以折线形式设置,各横隔板处摩阻较大,为减少摩阻损失,采用两端张拉。在钢绞线的两端安装千斤顶,开启油泵,使工具锚初步进人工作状态,然后进行分级张拉,每级均须持荷5min.
张拉时以中波为对称向两边波依次分级张拉。每级张拉完成后及时测量拱轴线上拱顶、四分点及八分点的高程变化情况。张拉完成后拆除张拉千斤顶,同时仔细检查各工作锚的工作情况,发现异常问题及时处理。
2.2.6 钢绞线、铁件防腐
清除钢绞线上的油污及铁件上的浮锈,涂刷两遍环氧树脂防护。
3 加固效果 加固前,因实腹段下挠致使主拱圈裂缝超过限值,经桥梁管理系统分析,该桥已属危桥。增设予应力钢绞线后,主拱圈最大裂缝0.62mm减小到0.16mm,有效的控制了病害的发展,满足了正 常使用的要求。
就其经济效益而言,采用该方法处治此类病害,其费用仅为“顶推法”的60%,且施工中不必中断交通,可最大限度的发挥其社会效益。
4 结束语
体外预应力加固双曲拱桥,在省内尚属首次。通过冯寨桥的加固认为,采用该方法加固双曲拱桥,能够达到令人满意的效果,它为双曲拱桥上部 结构的加固开辟了一条新路。随着经验的积累、工 艺的革新和新型材料的使用,在今后大量的双曲拱桥维修加固工程中,体外预应力将会以其特有的优势,得到广泛的推广与应用。