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    泡沫混凝土在拱橋加固維修中的應用

    發布時間:2020-9-25 15:28:13

     前言雙拱橋具有良好的使用特性,在全國多地都有所使 用。但是以往雙拱橋所使用的拱上填料主要以石灰煤渣土 為主,在長期的使用過程中難免發生損壞進而造成橋梁橋 面損壞。為恢復橋梁的橋面質量需要對橋面進行修復。本 文所介紹的雙拱橋橋面修復方案以泡沫混凝土替代以往 所使用的石灰石煤渣土,通過合理的工藝完成橋面的修復。

    1 雙拱橋橋面應用泡沫混凝土修復的優勢

          泡沫混凝土是一種內含大量封閉微氣泡的輕質混凝土,具有良好的使用特性。相較于一般的建材其在自重、凝 土性以及防水特性和保溫性方面都有著較大的優勢。泡沫混凝土的自重相比于以前應用于雙拱橋上的石灰煤渣土 在重量上減少了近 60%,同時其承載力相比于石灰煤渣土 反而增強了不少。泡沫混凝土內含的封閉微氣泡能夠更好 的吸收車輛通過所產生的振動、沖擊等,具有良好的穩固 性。此外,泡沫混凝土在防水性能方面也得到了一定的優 化,能夠比石灰煤渣土優化近一倍,其良好的吸水特性能 夠為橋梁提供干燥的環境,提高橋梁的使用壽命。

    2 泡沫混凝土應用于雙拱橋拱上填料的技術分析

          泡沫混凝土在建筑施工中多應用于保溫隔音、路基地 基、橋臺背后填方等,將其應用于雙拱橋的拱上填料需要注意解決好泡沫混凝土所存在的厚薄不均、頂面標高高差 等問題,只有在解決好上述問題才能使得泡沫混凝土在橋 梁修復中發揮出良好的效果。在將泡沫混凝土應用于雙拱 橋梁修復中時可以從控制泡沫混凝土的防裂措施、隔倉模 板和頂標高等幾個方面入手。

    2.1 泡沫混凝土應用于拱上填料時的防裂控制

          在將泡沫混凝土應用于拱上填料時,由于泡沫混凝土中并未使用粗骨料和外加劑,加之泡沫混凝土凝固過程中 將會產生大量的水化熱進而導致泡沫混凝土產生干縮裂 縫從而影響泡沫混凝土的使用效果。為避免返一缺陷需要采取有效的控制措施,傳統的開裂控制措施采用的是在泡 沫混凝土拌合時加入一定量的塑料纖維并使用鋼筋網作 為泡沫混凝土澆筑后的骨架從而提高泡沫混凝土的穩定性。但是傳統的方法所存在的問題在于使用鋼筋骨架的施 工難度較大,且容易造成雙拱橋的拱背部分,此外,添加塑 料纖維后泡沫混凝土的攪拌和澆筑都較為困難。為解決上 一問題,可以在泡沫混凝土施工中采用新工藝。使用玻纖 格柵取代傳統的鋼筋網用以對泡沫混凝土進行加固。玻纖 格柵其本身具有良好的耐腐蝕性和較強的延展特性,將其應用于泡沫混凝土中可以有效避免開裂。在施工時將玻纖 格柵布設在泡沫混凝土內距離頂部約 5cm 的位置,在這一 位置可以使得玻纖格柵發揮出最大的效果,依靠玻纖格柵自身和泡沫混凝土的張力能夠實現玻纖格柵的穩固。此外 在泡沫混凝土澆筑時需要劃分區域,以 30cm 進行縱向分 層,并以 20m 進行橫向分區完成澆筑作業。并在后期養護 時加強養護,提高泡沫混凝土的使用效果。

    2.2 隔倉模板的支護 

          在泡沫混凝土澆筑時采取縱橫分區可以有效的降低水化熱對于泡沫混凝土固化的影響,但是在雙拱橋中由于 其結構特性使得其對于隔倉模板的需求量較大,從而增大 了施工的難度。由于泡沫混凝土的濕密度小于水,在泡沫混凝土的施工中可以采用剛性模板。而對于泡沫混凝土側 面無平整度要求的區段則可以采用剛柔組合式模板如圖 1 所示。模板的支護依靠的是水自重所產生的壓力。剛性模板采用竹板、鋼筋等所組成,以木方為肋條、鋼筋骨架為支 架通過在拱上鉆孔對模板進行固定。在采用剛柔組合式模板時可以采用與剛性模板相似的骨架結構,不同的是剛柔 組合式模板選用的柔性薄膜為聚酯薄膜等的不可透水的 膜即可,在后期的養護中需要注意做好養護工作,確保泡 沫混凝土不產生裂縫。

    2.3 雙拱橋縱橫坡頂標高的高度控制
          雙拱橋中存在縱橫坡結構,而泡沫混凝土由于存在微閉氣泡致使其施工精度較難把控,為了控制泡沫混凝土應用于雙拱橋上時的厚度,確保雙拱橋的橋面能夠獲得所期望的厚度,需要做好泡沫混凝土頂標高的控制。泡沫混凝土具有良好的流動性,為控制泡沫混凝土頂標高需要從這一方面入手:(1)在雙拱橋的拱上填料施工時,為控制泡沫混凝土的標高可以采用雙控制線控制法。在泡沫混凝土的上控制線設置為泡沫混凝土的設計頂標高允許線,下控制線則為泡沫混凝土的設計標高允許線。(2)如在泡沫混凝土施工時采用的是分層分段澆筑法時,應首先將泡沫混凝土持續進行澆筑并澆筑至設計標高最低點,待到澆筑完成的泡沫混凝土初步凝結后使用 5cm 的木方將剩下的泡沫混凝土澆筑區段分層分區段的澆筑至設計標高,需要注意的是,在分層澆筑時,在初凝的泡沫混凝土上持續進行澆筑 5cm 以上時泡沫混凝土將不會產生開裂。在完成泡沫混凝土的分層澆筑后,待到泡沫混凝土初凝后確保其具有一定的硬度后可以拆除模具檢查初凝的泡沫混凝土表面是否存在缺陷,如存在缺陷可以及時的對缺陷位置進行修補,用以確保泡沫混凝土凝固后具有平滑的表面。 

    3 某雙拱橋梁采用泡沫混凝土加固維修實例

          某橋梁興建于 70 年代,在橋梁的引橋部分采用的是雙曲拱結構,其拱上填料使用的是石灰煤渣土。經過多年的使用,該橋梁拱上填料已經損壞殆盡、不堪使用。同時對周邊的橋面部分也造成了較大的影響,亟待加固維修。該
    維修加固工程頂上填料采用的是 A06 泡沫混凝土用以取代傳統的石灰煤渣土,并在距離泡沫混凝土頂部 5cm 的位置布設玻纖格柵,用以增強泡沫混凝土的剛性。此外,從增強橋梁整體剛性方面還采取了諸如裸露部位的修復加固、鋼筋加固等舉措。
          在使用泡沫混凝土作為拱上填料對雙拱橋進行修復時,首先需要做好施工前的清潔工作,清理好待施工區域的雜物,并在各拱頂位置外側墻標出泡沫混凝土施工所需要的上、下控制線。泡沫混凝土施工時所使用的泡沫混凝土是現場制備的,需要做好相關設備的維護與進場以及管路的布設,泡沫混凝土制備設備與現場的距離需要控制在100m 以內。在完成了上述準備工作后需要進行模板的安裝,在分區段的縱向位置設置剛性模板,其他的區域則可以采用剛柔組合式模板。剛性模板的布設需要順直、牢固,對于接縫處需要做好密封工作,避免泡沫混凝土澆筑過程中產生滲漏。而對于剛柔組合式模板則需要做好剛性骨架的安裝,而后在剛性骨架上安裝柔性薄膜,待到柔性薄膜固定后使用壓條進行位置固定,并向其內注入一定量的水用以使得柔性膜緊貼剛性骨架。在完成了模板的固定后即可進行泡沫混凝土的澆筑工作,澆筑按照拱腳-拱頂的順序澆筑,在每次澆筑前需要對泡沫混凝土的密度、濕度和流動性進行測量,只有滿足要求的泡沫混凝土才可進行澆筑。在澆筑過程中泡沫混凝土輸送管口需要埋入已澆筑的泡沫混凝土內,用以確保泡沫混凝土具有相應的特性。泡沫混凝土的澆筑作業應避免雨天以免影響澆筑質量。待泡沫混凝土澆筑到距設計上標高 5cm 的位置時在泡沫混凝土上布設玻纖格柵并做好固定。待到玻纖格柵固定好后即可進行后續的澆筑作業。在完成整體的施工后需要積極做
    好養護工作,確保泡沫混凝土具有良好的效果。
    4 結束語
          使用泡沫混凝土代替傳統的石灰煤渣土用于拱上填料將能夠取得良好的橋梁加固修復效果。本文在分析泡沫混凝土特性的基礎上對其在某橋梁雙拱修復過程中的應用工藝以及施工過程中所需要注意的要點進行了分析闡述。雙拱橋在我國多地仍有使用,做好雙拱橋的吸附加固將能夠有效的提高其使用壽命,使其發揮出更好的效果。 

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