一、前言
近年來,隨著城市化進程加快,對路面使用性能的要求越來越高,改擴建工程新舊路面搭接的設計理念和方案越來越受人關注。為緩解舊水泥混凝土路面改造後的瀝青面層因新老路基沉降不均引起的縱向裂縫的問題,伴隨著城市景觀工程的深入開展,對舊水泥混凝土路面新舊搭接的方案,一直是我們必須認真研究和考慮的問題。
根據改擴建工程結構拼接的需要,為減少或延緩因新老路基沉降不均引起的路面縱向開裂現象,在舊水泥混凝土路面植入鋼筋的工藝得到更廣泛的應用。近年來,我國的結構植筋工藝在許多工程,尤其是道路路面結構加寬已有廣泛應用,而且效果反映較好。國際上在結構工程中採用植筋工藝已有幾十年的應用經驗,已形成材料、施工設備及工藝的成套技術,對此有良好的參考借鑑作用。今天我們就通過佛山市南海區桂和公路改擴建工程淺談植筋在舊水泥混凝土路面拓寬的技術要求和施工注意事項。
二、舊水泥混凝土路面擴寬植筋設計
以佛山市南海區桂和公路擴建工程為例,該項目為雙向4車道擴寬至雙向8車道,舊路面為水泥混凝土路面,存在新舊路基路面搭接。
桂和公路由於舊水泥混凝土路面營運多年,承載能力不足, 其加鋪厚度較大,新舊水泥混凝土基層存在高差,拼寬的水泥混凝土路面基層採用牛腿的形式與舊水泥混凝土路面進行拼接,新建路面底基層與舊路面基層採用挖臺階的處理方式,使新建基層能有效的與原有基層搭接。
新舊水泥混凝土路面採用植筋方式進行處理,將拉杆一端採用植筋方式植入舊水泥混凝土板,另一端嵌入新建水泥混凝土路面進行搭接。拓寬部分水泥混凝土橫向縫應與原有板塊對齊,新舊混凝土板縱向接縫採用瀝青馬蹄脂灌縫。
植筋採用螺紋鋼筋,設在板厚中央,拉杆的直徑為φ14,拉杆的長度為80cm,其中植入舊水泥混凝土板段30cm,間距為60cm。施工布設時,拉杆間距應按橫向接縫的實際位置予以調整,最外側的拉杆距橫向接縫的距離不得小於10cm。
植筋粘結膠採用A級膠,應滿足孔洞潮溼的實際工況要求,並應具備下列相關認證:
1)焊接性能報告;
2)室溫下的長期性能報告;
3)高溫下的長期性能報告;
4)拉拔力檢測報告。植筋用粘結膠的粘結強度設計值應符合《混凝土結構加固設計規範》GB50367- 2013的規定。
三、植筋的技術要求
1)植筋採用的鋼筋,無特殊要求均採用II級鋼筋,並要求採取機械切斷,端面不允許採用氧割。
2)鋼筋植入深度以C30混凝土控制值,高於此標號混凝土,仍按此標號控制,植入深度應扣除混凝土表面剝落層及出現裂縫層。
3)施工單位應配備鋼筋探測儀,植筋之前應對結構體內鋼筋探測,儘量避免傷及鋼筋,植筋應控制對原結構物內鋼筋破壞低於15%。
4)植筋施工應控制時機,一般宜在連接部位施工之前進行,避免植入鋼筋長期暴露鏽蝕,否則要採取防鏽措施,必須嚴格保證植筋與拼接鋼筋的可靠焊接。
5)鋼筋位置應控制實際值與理論設計值小於1cm,並要確保設計要求的保護層。
6)植筋的粘膠劑必須採用專門配製的改性環氧樹脂膠粘劑或改性乙烯基酯類粘膠劑(改性氨基甲酸粘膠劑),其安全性指標符合《混凝土結構加固設計規範》( GB50367-2013)的規定。
7)植筋膠材料除滿足軸向拉拔測試以外,還應具備相關認證:疲勞性能測試、長期性能報告,滿足高溫焊接等的要求。
8)對於採用不同植筋膠施工,均應在全面施工前做植筋錨固強度試驗。
9)植筋膠用量控制:根據選定的植筋膠確定。
四、植筋的施工步驟及施工注意事項
1)清除水泥砼表面、浮漿。儘量避免雨天施工。
2)鑽孔:根據植筋直徑及對應深度打孔,檢查孔徑及孔深,滿足設計要求:直徑18mm,深度300cm。施工中會遇到砼尺寸不能滿足要求的情況(如邊距,間距及厚度),為避免對砼工作面產生過大震動,鑽孔時應儘量避免使用依靠凸輪傳動原理工作的電錘,應使用電動一一氣錘原理工作的電錘。
3)清孔:利用壓縮空氣清孔,用毛刷刷三遍,吹三遍,確保孔壁無塵。清孔時不僅要採用吹氣筒或氣泵等工具,同時也必須採用毛刷等設備清除附著在孔壁上的灰塵。夏季施工氣溫較高時,混凝土表面溫度可能達到60-700C,如需要獲得較長操作時間。可在孔內灌水降溫,吹乾孔內水分後進行灌膠植筋。
4)注膠:首先將植筋膠直接放入膠槍中,將攪拌頭旋到膠的頭部,扣動膠槍直到膠流出為止,前兩次打的膠不用。注膠時,將攪拌頭插入孔的底部開始注膠,逐漸向外移動,直至注滿孔體積的2/3即可。注射下一個孔時,按下膠槍後面的舌頭,因為自動加壓,避免膠繼續流出,造成浪費。更換新的膠時,按下膠槍後面的舌頭,拉出拉杆,將膠取出。
5)植筋:將準備好的鋼筋旋轉著緩緩插入孔底,按照固化時間(根據選定的植筋膠確定)進行安裝,使得錨固劑均勻地附著在鋼筋的表面及縫隙中,待其固化後再進行焊接,綁筋及其他各項工作。在固化期內禁止擾動鋼筋。
6)進行抗拔承載力的隨機抽樣現場檢查。
五、植筋檢測
1)植筋施工前應對植筋膠進行符合實際工況的現場定型拉拔實驗,數量不少於6根,經業主、設計、監理通過後方可大面積施工。並按照《混凝土結構加固設計規範》(GB50367-2013) 等相關規範要求執行。
2)進行抗拔承載力的隨機抽樣現場檢查。同規格,同型號,基本相同部位的錨栓組成一個檢驗批,抽取數量按每批錨栓總數的1%計算,且不少於3根。非破壞試驗按0.9X鋼筋截面積(S14=153.9MM2)X鋼筋屈服強度(335N/MM2 )=46.4KN,可適當進行破壞試驗。
六、結論
目前,桂和公路路面結構加寬效果較好,通過沿線現場觀察,沿線約13km僅見1處10m左右的縱向裂縫,水泥混凝土路面拓寬新舊路面的不均勻沉降問題的基本沒有,植筋方式的應用改善了擴寬路面的使用性能。（推廣）
來源： 北國網 | 作者：盒雲 | 責編：劉暢 電子信箱：184042016@qq.com