近年来,随着城市化进程加快,对路面使用性能的要求慢慢的升高,改扩建工程新旧路面搭接的设计理念和方案越来越受人关注。为缓解旧水泥混凝土路面改造后的沥青面层因新老路基沉降不均引起的纵向裂缝的问题,伴随着城市景观工程的深入开展,对旧水泥混凝土路面新旧搭接的方案,一直是我们一定要认真研究和考虑的问题。
根据改扩建工程结构拼接的需要,为减少或延缓因新老路基沉降不均引起的路面纵向开裂现象,在旧水泥混凝土路面植入钢筋的工艺得到更广泛的应用。近年来,我国的结构植筋工艺在许多工程,尤其是道路路面结构加宽已有大范围的应用,而且效果反映较好。国际上在结构工程中采用植筋工艺已有几十年的应用经验,已形成材料、施工设备及工艺的成套技术,对此有良好的参考借鉴作用。今天我们就通过佛山市南海区桂和公路改扩建工程浅谈植筋在旧水泥混凝土路面拓宽的技术方面的要求和施工注意事项。
以佛山市南海区桂和公路扩建工程为例,该项目为双向4车道扩宽至双向8车道,旧路面为水泥混凝土路面,存在新旧路基路面搭接。
桂和公路由于旧水泥混凝土路面营运多年,承载能力不够, 其加铺厚度较大,新旧水泥混凝土基层存在高差,拼宽的水泥混凝土路面基层采用牛腿的形式与旧水泥混凝土路面进行拼接,新建路面底基层与旧路面基层采用挖台阶的解决方法,使新建基层能有效的与原有基层搭接。
新旧水泥混凝土路面采用植筋方式来进行处理,将拉杆一端采用植筋方式植入旧水泥混凝土板,另一端嵌入新建水泥混凝土路面进行搭接。拓宽部分水泥混凝土横向缝应与原有板块对齐,新旧混凝土板纵向接缝采用沥青马蹄脂灌缝。
植筋采用螺纹钢筋,设在板厚中央,拉杆的直径为14,拉杆的长度为80cm,其中植入旧水泥混凝土板段30cm,间距为60cm。施工布设时,拉杆间距应按横向接缝的实际位置予以调整,最外侧的拉杆距横向接缝的距离不小于10cm。
植筋粘结胶采用A级胶,应满足孔洞潮湿的实际工况要求,并应具备下列相关认证:
4)拉拔力检测报告。植筋用粘结胶的粘结强度设计值应符合《混凝土结构加固设计规范》GB50367- 2013的规定。
1)植筋采用的钢筋,无特别的条件均采用II级钢筋,并要求采取机械切断,端面不允许采取氧割。
2)钢筋植入深度以C30混凝土控制值,高于此标号混凝土,仍按此标号控制,植入深度应扣除混凝土表面剥落层及有裂缝层。
3)实施工程单位应配备钢筋探测仪,植筋之前应对结构体内钢筋探测,尽可能的避免伤及钢筋,植筋应控制对原结构物内钢筋破坏低于15%。
4)植筋施工应控制时机,一般宜在连接部位施工之前进行,避免植入钢筋长期暴露锈蚀,否则要采取防锈措施,必须严格保证植筋与拼接钢筋的可靠焊接。
5)钢筋位置应控制实际值与理论设计值小于1cm,并要确保设计的基本要求的保护层。
6)植筋的粘胶剂一定要采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂或改性乙烯基酯类粘胶剂(改性氨基甲酸粘胶剂),其安全性指标符合《混凝土结构加固设计规范》( GB50367-2013)的规定。
7)植筋胶材料除满足轴向拉拔测试以外,还应具备相关认证:疲劳性能测试、长期性能报告,满足高温焊接等的要求。
2)钻孔:根据植筋直径及对应深度打孔,检查孔径及孔深,满足设计的基本要求:直径18mm,深度300cm。施工中会遇到砼尺寸不能够满足要求的情况(如边距,间距及厚度),为避免对砼工作面产生过大震动,钻孔时应尽可能的避免使用依靠凸轮传动原理工作的电锤,应使用电动一一气锤原理工作的电锤。
3)清孔:利用压缩空气清孔,用毛刷刷三遍,吹三遍,确保孔壁无尘。清孔时不仅要采用吹气筒或气泵等工具,同时也一定要采用毛刷等设备清除附着在孔壁上的灰尘。夏季施工气温较高时,混凝土表面温度可能达到60-700C,如需要获得较长操作时间。可在孔内灌水降温,吹干孔内水分后进行灌胶植筋。
4)注胶:首先将植筋胶直接放入胶枪中,将搅拌头旋到胶的头部,扣动胶枪直到胶流出为止,前两次打的胶不用。注胶时,将搅拌头插入孔的底部开始注胶,逐渐向外移动,直至注满孔体积的2/3即可。注射下一个孔时,按下胶枪后面的舌头,因为自动加压,避免胶继续流出,造成浪费。更换新的胶时,按下胶枪后面的舌头,拉出拉杆,将胶取出。
5)植筋:将准备好的钢筋旋转着缓缓插入孔底,按照固化时间(根据选定的植筋胶确定)来安装,使得锚固剂均匀地附着在钢筋的表面及缝隙中,待其固化后再进行焊接,绑筋及其他各项工作。在固化期内禁止扰动钢筋。
1)植筋施工前应对植筋胶进行符合实际工况的现场定型拉拔实验,数量不少于6根,经业主、设计、监理通过后方可大面积施工。并按照《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2013) 等相关规范要求执行。
2)进行抗拔承载力的随机抽样现场检查。同规格,同型号,基本相同部位的锚栓组成一个检验批,抽取数量按每批锚栓总数的1%计算,且不少于3根。非破坏试验按0.9X钢筋截面积(S14=153.9MM2)X钢筋屈服强度(335N/MM2 )=46.4KN,可适当进行破坏试验。
目前,桂和公路路面结构加宽效果较好,通过沿线m左右的纵向裂缝,水泥混凝土路面拓宽新旧路面的不均匀沉降问题的基本没有,植筋方式的应用改善了扩宽路面的使用性能。
