民营科技２０１２年第３期 市政与路桥 浅析加大截面方案在墩身缺陷处理中的应用 冯亚娇 （中铁八局集团昆明铁路建设有限公司，云南昆明６５０２０（）） 摘要：全现浇钢筋混凝土桥梁结构墩身混凝土的施工，混凝土产生缺陷，致使桥梁结构达不到设计承载力，不能正常使用，在施 Ｙ－中有针对性的采取预防措施，对既有的缺陷加以必要的修复处理，保证混凝土结构质量满足设计要求。就某全现浇钢筋混凝土桥的某 个墩身承载力不足，对构件的外观、钢筋分布和混凝土质量进行了调查，对构件的承载力和可靠性进行了评估，经过方案比选，采用加 大截面法进行补强加固处理。实践证明，加固效果良好 ＿一关键词：设计强度；加固处理；加大截面；承裁力；结构 前言 ２）表面处理。根据定位的位置凿除存在缺陷的混凝土表层，并用 ３）根据混凝土内部缺陷的具体空间部位开设注浆孔。先采用钢筋 混凝土结构由于多种原因需要进行修复与加固，加大截面法施 打磨机或钢丝刷清除表面松散混凝土，然后将表层清洗干净。 工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；因此在实际中 的运用越来越广泛。 １工程概况 位置测定仪等仪器，测定范围内结构内部钢筋分布状况，避开结构内 钢筋，在缺陷区域侧面钻孔，钻孔深度根据情况确定，孑Ｌ径为１４ｍｍ。 某墩身，全桥为现浇钢筋混凝土结构。该柱长２．４ｍ，宽１．８ｍ，高 １２．５ｍ；墩承台长８．０ｍ，宽６．５ｍ，高２．５ｍ，基础采用钻孔桩基础形式。墩 ４）孔洞清理。钻孑Ｌ后采用空压机的高压风把钻孔内灰尘吹干净。 ５）封闭。用高强材料对缺陷区域表面进行封闭处理，便于高压灌 身混凝土设计强度Ｃ４０。该墩身浇完混凝土半年后且上部连续梁已浇 浆，表面预留出气孑Ｌ和观测空，装上专用高压灌浆嘴，灌浆嘴长１ １ｃｍ， 筑完毕，未投入使用，在表面发现大面积蜂窝麻面；后期对该墩身进行 大约埋深度在一半，灌浆嘴的后部有膨胀橡胶，嘴部带回止阀，为高压 能与钻孔完全紧贴。 混凝土强度回弹检测，发现该墩身混凝土未达到设计强度；当凿开混 铝材质，凝土表面，发现该墩身内部存在混凝土振捣不密实、漏浆、少浆等现 象。具体墩身混凝土缺陷平面分布图见图１。 ６）配置Ｍ５０无收缩灌缝浆液。浆液配制按配方和配制方法进行。 浆液一次配备的数量，要根据在压浆时的温度条件下浆液的凝固时间 和进浆速度来确定。 ７）压浆。压浆机具、器具及管子在压浆前进行检查，运行正常时方 可使用。接通管路，打开所有压浆嘴上的阀门，用压缩空气将孔道吹干 净。压浆时待下一个排气嘴出浆时关闭转芯阀，如 顺序进行。压浆的 压力不小于＆２ＭＰａ，并保持稳定。待吸浆率小于０．１ Ｌ／ａｒｉｎ时继续压几 分钟即口１停止压浆，关闭进浆嘴上的芯 ＿】。压浆结束后，立即拆除管 道，并冲洗管道和设备。 ８）后处理。待缺陷区域浆液达到初凝时拆除压浆嘴。 ３．２加大截面法施ＴＴ艺 １）严格按照规范及设计要求对原墩身混凝土表面凿毛：施工时按 规范及设计要求将表面打成沟槽，沟槽深度为１０ｍｍ，间距不大于 ２００ｍｍ，原混凝土柱的棱角ｔＴｔｑ，同时除去浮渣、尘土。 ２）加固钢筋和原有钢筋连接。加固钢筋和原有构件受力钢筋之间 采用连接短钢筋焊接时，应凿出混凝土保护层至少裸露出钢筋截面的 一半；对原有和新加受力钢筋都必须进行除锈处理；在受力钢筋施焊 前，应该卸荷或临时支撑措施。为了减少焊接造成的附加应力，施焊前 图１墩身混凝土缺陷分布图 ２加固处理方案 应逐根分区、分段、分层和从中部向两端进行焊接；焊缝饱满，应尽量 减少对受力钢筋的损害。 ３）在混凝土中加入ＡＥＡ微膨胀剂。为了使结合面混凝土的黏结 经过置换混凝土加固法、有粘结外包型钢加固法、粘贴钢板加固 避免结合面过 法、粘贴纤维增强塑料加固法、绕丝法、锚栓锚固法、加大截面注浆加 抗剪强度和黏结抗拉强度接近或高于混凝土本身强度，早开裂破坏，在浇筑新混凝土前，淋洒１层３ｏ％￣Ｌ胶水泥浆界面结 固法等方案比选，根据现场实际情况，采用加大截面注浆加固法。 凿除存在缺陷区域的混凝土保护层，然后在墩身混凝土缺陷区 合剂。４）在混凝土中加入减水剂。为提高结合面的黏绪ｌ生能，保证新旧 域，开设注浆孔，采用专业注浆高压泵向缺陷区域注入Ｍ５０无收缩灌 昆凝土能整体工作，共同受力，要求加固混凝土收缩ｌ生小。本丁 浆液，并使其充满混凝土内部疏松区域，从而提高墩身的密实度和整 两部分｝昆凝土的收缩。 体结柯陛能。注浆完成后，在墩身外部从承台以上部分全部加大截面 程在混凝土中加入１２％的减水剂以减少后浇｝２００ｍｍ加固，提高墩身的延性和承载能力。 ３主要施工工艺 ５）加强｝昆凝土的振捣。为保 昆凝土的质量，施工过程中应加强 振捣。浇筑时不可一次下料过多，在下料５００ｒａｍ高度后应停止下料， ３．１压力注浆施工１二艺 待振捣密实后方可再次下料。由于加固部分截面较小，且墩身较高，为 １）操作平台搭设。在要处理的区域用门式支架搭设工作平台，门 防止 现断柱现象，在下料时，应用铁锤轻敲模板外壁，以使混凝土在 架上铺设５０跳板，周围安装安全网。采用ＤＪＵＳ＝０５非金属超声仪，对 中间不被隔断，并且以此方法检查所浇筑混凝土部分是否饱满。振捣 混凝土内部缺陷的具体空间部位进行检测定位。 时以小直径插入式振捣棒振捣为主，同时模外也用外震动器振捣。 市政与路桥 民营科技２０１２年第３期 根据《混凝土结构设计规范））（ＧＢ５００１０—２００２）中公式７．３．１，该墩 Ｎ＝０．９小（ｆｅ Ａ＋ｆ ｙＡ Ｓ） ６）加强浇水养护。因后浇混凝土比较薄，其背面就是原有混凝土 证其表面长期保持湿润状态。养护期不得小于１４天。 ４计算方法 面，在养护的过程中要保ｉ正｝昆凝土对水分的需求，现场要定时洒水，保 身所能承受最大轴力为：Ｎｍａｘ＝０．９×１×［１９．１×２４００×１８００ ９２８８３．５６ ｋＮ ２８÷２） ×３．１４２］ 计算采用逆算法，根据原设计要求，计算出墩身所能承受的最大 ＋３００×１１２×（轴力，然后采用加大截面法，计算墩身加固后，墩身所能承受的最大轴 力（其中计算时，不考虑注浆对墩身承载力的加强作用）。 身配筋图见图２。 ． ＝根据现场检测，混凝土强度实测值按Ｃ３０（轴心抗压 墩身采用加大截面法进行加固。 该墩身原混凝土设计强度为Ｃ４０（轴心抗压ｔ￣＝１９．１Ｎ／ｍｍ ），墩 ｆ，＝１４．３Ｎ／ｍｍ ）进行计算。 图２原墩身配筋图 ２Ｏ０ 图３柱墩加固配筋图 加大截面后，墩身受到的荷载 作用主要由原结构墩身、新增混凝 土和新增钢筋共同承受。墩身加 固配筋图见图３。 加固后，墩身受的最大轴力可 按《混凝土结构加固设计规范》 （ＧＢ５０３６７～２００６）中公式５．４．１计算 Ｎ＝０．９ ｏ Ａｃｏ＋ｆ ｙｏＡ ＺＯ（ｆｅ Ａｃ＋ｆ ｙＡ ｓ）１式中，新增加固型 混凝土强度按Ｃ４０计算。 通过计算可得： Ｎｍａｘ＝０．９×１ ｘ［１４．３×２４００× １８００＋３００ｘ １１２×（２８÷ × ３．１４２＋０．８（１９．１×１８４００００＋３００× ４４×４９０）】 ：ｉｏ４１８．１８ｋＮ＞Ｎｍａｘ 通过该方法加大截面加固后， 本墩身的承载力和耐久性能可满 足原没计要求。 ５结论 工程的加固结果表明加大截 面注浆可以有效地解决目前钢筋 混凝土工程施工质量差的问题，经 过对混凝土结构的加固补强，提高 了结构的安全陛与耐久 ，承载力 满足设计要求。 参考文献 【１】良桃，王济川．建筑结构加固改 造与￣－Ｙ－［Ｍ］．长沙：湖南大学 出版社．２００２． １２周水兴等．２ｌ路桥施工计算手册 【ＭＪ．北京：人民交通出版社， ２００３． ． ｆ３］ＧＢ５００１０－２００２混凝土结构 设计规范［ｓ］． 【４】ＧＢ５０３６７—２００６混凝土结构 加固设计规范【ｓ】． 『５１ ＣＥＣＳ２５：９０混凝土结构技术 规范ｆＳ１．
