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福州永年建筑加固工程公司

 
 
 
 
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重庆加固公司:隧道加固方案案例

发布日期:2013-06-14 00:28:03 浏览量:1386
一、工程概况
疏港大道一期二标段位于重庆市两江新区的启动建设区--龙盛片区,是为果园港区服务的重要的城市通道,道路等级为城市主干路I级,双向六车道,设计速度60km/h,标段起止桩号为K4+760~K6+460,全长1.7km。主要工程量有:
1、路基土石方开挖5564m3、土石方填筑280234 m3;沥青路面11943m2;
2、疏港隧道为上、下缘分离的双洞单向行车三车道隧道,隧道单洞净宽14m,净高7.681m,全长1260 m。隧道行车道宽度11m,路缘带宽度2×0.5m,检修道(人行道)宽度0.75m,限高5.0m。
3、隧道结构按新奥法原理设计,采用复合衬砌结构,二次衬砌采用C30钢筋混凝土全断面衬砌。
二、存在施工质量缺陷隧道二次衬砌处治方案
1、针对二次衬砌存在质量缺陷段采用喷射砼补

2、喷射砼补强处治思路:
(1)本方案采用粘贴6x100mm钢板条@200mm对现状二次衬砌结构进行补强,并增设6cmC30喷射砼,挂φ8@200×200钢筋网片进行加强防护。整个内衬结构厚度仅6.6cm(图示螺栓系采用采用Φ12螺纹钢一端植入现状二次衬砌结构,一端外露并根据螺帽孔径而形成,植筋(植螺栓)及粘贴钢板施工工艺详见后章节),施工完后不影响原设计的建筑限界正常使用。
(2)不影响其它工点正常施工,能保障隧道施工进度正常进行。
(3)但现场施工质量要求高,尤其是喷射层平整度直接影响内衬外观质量。但可找专业的施工队伍进行施工,能确保外观及内在质量。

三、植筋施工工艺
1、 植筋的施工流程
弹线定位→钻孔→洗孔→钢筋处理→注胶→植筋→固化养护→抗拔试验→绑钢筋浇筑混凝土
2、 材料要求
(1)锚固胶:
锚固胶的性能应通过专门的试验确定。对获准使用的锚固胶,除说明书规定可以掺入定量的掺和剂外,现场施工中不宜随意添加掺料。如使用环氧基锚固胶,锚固胶的性能指标应符合《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2004的规定,如是用其它品种的锚固胶,其性能应厂家通过专门的试验确定和认证。植筋用锚固胶的粘结强度设计值fbd应符合《混凝土结构处治设计规范》GB50367-2006的规定。
(2)植筋胶必须采用改性环氧类和改性乙烯基酯类(包括改性氨基甲酸酯)。当植筋用的钢筋直径大于22mm时,应采用A级胶,其余直径钢筋采用的植筋胶级别按设计要求选用,其性能必须符合表的规定。
植筋用胶安全性能检验合格指标
性 能 项 目
性能要求

A级胶
B级胶





劈裂抗拉强度(Mpa)
≥8.5
≥7.0

抗弯强度Mpa)
≥50
≥40

抗压强度(Mpa)
≥60

约束拉拔条
件下带肋钢
筋与混凝土
的粘结强度
C30
φ25
l=150mm
≥11.0
≥8.5

C60
φ25
l=125mm
≥17.0
≥14.0

不挥发物含量(固体含量)(%)
≥99


(3)钢筋:
钢筋规格为Φ12符号"Φ"表示HRB335钢筋,钢筋性能要符合规范要求,钢筋在植筋前要清除表明的铁锈。
3、 施工操作
(1)弹线定位
根据设计图纸的钢筋数量及位置,标注出植筋位置。经我质检部门验收,位置符合设计要求后才可以钻孔。
(2)钻孔
用冲击钻钻孔,钻头直径应比钢筋直径大4~8mm左右,钢筋直径为Φ12,钻头选用φ18的合金钻头。钻孔深度不小于15d(d为钢筋直径),实际钻孔深度应比计算值多3~5cm,钻头始终与承台保持垂直。
(3)洗孔
洗孔是植筋中最重要的一个环节,因为孔钻完后内部会有很多灰粉、灰渣,直接影响植筋的质量,所以一定要把孔内杂物清理干净。方法是:用不掉毛的毛刷,套上加长棒,伸至孔底,来回反复抽动,把灰尘和碎渣带出,再用空压机吹出浮沉。吹完后再用脱脂棉沾酒精或丙酮擦洗孔壁。但不能用水擦洗,因为用酒精或丙酮容易挥发,水不易挥发。再者用水后孔内不会很快干燥。洗孔完成后需要经我质检部门验收,自检合格后报监理验收,验收合格后方可注胶。
(4)钢筋处理
钢筋锚固部分要清除表面锈迹及其他污物,一般采用角向磨光机配钢丝刷除锈,打磨至露出金属光泽为止,若钢筋锈蚀严重,要用稀盐酸浸泡除锈10~15分钟,后用石灰水中和,再用清水冲洗后擦干方可使用。
(5)注胶
锚固胶要选用合格的植筋专用胶水,产品要有合格证明,要能够满足我项目承台植筋施工要求。注胶要从孔底开始,这样可以排出孔内的空气,为了使钢筋植入后孔内胶液饱满,又不能使胶液外流,孔内注胶达到孔深的1/3或计算孔内的用胶量,应扣除钢筋体积,孔内注完胶后应立即植筋。
(6)植筋
首先将配置好的结构胶注入孔内(宜孔深的1/3或计算孔内的用胶量,应扣除钢筋体积),并将结构胶涂于钢筋锚固端(宜2-3㎜),然后缓慢将钢筋插入孔内,同时要求钢筋旋转,使结构胶从孔口溢出,排出孔内空气,钢筋外露部分长度保证工程需要。
(7)养护
植筋施工完毕后注意保护,24小时之内严禁有任何扰动,以保证结构胶的正常固化。
(8)检测试验
在植筋前,要对所用钢筋及植筋胶进行现场拉拔试验,以确定钢筋及植筋胶是否符合设计要求。
方法是:制作与要植筋部位混凝土结构相同强调等级的混凝土试件,按植筋步骤,植入3组钢筋,待植筋胶完全固化后,进行拉拔试验。试验用专用的钢筋测力计,当加力达到Ⅱ级钢筋屈服强度时,钢筋出现颈缩现象,继而拉断,这表明钢筋和植筋胶都是合格的。
植筋后进行非破损性拉拔试验,用来检测工作状态的植筋质量,检测的数量是植筋总数的10%。检测中,测力计施加的力要小于钢筋的屈服强度,大于设计部门提供的植筋设计锚固力值。公式为:FM<FC<FYK(FC:测力计施加的力,N/mm2;FYK:钢筋的屈服强度,N/mm2;FM:植筋设计锚固力,N/mm2)。
六、粘贴钢板施工工艺
1、粘贴钢板胶粘剂
采用粘贴钢板或型钢用胶粘剂中的A级胶,其质量和性能应符合《公路桥梁处治设计规范》(JTG/T J22-2008)相关规定:





粘帖钢板或型钢用胶粘剂的安全性能指标
性能项目
性能要求
试验方法标准

A级胶
B级胶

胶体性能
抗拉强度(MPa)
≥30
≥25
GB/T 2568

受拉弹性模量(MPa)
≥3500(3000)

伸长率(%)
≥1.3
≥1.0

抗弯强度(MPa)
≥45
且不得呈脆性破坏
≥35
且不得呈脆性破坏
GB/T 2570

抗压强度(MPa)
≥65
GB/T 2569

粘结能力
钢-钢拉伸抗剪强度标准值(MPa)
≥15
≥12
GB/T 7124

钢-钢不均匀扯离强度(kN/m)
≥16
≥12
GJB 94

钢-钢粘结抗拉强度(MPa)
≥33
≥25
GB/T 6329

与混凝土的正拉粘结强度(MPa)
≥2.5,且为混凝土内聚破坏
GB 50367附录F

不挥发物含量(固体含量)(%)
≥99
GB/T 2793


2、粘贴钢板施工
按照规范要求,当粘贴钢板厚度大于5mm时,应采用压力注胶黏结,粘贴钢板施工工艺及步骤如下。
2.1、施工准备
1)认真阅读设计施工图,充分理解设计意图和要求;
2)熟悉施工现场和被处治构件混凝土的实际状况,拟定出施工方案和施工计划;
3)对所使用钢板、粘贴树脂、机具等作好施工前的准备工作;
4)在表面处理和粘贴钢板前,应按处治设计部位放线定位。
2.2、钢板成型
1)钢板在连接固定时采用螺栓连接固结;
2)螺栓系直径为φ12的高强螺栓,钢板钻孔直径应比螺栓直径大1~2mm。
2.3、表面处理
1)清除二衬表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土露出混凝土结构层,并用修补胶将表面修复平整;
2)混凝土粘和面上胶前,应进行喷砂糙化或砂轮打磨处理,角部应打磨成圆弧状,糙化或打磨的纹路应均匀,且宜尽量垂直于受力方向;
3)钢板两面都必须进行除锈、糙化和展平。打磨后的表面应显露出金属光泽;糙化后的纹路应尽量垂直于钢板受力方向;展平后的钢板与混凝土表面应平整服贴,且轮廓尺寸与划线基本吻合;
4) 混凝土粘和面和钢板两面经处理后,分别用白布沾工业丙酮擦拭干净,待白纱布无黑渍后应立即进行下道工序施工,不得长时间放置,不得粘有水渍、油渍和粉尘等杂质。
2.4、钢板安装
将开孔、除锈打磨、清洗并经验收合格的钢板抬起,与已植螺杆进行对孔安装,使用螺旋顶升支架对钢板进行同步支撑。
安装过程中,若开孔与个别已植螺杆有偏差,应避免大力锤击钢板或螺杆以免损伤钢板、砸断或震松螺杆。应将存在偏差的孔口标记后将钢板卸下,通过磁力钻或氧割对存在偏差的孔进行扩孔后重新安装。
钢板安装到位后,为了保证注入的结构胶的厚度均匀,应在钢板与混凝土之间对应螺杆的位置放进与结构胶厚度相等的垫片或直径相等的短铁丝,将螺母拧紧。
2.5、注胶、排气管的安装
钢板安装后调整到位前应在钢板周边、钢板与混凝土粘贴面之间按50~100cm的间距品字形安装长度20cm左右(满足注胶施工需要的长度)的塑料软管作为注胶及排气管。塑料软管插入长度不宜太长,满足通过钢板的夹压产生的摩擦力使注胶管在压力注胶时不被拔出的要求即可,一般插入端长度应在1~2cm左右,不宜超过2cm,确保注胶饱满。
2.6、周边封闭
周边封闭的主要目的是在所要粘贴钢板与混凝土间形成一个封闭的空腔,并能承受注胶时所施加的压力。周边封闭应做到强度足够,边线平顺规整。
混凝土粘贴面打磨的范围,其周边每边应比钢板范围宽2cm左右,同时,所粘贴钢板侧面也应除锈打磨处理。此两处处理应达到粘贴面的同样效果。
封闭前应检查钢板与混凝土粘贴面的间隙是否均匀并符合设计要求,注胶、排气管是否牢固等,并及时进行处理。
用抹刀将配好的封边胶均匀抹于钢板侧面与混凝土面的夹角处,并适当用力按压,使封边胶与混凝土面及钢板侧面粘结紧密。同时,封边胶表明应与混凝土粘贴面形成45°的倒角,以便与混凝土粘贴面形成足够大的粘结面积,为克服注胶时所施加的压力提供足够的支撑。封边胶涂抹完成后应及时对封边胶表面及边缘进行修整,以达到边线顺直、表面平整、光滑的效果。
螺杆处封闭:在螺母垫片内侧抹上封边胶并将螺母拧紧即可,或用早凝的无机封堵料将外露的螺杆、螺母、垫片整个包裹。
2.7、压力注胶
1)注胶起始点的选择
由于空气的容重较小,故注胶时应选择从每片钢板的最低点开始注胶,以利于注胶空腔内空气的排出。
2)注胶压力罐的选择
应根据设计单块钢板的面积大小选择注胶压力罐,单块钢板面积较小则选择容积较小的注胶压力罐,单块钢板面积较大则选择容积较大的注胶压力罐。
3)压力注胶过程控制
在确认封边不漏气后开始灌注结构胶。当相邻注胶管开始有胶液流出后,在当前注胶管持续灌注2~5分钟,同时用小锤持续仔细敲击检查当前注胶管与下一注胶管之间的钢板段的注胶密实度,并观察相邻注胶管(排气管)是否还有气泡排出,在确认该段钢板内胶液已密实且相邻注胶管(排气管)无气泡排出后,方可将当前注胶管封闭,移至下一注胶管继续注胶。注胶压力须控制在0.2~0.4Mpa,须防止压力过大导致封边胶损坏漏胶的情况发生;注胶的同时用橡皮锤持续敲击钢板,提高胶液流动性,并判断胶液是否已注满;在通过检查最后一个排气管口周围已满胶并确定连续出胶无气泡后方可封堵,封堵后维持较低压力稳压注入3~10分钟后封堵注胶管,以防胶层脱空;灌胶过程中须注意检查各注胶管和排气管是否流胶或渗胶,若出现流胶或渗胶必须立即封堵。
注胶过程中禁止摇晃注胶罐,以防止露出压力注胶罐的出胶口而将气泡注入钢板空腔内部。
注胶过程中要密切注意压力注胶罐中的剩余胶量,尽量不要将罐中的结构胶排完,以免在压力作用下空气快速灌入已注胶体中。如空气已进入连接注胶罐的注胶管,应立即将注胶管在靠近钢板的连接处将注胶管拔开、关掉压力注胶罐的进气阀门,将钢板处的注胶管临时绑扎防止已注入的胶体返流。往压力注胶管中重新加入拌好的结构胶后,必须先将连接注胶罐的注胶管中的空气彻底排出后才允许将注胶管连接至此前注胶的注胶管处继续注胶。
2.8、养护
混凝土与钢板粘结的养护温度不得低于15℃时,固化24h后即可卸除夹具和支撑;72h后可进入下一工序。养护温度低于15℃时,应适当延长养护时间。养护温度低于5℃时,应采取人工升温措施。
2.9、其它要求
1) 施工前,应制定完整的施工组织计划,维修单位应有专业隧道处治资质;
2) 施工前,应对照隧道与维修处治设计图,认真测量,并依据实测值进行修正;
3) 应对材料标准、规格严格要求;对材料进行安全存放,以免影响使用质量;
4) 在粘贴钢板之前必须对隧道二衬表面进行处理,施工期间,应严格按照施工工艺进行施工。
5) 未尽事宜应按照相关施工技术规范处理。


文章来源: 永年加固公司
本文链接: http://lubanwang.com/a_20130614002826.html
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