淺談拱橋加固工程中氣泡混凝土的應(yīng)用

1、淺談拱橋加固工程中氣泡混凝土的應(yīng)用鎮(zhèn)西大橋是位于文成縣百丈漈水庫(kù)庫(kù)區(qū)長(zhǎng)鎮(zhèn)線K5+962處的一座165m鋼筋混凝土雙曲拱橋，設(shè)計(jì)荷載為汽-15，掛-100，橋梁全長(zhǎng)76.5m，橋面凈寬4.7m，兩側(cè)20.3m欄桿，全寬5.3m，矢跨比1/8，三肋兩波，主拱圈高度為1.3m，拱上設(shè)8個(gè)凈寬為4.2m的腹拱。橋臺(tái)為重力式橋臺(tái)。該橋拱肋采用300#混凝土，拱波、拱板、均為200#混凝土，拱上立柱、蓋梁、柱座均為250#混凝土。經(jīng)橋梁特別檢查，結(jié)論為橋跨結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度能夠滿意汽車(chē)-15的使用要求，校驗(yàn)系數(shù)都臨近于1.0，結(jié)構(gòu)的平安儲(chǔ)備不大。結(jié)構(gòu)在實(shí)驗(yàn)荷載作用下基本徹低處于彈性工作狀態(tài)，主要撓度測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)

2、撓度值遠(yuǎn)小于撓度容許值，滿意剛度要求。實(shí)測(cè)頻率大于理論頻率，填料對(duì)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度有一定的效果，實(shí)測(cè)頻率比理論頻率為1.08，說(shuō)明結(jié)構(gòu)處于較好狀態(tài)。結(jié)構(gòu)阻尼比為0.39，屬于小阻尼振動(dòng)，結(jié)構(gòu)振動(dòng)衰減正常。實(shí)測(cè)沖擊系數(shù)最大為1.18和1.21，均大于根據(jù)規(guī)范計(jì)算的理論沖擊系數(shù)1.09，平安系數(shù)稍微偏小為1.24，小于最小平安系數(shù)為1.40，結(jié)構(gòu)的平安儲(chǔ)備不大，綜合評(píng)定等級(jí)為3類橋梁，需要舉行加固。按照現(xiàn)有檢測(cè)資料及現(xiàn)場(chǎng)勘察，針對(duì)橋梁目前存在的影響橋梁平安性、使用性、耐久性的主要病害有針對(duì)性的舉行修理加固，確保橋梁原設(shè)計(jì)功能、增加平安性和耐久性，實(shí)行更換拱上填料，重建橋面系，拱上填料采用氣泡混凝土換填

3、。一、氣泡混凝土特點(diǎn)及大路工程應(yīng)用狀況氣泡混凝土特點(diǎn)氣泡混凝土，是通過(guò)氣泡機(jī)的發(fā)泡系統(tǒng)將發(fā)泡劑用機(jī)械方式充分發(fā)泡，并將泡沫與水泥漿勻稱混合，然后經(jīng)過(guò)發(fā)泡機(jī)的泵送系統(tǒng)舉行現(xiàn)澆施工或模具成型，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質(zhì)保溫材料。它屬于氣泡狀絕熱材料，突出特點(diǎn)是在混凝土內(nèi)部形成封閉的泡沫孔，使混凝土輕質(zhì)化和保溫隔熱化。氣泡混凝土具有以下特點(diǎn)：1）輕質(zhì)性：干體積密度為300-1600KG/M3，相當(dāng)于平凡水泥混凝土的1/51/8左右，可減輕建造物整體荷載。2）整體性：可現(xiàn)場(chǎng)澆注施工，與主體結(jié)合緊密，不需留界隔縫和透氣管。3）低彈減震性：氣泡混合輕質(zhì)土的多孔性使其具有低的彈性模量，

4、從而使其對(duì)沖擊載荷具有良好的吸收和凝聚作用。4）抗壓性：抗壓強(qiáng)度為0.6-25.0MPA。5）耐水性：現(xiàn)澆氣泡混合輕質(zhì)土吸水性較小，相對(duì)自立的封閉氣泡及良好的整體性，使其具有一定的防水性能。6）耐久性：與主體工程壽命相同。7）施工速度快：只需使用容易的機(jī)器可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，可實(shí)現(xiàn)800米的遠(yuǎn)距離輸送，工作量為150300M3/工作日。8）環(huán)保性：氣泡混合輕質(zhì)土所需原料為水泥和起泡劑，起泡劑為中性，不含苯、甲醛等有害物質(zhì)，避開(kāi)了環(huán)境污染和消防隱患。9）經(jīng)濟(jì)性：綜合造價(jià)低。大路工程應(yīng)用狀況大路工程主要在新建大路橋臺(tái)背路基換填，以有效解決軟基路段預(yù)壓不充分遺留的工程沉降問(wèn)題；在舊路改造的橋臺(tái)背路基換

5、填，可一次性徹底解決工后沉降引起的橋頭跳車(chē)問(wèn)題；在道路擴(kuò)建中的加寬路基填筑，更好解決新舊路基差異變形問(wèn)題，并可節(jié)約征地，避開(kāi)拆遷；在山區(qū)陡峭路段的路基填筑，避開(kāi)高填高挖帶來(lái)的施工技術(shù)難題；以及用于地下大跨度結(jié)構(gòu)工程的覆土減荷等以減輕荷重或土壓等。二、氣泡混凝土實(shí)施效果鎮(zhèn)西大橋加固工程中更換拱上填料采用輕質(zhì)高強(qiáng)的氣泡混凝土，一方面能夠減輕主拱圈所受荷載，另一方面還能夠有效改善和加強(qiáng)橋面荷載的蔓延效應(yīng)，詳細(xì)加固工程拱上恒載變化見(jiàn)下表：可以看出，上部結(jié)構(gòu)換填后，雖然橋面結(jié)構(gòu)厚度加強(qiáng)，導(dǎo)致恒載的增強(qiáng)，總體拱上恒載整體上還是削減了107T，勻稱的削減拱上自重，尤其是拱上填料采用氣泡混凝土就削減了150T，氣泡混凝土施工工藝及質(zhì)量管理容易可控，最大的益處是帶來(lái)主拱圈內(nèi)力削減，提高橋梁的承載能力。本橋上部結(jié)構(gòu)換填約150立方米，相比換填平凡砼C10單價(jià)成本約增強(qiáng)80元/每立方米計(jì)1.2萬(wàn)元，頂部增強(qiáng)鋼筋網(wǎng)計(jì)0.8萬(wàn)元，鎮(zhèn)西大橋全長(zhǎng)7