WBA水下玻纤套筒加固系统加固桩基施工工法

第43卷第6期fh丨v£讨V〇1.43,N〇.62017年6月______________________SichuanBuildingMaterials_________________________June,2017WBA水下玻纤套筒加固系统加固桩基施工工法曹昌玉(广东省长大公路工程有限公司，广东广州511431)摘要：本工法采用WBA水下玻纤套筒加固系统对由于各种原因出现露筋、缺陷的桩基进行加固，提高了原桩基的承载力和耐久性，具有极大的工程实用价值《关键词：水下玻纤套筒；桩基;加固中图分类号:U445文献标志码:B文章编号：1672-4011(2017)06-0137-05DOI：10.3969/j.issn.1672-4011.2017.06.070〇前言桥梁的粧基础直接承受桥梁上部结构的荷载，并将荷载传递给地基，粧基如果有一部分出现问题，则桥梁就存在安仝隐患Q由于环境的影响，水中粧基础不可避免地受到水环境的侵蚀，如:氯离子、硫酸根离子等，造成粧基础水下混凝土过早地碳化、钢筋锈蚀，影响桥梁的耐久性，严重的甚至威胁到桥梁的安全性。为修复和保护深水桥梁粧基础结构的完好性，目前较好的解决办法为采用WBA水下玻纤套筒加固系统对原有病害粧基础进行维修处理。广东省长大公路工程有限公司在佛开高速公路九江大桥部分粧基病害维修处治工程施工中组织成立了科研小组，依托广东省长大公路工程有限公司科研项目《WBA水下玻纤套筒加固系统加固深水粧基的施工技术研究》，结合该项目的特点，在充分参考水下粧基病害处治施工经验的基础上8开发了WBA水下玻纤套筒加固系统加固粧基的施工技术，最终形成施工工法，其技术达到国内先进水平，为今后类似工程提供经济、可靠、实用的施工技术。1工法特点与适用范围本工法主要特点是利用高强度的玻纤套筒作为模板和粧基外防护，在玻纤套筒内水下灌注耐腐蚀的氢脂环氧灌浆料，取代传统的外包钢护筒增大截面法加固粧基施工工艺，实现阻止粧基病害的继续发展，有效缩短工期、降低施工成本和安全风险。本工法适用于所有水下粧基病害处治施工。2工艺原理WBA水下墩柱玻纤套筒加固系统，主要应用于对各种腐蚀的结构基础、码头粧基和桥墩柱（包括混凝土粧基、钢粧和木粧)等修复和加固防护，以及对新建结构的预先防护。：WBA水下玻纤套筒加固系统维修处治粧基础是指在原有缺陷粧基础混凝土表面进行清理、凿毛，然后安装水下玻纤套筒并在玻纤套筒内灌注环氧灌浆料来达到保护粧基的收稿日期=2017-03-13作者简介：曹昌玉（1984-)，男，四川广安人，路桥工程师，项目总工程师，主要研究方向：旧桥加固a效果。WBA水下的玻纤套筒加固系统加固粧基原理图见图U图1WBA水下玻纤套筒加固系统加固桩基原理图3工艺流程及操作要点3.1施工工艺流程图（见图2)丨施工准备丨I|自检、监检核查原钢护筒长度、钢筋外露的位置、钢护筒直径、粧基直径复测河床高程、查明河床覆盖层堆度H玻纤套筒制作IH分段下放玻自检、监检|紧固带临时固定套筒监检锚固套筒^自检、监检|安装底部密封ilH_检、监检|配置环氧灌浆H雖15cm厚环氧灌浆料封底Hg检、监检■|自检、监检|I等待固化(大于自检、监检|配置环氧灌冢H灌注环_灌浆料一[自检、监检分段循环I-------1密封玻纤套筒M自检、监检丨拆除紧固带1图2WBA水下玻纤套筒加固系统加固桩基工艺流程图3.2施工准备3.2.1病害桩基水下摸查施工前需要调查清楚粧基病害的范围、粧基的直社大小等，进而确定粧基病害处治的玻纤套筒安装标高长度3.2.2材料准备①玻纤套筒:其直径、长度根据水下摸查粧基的数据在厂里预制后运输至施工现场，玻纤套筒按2.1ra—个节段进行预制，玻纤套筒间搭接长度为10cm;②25mm厚可压缩密封胶条:每节玻纤套筒配1条;③灌浆料:根据现场使用量进行确定，预计每节玻纤套筒60kg;④顶部密封胶:每延米玻纤套筒3.5kg;⑤螺丝及螺母:每延米玻纤套筒5套，安装间距20cm;⑥紧固带:每节玻纤套筒4条，安装间距为50cm;⑦限位器:每平米玻纤套筒25个，纵横间距均为20cm，梅花分布。•137•施工技术员2人负责施工管理测量技术员1人负责施工测量监控船舶及机械调度员1人负责船舶系统指挥调度安全管理人员1人负贵安全勹环保监督质量检验员1人质量检查与监督现场总指挥员1人负责指挥协调水上水下作业潜水员8人从事水下相关作业，4人班，轮换进行水下作业电工1人设备与电器维护配合工6人玻纤套筒调运、灌浆料拌制等协调配合潜水员完成水下施工合计22人类别岗位名称人数职责范围备注图5节段间玻纤套筒咬合距离大样图套筒直径图7限位器安装位置示意图WBA■Glass-F玻纤套筒-r缩密封■Mgm间隙墩图8底部密封条安装示意图3.3.3底部密封条安装由潜水员安装底部25mm可压缩密封条。3.3.4环氧灌浆料灌注灌注环氧灌浆料采用高位漏斗重力灌浆法，将环氧灌浆料注人套筒底部至15cm高度后暂停灌注，等其固化至少8h后将重新混合好的氢酯环氧灌浆料注入套筒内，直到玻纤套筒内的水全部排出并填满灌浆料。3.3.5封倒角最后用氢酯环氧胶在玻纤套筒顶端部建|个斜坡，进行顶部密封。等全部施工完成后拆除紧固带。系统与粧基粘结成|个整体，阻止钢筋进一步镑蚀，修复并永久保护混凝土表面$3.4劳动力组织（见表2)表2施工人员配置表3.2.3机械设备①中型作业船1艘;②水上安全警戒船2艘;③潜水装置5套;④3m3空压机2台;⑤20kW发电机1台;⑥交通船1艘;⑦灌浆料搅拌器2台。3.2.4航道管制及维护开工前到海事部门办理临时占用航道施工许可证，然后根据施工水域情况，在施工水域放置航标，并在施工区域的J：下游各设1艘警戒船，3.3WBA水下玻纤套筒加固桩基施工工艺3.3.1表面处理粧基加固前应先清除表面水生物，然后对表面混凝土凿毛，凿毛深度视情况而定JP混凝土表面出现裂缝的，则应凿至主筋部位，除去钢筋表面的锈迹再用高压水枪冲洗;如混凝土表面完好的，凿除深度2cm左右即可，再用高压水枪冲洗。如钢筋有镑蚀的宜先用钢丝刷进行除镑。3.3.2破纤套筒安装玻纤套筒现场确定尺寸后均由厂家预制生产，运到现场后检查尺寸，验收合格后方可使用，加固时先在套筒的锁扣槽内注人氢酯环氧胶，然后撑开玻纤套筒，包裹粧基，精确定位后用紧固带临时固定好玻璃纤维套筒，再用不锈钢自攻螺钉在每个套筒15cm处锚固套筒接缝处。节段间玻纤套筒咬合长度为15cm,玻纤套筒与钢护筒的连接咬合长度为100cm。在玻纤套筒安装前，先在预安装玻纤套筒位置的上下两端安装限位器，使玻纤套筒与粧基四周有较均匀的间隙，以保证包裹粧基的胶体厚度均匀。玻纤套筒安装检查表见表1，圆形混凝土玻纤套筒安装示意图见图3,套筒锁扣截面图见图4，节段间玻纤套筒咬合距离大样图见图5，限位器示意图见图6，限位器安装位置示意[f|见图7。表1玻纤套筒安装检查表项次项目/mm允许偏差值/mim检查方法和频率1玻纤套筒僮置±20尺量，一周8点至10点2玻纤套筒长度及直径多设计值尺量，一周8点至10点3玻纤套筒厚度彡3尺量1周8点至10点圆形混凝土粧WBAHydro-E灌浆料WBAGlass-F玻纤套筒水位线图3圆形混凝土桩玻纤套筒安装示意图——用螺丝固定-iI氢脂环‘胶图4套筒锁扣截面图套筒直径限位器-----、Vol.43,N〇-6June,2017I'iv£SichuanBuildingMaterials第43卷第6期2017年6月管理人员施工人员•138•第43卷第6期2017年6月4材料与设备采用的主要材料见表3。表3主要材料一览表序号名称型号数量备注1玻纤套筒WBAGlass-F根据实际川m确定单节预制长度为2.1m，搭接长度为10cm2灌浆料WBAHydro_E根据实际片J爾确定3顶部密封胶WBAHydro-S每延米3.5kg4底部密封条每节玻纤套筒1条5限位器每平米玻纤套筒25个纵横间距均为20cm,梅花分布6紧固带每节玻纤套筒4条安装间距为50cm7螺丝及螺母每延米玻纤套筒5套安装间距20cm采用的主要机具设备见表4。表4主要机具设备表序号名称泄号数量备注1中型作业船运载能力300t1艘水上作业平台2警戒船1艘水上安全警戒3交通船核载10人1艘水上交通4潜水装置5套5柴油发电机20kW1台作业船上供电6空压机3m32台辅助潜水7灌胶料搅拌器50L2台拌制灌浆料5质量控制5.1材料粧基包裹采用玻纤套筒，空隙间灌浆料采用氢酯环氧灌浆料，底部密封采用25mm可压缩密封条，顶部密封采用氢酯环氧胶，梁底表W混凝土采用环氧混凝土浆修复。为保证加固质量，水下玻纤套筒加固系统材料建议采用进口品牌。:灌浆料和树脂技术指标见表5。表5灌浆料和树脂技术指标性能项目试验标准性能要求灌浆料抗压强度GB/T2569^70MPa灌浆料抗拉强度GB/T2568^30MPa灌浆料与混凝土的正拉粘结强度GB50367-2006附暴r彡2.5MPa灌浆料收缩率HG/T2625彡0.02%玻璃纤维套筒技术指标见表6。表6玻璃纤维套筒技术指标性能项目试验标准性能要求抗拉强度GB/T3354100MPa抗弯强度GB/T3356170MPa巴氏硬度GB/T3854彡45MPaV〇1.43，No.6June,20175.2施工要点5.2.1表面处理粧基加固前应先清除表面水生物，然后对表面混凝土凿毛，凿毛深度视情况而定，如混凝土表面出现裂缝的，则应凿至主筋部位，除去钢筋表面的锈迹，再用高压水枪冲洗;如混凝土表面完好的，|般凿除深度2cm左右即可，再用高水枪冲洗。如钢筋有锈蚀的宜先用钢丝刷进行除锈，5.2.2玻纤套筒安装玻纤套筒现场确定尺寸后均由厂家预制生产，运到现场后检查尺寸，验收合格后方可使用，加固时先在套筒的锁扣槽内注人氢酯环氧胶，然后撑开玻纤套筒，包裹粧基，精确定位后用紧固带临时固定好玻璃纤维套筒，再用不锈钢自攻螺钉锚固套筒接缝处a5.2.3底部密封条安装安装底部25mm可压缩密封条，此处粧基与玻纤会倚之间不允许有空隙。结构物表面如有较大缺陷，须提前采用环氧修补胶修复后再进行玻纤套筒安装。5.2.4环氧灌浆料灌注灌注环氧灌浆料采用高位漏斗重力灌浆法，灌注环氧灌浆料15cm后封底暂停，等封底灌浆料固化后继续灌注环氧灌浆料，直至一个节段玻纤套筒灌满。5.2.5封倒角最后用氢酯环氧胶密封玻纤套筒与粧基间成斜截面_等全部施工完成、灌浆料后言¥拆除紧固带。6安全措施6.1安全注意事项1)做好安全技术交底，使员工知道水上作业环境的主要危险源和防护措施，能自觉做好安全防护工作（佩戴安全帽、安全带、穿着救生衣等）。2)现场技术人员和水下作业人员严格遵守安全操作规程，水下作业人员必须是持证潜水员，确保潜水员和高空作业人员的生命安全。3)临时作业平台按批复后的施工方案和有关规范实施，作业人员上下设置定型爬梯。4)做好临边防护栏杆（防护栏杆高度不低于1.2m，上、下横杆间隔0.6m;栏杆柱间隔不应大于2m)，挂好安全网，作业时系好安全带a5)在可能发生落水淹溺事故的场所，应设置防止落水的安全措施，有必要的情况下，可设置救护艇。6)船甲板和水上作业平台不能有油污等易滑物，平台周围应设牢固的防护栏杆，作业平台要有相应的安全警尔标志。7)暴雨大风前后，应检查工地临时设施、脚手架等，发现变形、松动等现象，应及时修复加固#6.2安全操作措施6.2.1潜水作业安全操作1)潜水作业前潜水员应掌握下潜任务，对潜水员进行下潜环境、工作部位、水深、流速、流向等技术交底，并执行有关的安全操作规定。2)潜水及加压前座对潜水设备进行检查，确认良好后方可进行作业。3)供给潜水员呼吸用的气源纯度，必须符合国家有关规定。^i»)SichuanBuildingMaterials•139•Vol.43，No.6June,20174)潜水作业点的水面上不得进行起吊作业或有船只通过;_2000m半枰内不得进行爆破作业，在200m半径内不得有拋锚、震动打粧、锤击打粧、空气幕沉井下沉、电击鱼类等作业g5)水面有超过4级浪时，不得进行潜水作业Q6)轻潜水作业应符合下列