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1、WBA水下玻纤套筒加固系统加固桩基施工LL工法摘要：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0前言桥梁的桩基础直接承受桥梁上部结构的荷载，并将荷载传递给地基，桩基如 果有一部分出现问题，则桥梁就存在安全隐患。由于环境的影响，水中桩基础不 可避免地受到水环境的侵蚀，如：氯离子、硫酸根离子等，造成桩基础水下混凝 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桩基础结构的完好性，目前较好的解决办法为采用WBA 水下玻纤套筒加固系统
2、对原有病害桩基础进行维修处理。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桩基病害维修 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桩基的施工技术研究，结合该项目 的特点，在充分参考水下桩基病害处治施工经验的基础上，开发7WBA水下玻 纤套筒加固系统加固桩基的施工技术，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工法特点与适用范本工法主要特点是利用高强度的玻纤套筒作为模板和桩基外防护，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 桩基施工工
3、艺，实现阻止桩基病害的继续发展，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桩基病害处治施工。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 头桩基和桥墩柱（包括混凝土桩基、钢桩和木桩）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桩基础是指在原有缺陷桩基础混凝土 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桩基的效果。WBA水下的玻纤套筒加固系统加固桩基原理图见图1。混凝土桩WBA Hydro-E诵浆料WBA Glass-F玻纤套筒图1 WBA水下玻纤套筒加固系统加固桩基原理图3
4、工艺流程及操作要点3.1施工工艺流程图（见图2）图2 WBA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桩基病害的范围、桩基的直径大小等，进而确定桩基病 害处治的玻纤套筒安装标高及长度。玻纤套筒:其直径、长度根据水下摸查桩基的数据在厂里预制后运输至施 工现场，玻纤套筒按2.1 m 一个节段进行预制，玻纤套筒间搭接长度为10 cm ； 25 mm厚可压缩密封胶条：每节玻纤套筒配1条；灌浆料：根据现场使用 量进行确定，预计每节玻纤套筒60 kg ；顶部密封胶:每延米玻纤套筒3.5 kg ； 螺丝及螺母：每延米玻纤套筒5套，安装间距20 cm ；紧
5、固带：每节玻纤套 筒4条，安装间距为50 cm ；限位器：每平米玻纤套筒25个，纵横间距均为 20 cm，梅花分布。3.2.3机械设备中型作业船1艘；水上安全警戒船2艘；潜水装置5套；3 m笋 压机2台；20 kW发电机1台；交通船1艘；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，并在施工区域的上下游各设1艘警戒船。3.3 WBA水下玻纤套筒加固桩基施工工艺3.3.1表面处理桩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，
6、再 用高压水枪冲洗；如混凝土表面完好的，凿除深度2 cm左右即可，再用高压水 枪冲洗。如钢筋有锈蚀的宜先用钢丝刷进行除锈。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入氢酯环氧胶，然后撑开玻纤套筒， 包裹桩基，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15 cm处锚固套筒接缝处。节段间玻纤套筒咬合长度为15 cm，玻 纤套筒与钢护筒的连接咬合长度为100 cm。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 纤套筒与桩基四周有较均匀的间隙，以保证包裹桩基的胶体厚度均匀。玻纤套筒 安
7、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 示意图见图7。表1玻纤套筒安装检查表项次 项R/mni允许偏差值/inm检查方法和频率】玻纤套筒位置20尺量，一周X点至10点2 玻纤套筒长度及直径，设计值尺量，一周8点至10点3 玻纤套筒厚度M3尺量，一周8点至10点圆形混凝土桩L WBAHvdrE 灌湖WBA Glass-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图4套筒锁扣截面图图5节段间玻纤套筒咬合距离大样图50mm 50ni m限函墩柱100mm限位器3 mmM隙墩柱直径图6限位
8、器示意图套筒直径套简宜径二二15 mm间隙墩 柱直径图7限位器安装位置示意图图8底部密封条安装示意图WBA Glass-H 玻 纤套筒3.3.3底部密封条安装由潜水员安装底部25 mm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，将环氧灌浆料注入套筒底部至15 cm高度后暂停灌注，等其固化至少8 h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一个斜坡，进行顶部密封。等全部施 工完成后拆除紧固带。系统与桩基粘结成一个整体，阻止钢筋进一步锈蚀，修复 并永久保护混凝土表面。3.4劳
9、动力组织（见表2）表2施工人员配置表管理人员 施工人员.施丁.技术员2人负责施1：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人贝责安全与环保监督质量检脸员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 人一班，轮换进行水 下作业11T1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$型号数M备注1玻纤套筒诉 IJA Glass-I根据实际 用我确定单节酒制长度为2,1m,搭接长度为10CII2WA Ihdi
10、o-E根据玄际用量确定3顶部密封胶WHA Ilydm-S每延米3一5虹4底部密封条每节踞T食筒1条5限位器每平米玻纤 套筒23个纵横间距均为20 cm,梅花分布ij紧固带每节姓纤套筒4条安装间距为50 rm7蝶整及蝶母每延米玻纤登筒5套安装间距约血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型号数量备注中型作业船运载能力300 11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20 KW1台作业船上供电6空压机3 m32台辅助潜水7灌胶料搅拌器50 L2台拌制灌浆料5.1材料桩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
11、用 25 mm可压缩密封条，顶部密封采用氢酯环氧胶，梁底表层混凝土采用环氧混 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项目试验标准性能要求灌浆料抗氏强度CB/T 2569N70 MPa灌浆料抗粒强度GB/T 2568KO MPa灌浆料与混凝土 的7E拉粘结强度GB5O367塞2006 附录 F孑2.5 MPa灌浆料收缩率HG/T 2625W0.02%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哈标准性能要求抗拉圈度GB/T 3354100 MPa抗考强度GB/T 3356学 170 MPa巴
12、氏砸度GB/T 抽5445 MPa5.2施工要点5.2.1表面处理桩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，一般凿除深度2 cm左右即可，再用高 压水枪冲洗。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入氢酯环氧胶，然后撑开玻纤套筒， 包裹桩基，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。5.2.3底部密封条
13、安装安装底部25 mm可压缩密封条，此处桩基与玻纤套筒之间不允许有空隙。 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。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15 cm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桩基间成斜截面。等全部施工完成、灌浆 料后方可拆除紧固带。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
14、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。7）流速大于1 m/s时进行潜水作业应符合：潜水员的头盔面罩应加防护 罩，压铅、潜水鞋、下潜导绳的坠砣应加重，供气软管、信号绳应做拉力试验; 潜水工作船应抛锚在潜水作业点上游；下潜员应使用安全带，套在下潜导绳 上下潜或上升，在水底，不得抛开导向绳，应减少用气量，行走时应面向上游。4）做好临边防护栏杆（防护栏杆高度不低于1.2 m,上、下横杆间隔0.6 m;栏 杆柱间隔不应大于2 m），挂好安全网，作业时系好安全带。5）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示标志。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。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。6.2.1潜水作业安全操作1）潜水作
