3桥梁顶升加固剖析.docx
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3桥梁顶升加固剖析
连霍高速K721+388牌楼大桥抢修工程
桥梁顶升及加固
施
工
组
织
设
计
施工单位：
河南省高速公路实业开发有限公司
编制日期：
二O一四年五月
工程分项开工申请批复单
（编号：
）A-JL-01
合同号：
监单位：
河南高速公路监理咨询有限公司施工单位：
河南省高速公路实业开发有限公司
开工项目：
桥梁顶升及加固
桩号：
K721+388牌楼大桥
建议开工日期：
计划完工日期：
此项工程负责人：
附件：
承包商：
日期：
现场监理意见：
现场监理：
日期：
本工程可以进行：
驻地监理工程师：
日期：
承包商呈报两份，审查批复后驻地监理工程师办公室留档一份，退承包商一份。
工程技术交底记录
（编号：
）A-JL-01.2
合同号：
监单位：
河南高速公路监理咨询有限公司施工单位：
河南省高速公路实业开发有限公司
工程名称
连霍高速公路K721+388牌楼大桥抢修工程
施工时间
桩号及部位
K721+388牌楼大桥
工程项目
桥梁顶升及加固
技
术
︵
设
计
︶
要
求
质
量
标
准
导线点、水准点闭合情况及其它：
交底人
接收人
技术负责人
交底时间
安全技术交底记录
（编号：
）A-JL-01.3
合同号：
监单位：
河南高速公路监理咨询有限公司施工单位：
河南省高速公路实业开发有限公司
工程名称
连霍高速公路K721+388牌楼大桥抢修工程
施工时间
桩号及部位
K721+388牌楼大桥
工程项目
桥梁顶升及加固
安
全
生
产
要
求
交底人
接收人
技术负责人
交底时间
安全技术交底人员签认表
（编号：
）A-JL-01.4
合同号：
监单位：
河南高速公路监理咨询有限公司施工单位：
河南省高速公路实业开发有限公司
序号
姓名
现场职务或工种
序号
姓名
现场职务或工种
施工技术方案报审表
（编号：
）A-JL-02
合同号：
监单位：
河南高速公路监理咨询有限公司施工单位：
河南省高速公路实业开发有限公司
致（驻地监理工程师）李灿峰先生：
现报上工程技术、工艺方案，方案详细说明和图表见附件，请予以审查和批准。
附件：
技术、工艺方案说明和图表
承包商日期
驻地监理工程师审查意见：
驻地监理工程师日期
工程管理监理工程师审查意见：
工程管理监理工程师日期
总监理工程师审定意见：
□同意
审定结论：
□修改后再报批
□不同意
总监理工程师日期
附注：
特殊技术、工艺方案要经总监理工程师批准，一般由工程管理监理工程师审批。
由承包商呈报三份，审批后工程管理监理工程师和驻地监理工程师办公室各留一份，退承包商一份。
建筑材料报验单
（编号：
）A-JL-03
合同号：
监单位：
河南高速公路监理咨询有限公司施工单位：
河南省高速公路实业开发有限公司
致（试验工程师） :
下列建筑材料经自检试验符合技术规范要求，报请验证，并准予进场。
附件：
1.材料出厂质量保证书
2.材料自检试验报告
承包商日期
材料名称
材料来源、产地
材料规格
用途（使用在何工程部位）
本批材料数量
承包商的试验
试样来源
取样地点、日期
试验日期、操作人
试验结果
材料预计进场日期
致（承包商） ：
我证明上述材料的取样、检验等是符合/不符合规程要求的，经抽检复查试验的结果表明，这些材料，符合/不符合合同技术规范要求，可以/不可以进场在指定工程部位上使用。
试验工程师日期
承包商呈报三份，签发证明后监理试验室和驻地监理工程师办公室各自留一份，退承包商一份。
标准试验和配比审批表
（编号：
）A-JL-03.1
合同号：
施工单位：
河南省高速公路实业开发有限公司
建设项目：
连霍高速公路K721+388牌楼大桥抢修工程监理单位：
河南高速公路监理咨询有限公司
致总监理工程师：
李红灿先生
经项目部试验和驻地监理旁站，拟用于桥梁顶升加固工程的标准试
验已完成，满足技术规范要求，现于施工前报请总监理工程师审批。
承包人：
日期：
监理审查意见：
试验监理工程师：
日期：
驻地监理工程师：
日期：
中心试验室复核：
试验监理工程师：
日期：
总监理工程师审批意见：
总监理工程师（或代表处副总监）：
日期：
附件：
1、承包商标准试验报告
2、监理试验室复核（对比）试验报告
填报三份，监理试验室、驻地办、承包商各一份。
施工放样报验单
（编号：
）A-JL-04
合同号：
监单位：
河南高速公路监理咨询有限公司施工单位：
河南省高速公路实业开发有限公司：
致（项目监理工程师）：
根据合同要求，业已完成
施工放样工作，
清单如下，请予查验。
承包人：
日期
桩号或位置
工程或部位名称
放样内容
备注
附件：
测量及放样资料
现场监理意见：
项目监理工程师结论：
项目监理工程师：
日期
由承包商呈报二份，经查验后驻地监理工程师办公室留档一份，另一份退还承包商。
进场设备报验单
（编号：
）A-JL-05
合同号：
监单位：
河南高速公路监理咨询有限公司施工单位：
河南省高速公路实业开发有限公司
致（驻地监理工程师）李灿峰先生：
下列施工设备已按合同规定进场，请查验签证，准予使用。
承包商：
日期：
序号
设备名称
规格型号
数量
进场日期
技术状况
拟用何处
备注
致（承包商）先生/女士：
经查证：
1、性能、数量能满足施工需要的设备：
（准予进场使用的设备）
2、性能不符合施工要求的设备：
（由承包商更换后再报的设备）
3、数量或能力不足的设备：
（由承包商补充的设备）
请你尽快按施工进度要求、配齐、配足所需设备。
项目工程师：
日期：
驻地监理工程师：
日期：
由承包商呈报二份，查验后驻地监理工程师办公室留一份，退承包商一份。
进场施工人员报验单
（编号：
）A-JL-05.4
合同号：
监单位：
河南高速公路监理咨询有限公司施工单位：
河南省高速公路实业开发有限公司
致（驻地监理工程师）李灿峰先生：
下列施工人员已按规定进场，进行工程项目施工，负责相应的工序，请予查验。
承包商：
日期：
姓名
现场职务或工种
进场时间
姓名
现场职务或工种
进场时间
致（承包商）：
经检查，人员符合要求/不符合要求，充足/不充足，应补充下列人员进场参加作业：
共人。
或要求下列人员退场共人。
已经工程施工证实，被要求退场人员不具备一定的施工技能和有关知识。
项目监理工程师：
日期：
驻地监理工程：
日期：
由承包商呈报二份，查验后驻地监理办公室留一份，退承包商一份。
一、工程概况
1、工程概述
牌楼大桥位于河南省洛阳市境连霍高速公路LHK721+570（设计桩号K6+126.3）处，即连霍高速公路新安互通式立交东侧2公里处，在连霍高速洛阳至三门峡旧路桥涵检测中，发现第一跨、第二跨及第三跨梁板有断裂，为保证行车安全现用钢槽支撑，考虑扩建工程通车还需一段时间，为保证高速行车安全，利用新建牌楼大桥修建一条辅路，更换断裂梁板。
连霍高速公路三门峡段于2001年底建成通车，设计时速100km/h，路基宽度24.5米,牌楼大桥为（3*30+6*50）米空心板/预应力T型梁结构。
2010年12月连霍高速公路三门峡段改扩建工程开工，牌楼大桥段为在老桥北侧单侧分离式加宽，即新修半幅宽19.5米的四车道路基，将老路面改为向东的四车道半幅高速公路，新建牌楼大桥为14-50米预应力混凝土连续T型梁，新建牌楼大桥除桥面外已基本完工。
二、加固处理方案及要点
本次维修加固的原则是：
以维修、修补、提高结构的耐久性为主，根据本桥交通使用要求及结构受力情况，遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护并满足结构强度、刚度、耐久性、适用性的要求，另外从美观的角度出发，尽量做到维修后结构外观颜色与原结构和谐一致。
（一）桥梁主要病害处理
l、混凝土破损、露筋，锈蚀引起混凝土害的原因错综复杂，一种是由环境作用引起的混凝土结构损伤与破坏。
由于混凝土的缺陷（例如裂隙、孔道、汽泡、孔穴等），环境中的水及侵蚀性介质就可能渗入混凝土内部，与混凝土中某些成份发生化学、物理反应，引起混凝土损伤，影响结构的受力性能和耐久性。
一种由荷载作用或设计、施工不当造成的混凝土结构损伤。
混凝土破损部位处理：
先对混凝土破损区进行清理，剔除修复劣化混凝土表面，如松动、剥落等，露出新鲜混凝土，用高压水清洗干净已脱落的混凝土碎块，凿毛新旧混凝土连接处，对破损、断裂和锈蚀严重的钢筋采用渗透型阻锈剂进行防锈，并进行整修和补充，涂界面胶，然后用改性环氧混凝土等材料修补。
3、桥面铺装
本次设计拟合新路面设计标高，对旧桥铺装进行清除更换，新加铺C50混凝土铺装层、防水层、沥青混凝土铺装层，为了加强新旧混凝土之间的连接，将原桥面顶面凿成齿槽，保证新旧混凝土共同工作。
4、防撞护栏
本次设计拆除原桥防撞护栏，新建与其他桥统一的防撞护栏。
5、伸缩缝
由于本次设计对桥面系均清除换新，故将原桥面伸缩缝全部进行更换处理。
（二）、顶升加固施工工艺
1、桥梁顶升工艺在采用传统的顶升工艺时，往往由于荷载的差异和设备的局限，无法根本消除油缸不同步对顶升构件造成的附加应力影响，从而引起失效，具有极大的安全隐患。
PLC控制液压同步顶升是一种力和位移综合控制的顶升方法，这种力和位移综合控制方法，建立在力和位移双闭环的控制基础上。
通过称重的方法由液压千斤顶精确地按照桥梁的实际荷重，平稳地顶举桥梁，使顶升过程中桥梁受到的附加应力下降至最低，同时液压千斤顶根据分布位置分组，与相应的位移传感器（光栅尺）组成位置闭环，以便控制桥梁顶升的位移和姿态，同步精度为土2.0mm，这样就可以很好的保证顶升过程的同步性，确保顶升时盖梁、板梁结构安全。
桥梁顶升采用上、下抱柱顶升力系的断柱顶升法。
2、施工工序
l）凿除现状桥面的桥面铺装、现浇层及防撞护栏，拆除原桥伸缩缝。
2）顶升准备：
桥梁同步顶升难点较多，技术要求较高，施工前做好顶升装置的购买、调试工作，准备好相关的材料。
3）顶升抱柱梁施工：
抱梁所在墩柱凿毛、植筋、钢筋绑扎，浇注抱梁及系梁。
抱梁应能够满足布置千斤顶顶升及临时支座的需要，横桥向及纵桥向均以桥墩中心对称布置。
4）千斤顶系统及临时支座设施的布设。
5）梁体各个控制部位设置固定标记，以实时确定梁体的空间位置。
6）安装横向、纵向限位装置；解除桥面伸缩缝及其它联系。
7）预顶正式顶升前必须进行预顶，保证抱梁、千斤顶等装置在稳定状态下工作。
对抱梁、支座传力系统检查合格后，即可正式进行顶升。
预顶加力须分级缓慢加力，预顶须消除抱梁、千斤顶等装置变形。
8）分步顶升为一个步长，保护顶与主顶须保持同步上升。
每步长顶升～厚钢板作为临时支撑。
全部顶升系统须进行实时监控。
当顶升到110～后应及时以临时垫块替换钢板。
顶升中，千斤顶须缓慢力。
一（l）进行第一步阶顶升。
顶升过程中，注意监控梁底及巡视桥面，如果出现裂缝，率立”p停止顶升，待分析原因并会做出妥善处理后才可以继续。
顶升过程中采取以下监控措施：
①力监控实时监测各千斤顶的实际承载力，当同一墩台处千斤顶的实际顶升力与理论顶升力相差10％时，须停止顶升，检查分析原因，待问题解决后方可继续顶升。
②位移监控在墩顶部位设置位移传感器（百分表），顶升过程中，
设置专人对各个百分表数据进行实时监控，若发现任意一跨在两墩处的位移差超过2mm，立即停止顶升。
实时检测各墩顶处的竖向位移，根据各点处的位移对千斤顶进行调整，以保证顶升的顺利完成。
同时利用同步顶升系统自带的位移监控功能，实时监控各千斤顶间的顶升位移，各千斤顶间的位移差不能超过2mm。
③桥面高程监控在桥台、墩顶及跨中部位设置高程测点，每顶升一步阶，利用精密水准仪对各点进行高程测量，要求各墩顶间的竖向位移差不大于2mm，否则停止顶升。
完成第一步阶顶升后，测量桥梁横向、纵向位移偏差量，调整位移偏差。
（2）检查顶升系，合格后进行第二步阶顶升。
第二步阶过程与第一步阶顶升相同。
（3）逐步顶升至设计高度，顶升过程与前两步相同。
9）顶升完毕后，撤下保护顶，在保护顶位置设置橡胶支座。
10）柱切割：
采用新型无震动直线切割设备对立柱进行切割。
这种切割设备具有体积轻巧、切割能力强的特点。
切割采用水冷却，无粉尘噪音污染，切口平顺。
11）顶升施工完成后即可进行立柱加固工作，立柱加高部分采用与原立柱同规格等数量的竖向主筋和箍筋。
竖向主筋与立柱两端露出的主筋采用挤压套筒的机械连接方式。
12）千斤顶分步落梁
（l）待混凝土强度达到100％后，降低临时支座，各孔随主顶逐渐下落，落梁控制与顶升相同。
（2）逐步落梁至新支座，落梁过程同第一步。
13）拆除顶升装置，及保护装置。
恢复墩台处地面原貌。
14）浇筑现浇层硅，铺装沥青硷，更换伸缩缝，安装桥面排水管。
15）进行桥梁两侧引道的施工。
（三）、新旧混凝土结合面施工技术要求
1、对原混凝土构件结合面进行打磨并凿毛，除去20~30mm厚表层及浮皮后，用清水洗净。
2、将界面剂胶按产品说明书配置好后，用滚筒或毛刷，在旧混凝表面均匀涂刷两道，表面厚度1~2mm。
3、在25℃时，40~60分钟内，浇新混凝土；温度高于25℃
时，时间可缩短。
（四）、植筋技术要求
1、根据控制线及标高线，进行钢筋栽埋定位线的放线工作。
2、钢筋位置侧定：
用钢筋位置测定仪（Fs-10）测定原混凝土结构内部钢筋位置，并标记于结构表面，或剔凿混凝土表面保护层露出原钢筋位置。
3、钢筋栽埋定位的确定，根据设计图纸，将钢筋栽埋位置标示于结构表面，如与原结构内部钢筋所在位置有冲突，则将钢筋栽埋位作相应调整，以避免在结构开孔时损伤结构内部钢筋，影响原结构的靠性。
4、钢筋栽埋孔的开取：
按上述步骤所确定的钢筋栽埋位置，用钢筋混凝土金刚石钻机在原结构开孔，开孔深度按开孔后及时将孔内积水及杂物清理干净，
5、钢筋栽埋孔的干燥处理及清理：
用干燥棒将钢筋栽埋孔充分干燥，冷却（低于＋35℃）后待用，将孔壁上的浮灰用丙酮清擦干净，以免影响结构胶与混凝土的有效粘性。
6、将钢筋表面浮尘清理干净，如钢筋表面有油污，则需使用高效洗涤剂对其进行清理，清理工作完成后经钢筋表面干燥待用。
7、结构胶的配置及钢筋栽埋：
将结构胶按设计比例进行配置，充分调匀，将胶体第妙次注入栽埋孔内，并在钢筋栽埋位置段均匀涂以结构胶，而后将钢筋插入预埋孔，来回抽插儿次，让胶体充分沾涂于钢筋与孔壁上，将钢筋拔出，第二次注胶于孔内，再将钢筋慢慢旋转均匀插入孔内，将孔内空气导出，然后将，筋固定，堵住孔口，将溢出孔外的胶娜及时清理。
此步骤工作应确保栽埋孔壁与钢筋表面的胶体密实，不应有夹气及其他杂物。
8、钢筋栽埋后在胶体固化期及强度增长期内不受扰动，环境温度大于＋5℃,栽埋3天后即可受力使用。
9、植筋时，其钢筋宜先焊后种植，若有困难而必须后焊，其焊点距基材混凝土表面天于15d。
且应采用冰水浸渍的湿毛巾包裹植筋外露部分根部。
（五）、钢板粘贴
1、施工顺序
（1）、表面处理：
根据设计图纸的要求并结合现场测量定位，在需要粘贴加固混凝土表面放出钢板位置大样，凿出需粘贴混凝土表面6-8mm厚的表层砂浆，使坚实的混凝土外漏，并形成平整的粗糙面。
（2）、钻孔植埋螺栓：
依照设计图纸的要求，放出需孔的位置，钻孔间距一般为40cm左右，用钢筋混凝土保护层测试仪查明预应力钢筋或普通钢筋位置，然后钻孔埋植膨胀螺栓，以免伤及结构的受力钢筋。
（3）、钢板下料。
内侧除锈打磨并依据现场埋植的螺杆对钢板进行配套打孔；钢板就位、固定、安装。
（4）、钢板封边。
（5）、分段灌注钢板粘结胶。
采用专用钢板粘结胶，厚度约5mm。
2、注意事项
（1）下料前应实测粘贴区构件尺寸，力求准确；
（2）若混凝土表面的平整度太差，可采用胶泥垫（补）平（如101
胶），粘胶的厚度原则3-5mm之间，上限可适当放宽。
（3）如需焊接，则所有焊接工作应在钢板粘合前进行；
（4）用封边胶对钢板四周封边，固化后方能灌胶；
（5）防锈漆建议采用寿命10年以上的进口油漆，如JOTUN、安士丹等，以减少养护的工作量。
3、植埋螺栓施工工艺及检验与验收
l）植埋锚固螺栓施工工艺要求：
（I）混凝土表面处理：
清除混凝土表面杂质，并进行植筋位置放样：
（2）钻孔：
按照直径和深度要求钻孔。
采用尽量少的振动施工工艺，以保证不伤及梁体内预应力钢筋及其它受力主筋；
（3）清孔：
先用毛刷清孔内灰尘，再用清洁的压缩空气将孔内灰尘清干净，直至孔内无积灰。
清孔不得用水，孔内如有积水应清除。
（4）填孔并植入螺栓。
将粘结剂注入空内，应立即插入钢筋，按顺时针方向边转边插直至孔底，使粘结剂部分举国出，刮去表面多余的点结剂。
全部过程耗时间应小于粘结剂初凝时间，否则应清除粘结剂，重新进行清孔等工序。
（5）留足够时间让粘结剂固化。
插入钢筋后，应保持钢筋不受外力直至粘结剂硬化，静置时间应按粘结剂产品说明书规定，硬化后方可进行检验和投入使用。
4、钢板外表面防锈防腐处理工序如下：
（l）底材表面膜处理机械打磨达到St3级以上，即彻底手工和动力工具除锈，使金属底材呈现金属光泽；涂环氧富锌底漆，厚度125u
，作用：
阴极防护；涂环氧云铁中间漆，厚度125u，作用：
屏蔽、耐化学污染；涂可覆涂聚氨脂白面漆，2道，每道厚度35u，作用：
耐候性好。
5、粘结剂使用方法如下：
（l）材料由主剂及硬化剂两部分组成，充分混合后妈可使用；
（2）粘结剂的主剂与硬化剂比例为重量比2:
l，务必称量准确；
（3）将主剂与硬化剂倒在容器中，充分搅拌，混合均匀；
（4）混合后材料便慢慢开始硬化，请先确认可使用时间。
6、修补胶施工方法如下：
（l）表面处理：
为充分发挥材料的接合效果，请务必在施工前将接合面处理干净。
如果结合表面潮湿，则需用喷灯、电动干燥机、空气压缩机等将其吹干；
（2）接合、密封、填充：
在要粘合的两面涂抹本材料后，立即接合在一起，如果作为填充材和密封材使用时，使用刮刀、抹子进行涂布；
（3）养护：
在材料尚未完全硬化之前，按规定的时间进行自然养护。
7、检验与验收
（1）施工开始前，应由监理及业主确认植筋胶、钢板和粘结剂、修补胶、油漆等产品合格证、质量检验报告，各项性能应满足上表的要求。
（2）材料性能抽样检验。
当工程的粘结剂量小于lt时，应作一组试样进行抗拉、抗剪及正拉粘结强度检验；用量大于lt时，应每增加lt增加一组试验。
受检的粘结剂应由独立试验室人员在不小于两个包装单位中随机抽取。
（3）施工质量检验及验收等粘结胶固化后，应用小锤轻轻敲击粘结钢板，从音响效果或用超声波法探测粘结密瘫，要求密实度达95％以上。
若粘结质量或粘剂强度达不到上述要求，应将钢板拆除重新按上述要求施工。
（六）、混凝土破损、钢筋锈蚀修补施工技术要点
1、混凝土破损区域的清理
（l）对混凝土存在松散、孔洞、破碎、剥落、钢筋锈蚀膨胀引起保护层破损等缺陷以及钢筋外露区域，可采用人工凿除法、气动工具凿除法或高速射水法将该处松散、破损、污损的混凝土清除干净，直至露出坚硬密实的基面，同时应注意保证该部位无油污、油脂、蜡状物、灰尘以及附着物等；
（2）对于缺陷深度≥10cm，面积≥（10cmx1Ocm）时，表面要凿成方波型和锯齿状，且凿至坚实层，判断的标准是以能够看见混凝土粗骨料为宜。
（3）清理混凝土病害部位时注意不要损伤梁体原有钢筋（尤其是主筋）。
（4）严格按照桥梁维修养护相关规定及要求实施。
2、钢筋锈蚀区域的清理
（1）在混凝土表面破损清理完毕后进行；
（2）用钢刷清除钢筋表面的浮锈，使之露出光洁部分；
（3）对钢筋锈蚀区域，应清除掉混凝土表面的油污、油脂、蜡状物等有机污物。
3、钢筋防锈、阻锈处理（钢筋锈蚀区域清理完成后）
（1）在钢筋锈蚀区域的混凝土表面清理完毕后进行；
（2）采用复合氨基醇水性混凝土防锈浸渍剂进行钢筋锈蚀防护，产品必须持有建设部建筑物鉴定与规范管理委员会的认证；
（3）用刷子、滚刷或低压手动喷涂设备涂刷水性混凝土防锈浸渍剂至表面饱和，用量
（4）约0.1-0.2kg/㎡一遍，通常需要3-5遍，总用量一般为0.3-0.5kg/㎡，必要时可增加用量，涂刷次数取决于混凝土的可渗性，每层操作之间均应保证上一层涂刷已干燥，通常为2一6小时；
（5）钢筋保护剂属化学产品，施工过程中应采取必要的防护措施；
（6）水性混凝土防锈浸渍剂有很强的渗透性，施工时应配带手套口罩，严禁与皮肤;
（7）直接接触，在水平结构底面施工时，应注意不要滴落到身体或皮肤上任何部位，如已滴落到皮肤表面或眼睛里，应立即用清水冲洗干净并及时就医；
（8）根据所选用材料的物
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