桥梁维修加固工程施工方案 精品Word文件下载.docx

桥梁维修加固工程施工方案 精品Word文件下载.docx

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双向4车道，路面横坡：

双向1.5%设计洪水位：

H2%=569.20m水文地质：

靠XX路端为岩石裸露，向对岸其岩石逐渐埋深，最深多达30多米，覆盖层自上而下为砂砾石（约9米）与砂砾石交接组成。

下部结构桥台：

0号与4号台均应采取普通U型桥台；

桥墩（拱座）：

1号墩（拱座）直接置于基岩上；

2号中墩采用桩基础，拱座直接置于承台上；

3号墩（拱座）按单项推墩考虑，采用桩基础，拱座置于承台上；

主拱圈：

采用变截面悬链线钢筋砼箱型双肋拱（中承式），拱轴系数为1.756f0/L0=1/4，拱肋截面高度：

拱顶为1.7米，拱脚为2.2米；

截面宽度：

在桥面以上为1.5米，从桥面处至拱脚逐渐增至1.8米；

肋间在桥面以下设有横承（2号）与K型横承；

桥道梁采用T型梁，支座采用油毛毡支座（厚1cm），全桥共设3道伸缩缝，其余均为桥面连续；

吊杆采用φ5s高强钢丝束，墩头锚；

吊杆横联采用钢筋砼空心梁结构；

拱级墩上立柱（横梁）采用钢筋砼框架结构；

桥面排水利用再路缘石下缘设置的横向排水管完成；

拱肋合拢温度为14~16℃，主要材料：

拱座采用40号砼；

主拱、吊杆横梁、桥道T梁、立柱、横梁、桥面铺装均采用30号砼；

承台、桩基、搭板、栏杆、缘石均采用25号砼；

台顶采用20号砼；

扩大基础采用15号片石砼：

台身采用10号砂浆片（10号砂浆条石镶面）吊杆：

采用热挤PE防护钢丝，每根吊杆共139根φ5s高强钢丝，标准强度为1670Mpa；

锚具为墩头锚。

检查及评定结果上海浦东建筑设计研究院有限公司四川分公司2008年12月对该桥的病害进行了现场复核，检测结果和评定如下：

第1跨左、右侧主拱圈表面涂层分布较多不规则裂缝，大面积脱落，但未发现主拱圈砼有裂缝；

部分吊杆封板和钢套管锈蚀；

通过搭设脚手架，对吊杆上锚头封头砼进行检测，密实性较好，部分涂层脱落，未发现有裂缝。

第2跨左、右侧主拱圈表面涂层分布较多不规则裂缝，部分脱落，但未发现主拱圈梁砼有裂缝，但部分砼有小瑕疵；

第1跨上部结构T梁铰缝及横隔板接缝普遍破损、露筋，横隔板部分错位；

拱肋背部牛腿斜向开缝、表面砼大面积脱落；

1号墩处拱脚K撑及贯通竖向开缝；

第2跨上部结构T梁铰缝及横隔板接缝普遍破损、露筋，横隔板部分错位；

拱肋背部牛腿斜向开缝；

1号墩处及2号台处拱脚K撑及八分点横梁竖向开缝严重；

部分吊杆下锚头锈蚀严重；

下防护钢套管与人行道接缝破损渗水；

全桥油毛毡支座多处剥落；

全桥桥面铺装砼多处破损、坑槽、露筋；

全桥行车道标线瓷砖破损；

0号台伸缩缝保护带破损，横向贯通开裂，面积约0.3m2；

1号墩顶人行道伸缩缝破损，全桥栏杆横梁多处开裂、破损露筋；

人行道铺装及路缘石开裂。

一、计算分析及参数

原桥结构按原设计规范（85规范）的复算，支座不均匀沉降：

考虑支座发生不均匀沉降德最不利荷载组合，支座最大不均匀沉降值按10mm考虑。

温度荷载：

纵向整体计算时温度变化分别按整体升温、降温10℃考虑；

计算温度梯度引起的效应时按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）中有关条款的规定，对于竖向日照正温差计算时取T1=14.0℃，T2=5.5℃，反温差为正温差乘以-0.5.原结构按照原85规范荷载工况进行复算，该桥拱肋各关键截面的内力组合设计值均小于结构抗力，结构承载力满足设计要求。

二、结构加固后计算分析

按桥梁结构现状，拱肋无明显病害，因此首先不考虑拱肋结构加固，针对震后桥梁稳定性降低情况，加固既有的八分点横梁及K撑，拱顶及四分点增设新的钢箱结构横梁，加固分析结果如下：

拱肋关键截面的轴力略有增加，拱脚截面增加最大为8%；

弯矩值再拱脚截面增大幅度较大，约达62%的内力，而在2#横梁处以及3/8拱肋截面处，弯矩值反而减少叻，这主要是由于，横梁增大截面法加固、横梁及K撑粘贴钢板、新增设横梁所增加的恒载对拱脚截面的弯矩较敏感。

此外按新规范计算的拱脚的温度效应比旧规范明显增加。

计算结果表明拱脚截面承载能力不满足设计要求。

根据以上分析拱脚需要加固提高承载能力。

三、维修加固设计

业主要求采取经济合理的维修加固方法。

恢复旧桥荷载等级（汽车-20级）或适当提高至公路-Ⅱ级；

采用新材料、新工艺，提高旧桥拱肋整体稳定性；

吊杆使用寿命一般约20年，旧桥已经运营14年，吊杆下锚头多处锈蚀，需要进行更换，并设计为可更换吊杆。

（三）维修加固内容

1、拱脚增大截面法加固，提高承载能力。

脚负弯矩因横梁加固、增设新横梁、温度效应增大等原因较原设计增大，超过截面承载能力，需要加固提高承载能力。

如果采用拱背粘钢法加固，因材料变形差异，拱脚与拱座连接处需要留变形缝，因此影响了加固效应，最终选择增大截面法加固，即拱脚至2号横梁端拱背加高。

植筋和配筋：

植筋按新规范《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22-2008）相关内容确定，锚固深度考虑了地震影响。

配筋按原设计钢筋直径确定，主筋采用φ25钢筋。

拱背加高采用变截面，由拱脚处加高约45cm至2号横梁处（拱背牛腿）变位约2cm。

为防止砼较薄处开缝，配置φ8钢筋网，不护层不足处凿槽潜入，但槽口必须涂刷环氧界面剂或环氧树脂胶。

2、加固原拱脚附近K撑及八分点横梁。

K撑及横梁因截面较薄，刚度较低，而拱肋刚度加大，因此在地震力作用下，内力重分配过程中，节点拉开，横梁及中部拉压开裂。

提高截面刚度最有效办法为增大截面法加固。

首先采用环氧树脂胶灌封封闭K撑及横梁裂缝；

增大截面法加固K撑及横梁，外包10mm厚钢板，钢板之间连接再灌注砼前焊接；

钢板与拱肋连接处保留1cm宽变形缝。

3、四分点及拱顶增设横梁。

分析：

原桥拱肋横向稳定特征值安全储备不足，需要增设横梁，提高拱肋横向稳定性：

拱肋为箱型结构，四分点及拱顶横梁应设再拱箱横隔板位置，横梁下净空满足规范要求；

钢箱横梁工厂制作或工地焊接；

横梁处拱肋粘贴钢板加劲；

横梁承托与拱肋加劲钢板焊接，并通过加压锚栓加强连接；

横梁现场吊装与承托栓接，定位厚横梁与承托接缝周围须焊接牢固。

4、更换吊杆内容。

设置临时吊杆：

换索过程中为了确保施工安全和桥面系高程不变，施工过程中设置临时索吊杆和临时支架，并对更换吊杆的索力、桥梁标高等进行严密观测，发现异常情况即使处理；

对称拆除并更换吊杆：

新吊杆按新规范标准做好减振和防水处理；

新吊杆按等应力法设计选购，并采取可更换锚具。

5、其他修复内容。

修复T梁铰缝及横隔板接缝；

；

铰缝喷涂赛博斯防渗剂防水；

修复拱肋涂层：

清楚原涂层，喷涂聚氨酯胶防水，表面涂刷彩色油漆；

采用环氧树脂胶灌封封闭栏杆裂缝；

采用环氧水泥砂浆修补人行道铺装破损及缘石与人行道接缝张开处；

采用环氧砂浆修补水泥砼桥面；

更换伸缩缝橡胶带（D60），并加强排水设计。

（四）施工要点

拱脚增大截面法加固。

采用雷达或钢筋位置扫描仪检测钢筋位置，然后按设计布置植筋孔；

植筋，待被植钢筋达到设计拉拔强度后再弯曲绑扎钢筋；

立模浇注C40无收缩砼。

加固原拱脚K撑及八分点横梁搭设脚手架要有足够刚度，除承担施工人员设备荷载外，还应考虑包钢钢板及灌注砼的重量；

包钢加固前应采用环氧树脂胶灌注封闭所有裂缝；

K撑及横梁病害处理厚采用雷达或钢筋位置扫描仪检测钢筋位置，然后按设计布置锚栓孔或植筋孔；

锚栓孔或植筋孔制作完毕，清理砼表面，然后涂刷环氧界面剂；

植筋，然后挂钢筋网；

铺设底模板，然后安装钢板，周边锚栓剪力钉与锚栓电焊连接，避免浇筑砼时钢板变位；

根据施工需要，钢板可分块制作、安装，严禁浇筑砼过程中钢板变位，竖向拼接位置应错列布置，按相关焊接技术规程、规范施焊；

采用免振砼，收口应保持平整密实；

包钢作业完成后，钢板表面涂刷富锌漆防腐，厚度不小于100μ，复核钢结构防腐技术规程要求，颜色采用砼色或灰色；

四分点及拱顶增设横梁；

再拱脚及八分点的K撑和横梁加固完毕后进行：

横梁与拱肋节点处，拱肋包钢加劲，粘钢胶采用A级胶，其性能参数应满足公路桥梁加固技术规范相关要求；

粘钢前应对加劲区域进行清理、清除原结构表面防护涂装，然后采用钢筋位置扫描仪检测钢筋位置，布置锚栓孔；

钻孔后，清理砼表面，涂刷环氧界面剂；

支座钢板，钢板粘贴面应打磨或喷砂除锈，然后涂刷环氧树脂薄浆；

先植筋，并进行相关拉拔试验，植筋胶达到强后再安装钢板，避免植筋孔扰动导致周围砼松散，影响粘贴效果；

钢板与砼界面间保留2—5mm间隙；

（灌胶应从底部向上灌注，即使空隙足够哒，应避免从上向下灌胶；

在灌钢胶初凝前应及时加压锚固；

灌胶完成后应逐点敲击检测密实情况，空洞不实区域钻孔补胶；

焊接横梁及承托钢板，应满足相关焊接技术规范和规程要求；

承托支座应根据横梁尺寸精确放样；

将制作号的横梁起吊安装，首先采用M24锚栓连接，然后与承托接触面焊接牢固；

横梁表面按钢结构防腐技术要求，涂刷防腐富锌漆为底漆，中层环氧云铁漆，面层为氯化橡胶面漆，颜色由业主确定。

其他维修养护。

重点处理好桥面防水问题，更换行车道伸缩缝橡胶条，橡胶条应伸出缘石外不小于5cm；

由于橡胶止水带向外排水，因此横梁顶部设计排水槽；

人行道伸缩缝清楚原钢板缝，采用环氧粘接剂安装40W型橡胶止水条；

栏杆灌缝修补后，涂刷聚氨酯胶防水保护；

挖除桥面白色瓷砖标线，采用环氧砂浆修补桥面，重新设置标线。

桥面铺装坑槽采用环氧修补砼修补；

人行道横向胀缩缝（对应吊杆位置）开裂处采用聚氨酯泡沫胶灌注封闭。

（五）施工工艺

1、更换吊杆：

（1）换索过程中为了确保施工安全和桥面系高程不变，施工过程中设置临时索吊杆二组，每组4根临时索吊杆。

在枯水季节下部设临时支架，在更换时并对更换吊杆的索力、桥梁标高等进行严密观测，发现异常情况及时处理。

（2）吊杆索力卸载必须对称进行，每次卸载后持荷时间间隔不小于3分钟。

加载卸载误差不超过10%。

更换吊杆的顺序可按照编号依次对称同时更换；

（3）在吊杆拱肋上粘钢，顶部焊接放置钢横梁的平台，要求焊接牢固，并按计算载荷设计截面尺寸，保持有足够的强度、刚度和稳定性；

此结构可以装饰作为吊杆养护永久性结构；

（4）栓接或焊接组合钢横梁作为临时吊杆的支撑，钢横梁按计算载荷设计截面尺寸，保持加载后不弯、不断裂；

（5）桥面吊杆孔周围凿除砼，保持临时吊杆穿过；

（6）横梁下搭设临时支架，安装横梁下的型钢分配梁，并再临时钢绞线吊杆伸出分配梁孔处装上VLM15-6底应力防松锚具；

（7）安装千斤顶，预紧临时吊杆钢绞线至同样受力；

（8）对称拆除旧吊杆，对称张拉临时吊杆，至拟拆除吊杆锚头螺母松动，然后锁紧千斤顶，拆除旧吊杆；

（9）安装新吊杆：

吊车起吊，从上向下安装；

先固定上锚头，再旋紧下锚头，使新吊杆逐渐受力，达到计算索力后，拆除临时吊杆；

（10）灌注预埋管内聚氨酯防腐胶的填充料，安装预埋口的减振器，封上端预埋管口的盖板。

安装下端预埋管口的防水罩并密封处理，灌注锚头的防腐油脂，最后安装锚头保护罩，完成了新吊杆的更换安装。

（11）采用环氧砂浆封闭临时吊杆再桥面处的穿透孔。

2、封缝及灌缝

对全桥各部位进行仔细复查，分别核实砼裂缝、砌体裂缝的数量和缝宽，并按材料、裂缝宽度和性质分类进行分裂：

砼裂缝，宽度fW＜0.15mm且裂缝深度较浅的，表面清理后直接涂刷环氧树脂封闭胶；

砼裂缝，宽度fW≥0.15