老桥加固维修专项施工方案培训资料doc 48页.docx

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老桥加固维修专项施工方案培训资料doc48页

施工技术方案

编制：

审批：

审核：

二〇一七年四月

1概况

工程概述

编制依据和引用标准

1）《公路桥梁加固施工技术规范》（JTG/TJ23-2008）；

2）《混凝土结构加固技术规范》（GB50367-2006）；

3）《公路桥梁板式橡胶支座》（JT/T4-2004）；

4）《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》（JT/T663-2006）；

5）《公路桥梁橡胶支座病害评定技术标准》（DB32/T2172—2012）；

6）《公路桥梁维修加固工程质量检查验收手册》（）

7）《公路桥梁橡胶支座更换技术规程》（DB32/T2173—2012）；

8）《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS146:

2003）

9）《工程施工图设计》

2施工操作面与支架搭设方案

桁架片吊篮施工操作面（1号桥）

吊篮桁架片操作面长度为，栏杆高度为，宽度为，自重约900多公斤，分二节，便于拆装、运输和安装。

吊篮一端用钢丝绳吊在2片16号工字钢上，工字钢放在新、老桥内侧护栏上；另一端采用Φ32圆钢锚固在老桥桥面上，在外侧板梁翼板顶面打孔，钢丝绳穿过孔洞吊起吊篮。

为防止吊篮发生意外，在吊篮的两侧第一块板梁和第十块板梁之间穿越盖梁，用3根Φ12mm的钢缆吊在桁架片上，然后用卸克固定，帮助吊篮在中间吊一把，确保万无一失（见图），吊篮桁架片支架的安全度就更高。

在桁架片二侧吊紧，可减少和防止中间桁架片的下挠。

也可用Φ18mm的钢缆穿过路面，下落后用葫芦收紧，并调节高度，上、下用专用钢梯，并固定。

图桁架片吊篮施工操作面示意图

图桁架片吊篮三道钢丝绳穿过盖梁固定示意图

临时工作平台采用桁架式结构，内侧通过手拉葫芦固定于新老桥梁内侧护栏上，外侧采用采用Φ32圆钢锚固在老桥桥面。

施工平台长度，宽度，主梁及平台底板横梁采用70×70×5mm方管，侧面竖杆、斜杆以及下平联斜杆采用40×40×方管。

下平联斜杆交叉点采用节点板连接，节点板采用300×300×15mm钢板。

1）材料特性

钢结构采用Q235钢，钢材按GB/T714-2008《桥梁用结构钢》标准执行，Q235钢材的材料特性见表：

表钢材材料特性表

材料名称

厚度

（mm）

弹性模量

E（MPa）

强度设计值（MPa）

抗拉、抗压和抗弯

抗剪

Q235钢

206000

215

125

2）规范容许值

依据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTGD64-2015），施工阶段在钢结构自重、施工机具、人群临时荷载，以及施工全过程最不利荷载作用下，钢结构容许应力如表所示。

表Q235钢材容许应力（MPa）

材料名称

轴向应力

弯曲应力

剪应力

Q235

140

145

85

依据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTGD64-2015），钢桁梁施工竖向挠度容许值L/800，即。

3）作用力取值

结构自重：

钢结构的自重计算采用容重：

m³。

施工荷载：

500kg，按照385N/m的均布荷载考虑。

设计验算

采用midas-civil建立施工平台空间有限元模型进行分析，杆件采用普通梁单元进行模拟，空间有限元模型如图所示。

图空间有限元模型图

在施工荷载作用下，杆件最大应力如下图所示：

图最大应力云图

通过计算，钢结构最大拉应力为，最大压应力为，均小于容许应力145MPa。

主梁最大应力云图如图所示：

图主梁最大应力云图

主梁最大拉应力为，最大压应力为，均小于容许应力145MPa。

通过验算，施工平台应力满足相关规范要求。

主梁最大挠度云图如图所示、小横梁最大挠度云图如图所示。

图主梁最大挠度云图

图小横梁最大挠度云图

通过上图可以看出，主梁最大挠度为，小横梁最大挠度为，主梁容许挠度，小横梁容许挠度为。

通过验算，主梁及小横梁刚度满足相关规范要求。

桁架片吊篮压载试验

图～压载2200kg，主梁下挠

桁架片吊篮的转运，采用吊车平衡法吊装，转运到另一个墩柱，此时应用绳子拖住，沿墩柱转运，到位后用葫芦提升桁架片吊篮至梁底高底，或用吊车在梁底转运，便于施工。

图～吊车平衡法转运钢桁架

图桥面至桁架上、下钢扶梯图跨中压载试验及底板30cm护栏

修补裂缝悬挑挂篮操作面（1号桥）

1）吊篮修补裂缝支架压载400kg，上、下采用钢梯，吊框用方钢制作，四周设置护栏，便于操作人员修补裂缝及砼缺陷，安全可靠。

2）所有操作人员应穿救生衣，戴安全帽，每个施工墩台备用救生圈2个，并用绳子连接。

3）操作人员上、下用钢梯，并固定，从桥面分隔带上、下。

图～吊篮支架压重400kg

构造设计

腹板施工平台采用整体框架式结构，施工平台长度，宽度，主要受力构件选用5×角钢，施工荷载250kg，构造示意图如图所示：

图构造示意图

强度及刚度验算

采用midas-civil建立施工平台空间有限元模型进行分析，杆件采用普通梁单元进行模拟，在施工荷载作用下，构件最大应力云图如图所示：

图构件应力云图

通过计算，钢结构最大拉应力为，最大压应力为，均小于容许应力145MPa。

构件变形云图如图所示：

图构件竖向变形云图

通过上图可以看出，主梁最大挠度为，刚度满足相关规范要求。

整体稳定性验算

通过计算，工作平台远端支反力为，拟于远端布置4kN（即400kg）配重块，安全系数为。

边梁粘贴碳纤维布施工平台搭设

构造设计

底板粘贴碳纤维施工平台，采用型钢和钢管组合式结构，主梁采用[16型钢，与桥面汽车连接，其余构件均采用φ×圆钢管，施工荷载500kg，构造示意图如图所示：

图构造示意图

强度及刚度验算

采用midas-civil建立施工平台空间有限元模型进行分析，杆件采用普通梁单元进行模拟，在施工荷载作用下，构件最大应力云图如图所示：

图构件应力云图

通过计算，钢结构最大拉应力为，最大压应力为，均小于容许应力145MPa。

构件竖向及横向变形云图如图、所示：

图构件竖向变形云图

图构件横向变形云图

通过上图可以看出，构件竖向及横向最大变形为、，刚度满足相关规范要求。

整体稳定性验算

通过计算，工作平台上方槽钢与汽车连接位置处支反力为，通过配重或其他连接构造，在该位置处施加20kN的竖向力，安全系数为。

设计技术规范

（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）

（2）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTGD64-2015）

（3）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

（4）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ/TF50-2011）

桥检车施工作业面

老桥上部结构维修加固采用桥检车作为施工操作面，白天作业、晚上撤除。

详见图、：

图现场使用桥检车

图桥检车施工作业

3施工技术方案

同步顶升

考虑到桥的结构特点以及桥面交通流量的实际情况，拟采用“中断交通，纵向逐墩、横向同步顶升梁体”的方式进行同步顶升。

将梁体顶升到位后，对支座、垫石以及梁底进行更换和维修改造。

即在更换支座施工过程中，采用沿着纵向逐一对各墩台上需要更换的支座进行同步顶升（落梁）的方式进行。

为保证更换支座过程中梁体结构安全，梁体顶升（或落梁）过程中，同一墩台上各支点必须同步顶升（或落梁）。

梁体顶升、支座更换的主要施工步骤为：

1）搭设施工平台等施工准备；

2）安放千斤顶和临时支撑；

3）安装顶升和监测设备；

4）试顶升（问题反馈及处理）；

5）正式同步顶升；

6）多次同步顶升至预定位置；

7）调整临时支撑高度并放置临时支撑；

8）梁体支撑于千斤顶和临时支撑上；

9）改造垫石、楔形块、更换支座；

10）再次顶升，取出临时支撑，同步落梁，清理现场。

支座更换原则

根据设计方案对本次支座更换的原则是：

1）对于墩台病害支座，进行整排更换；

2）以消除支座病害作为主要目标；

3）不中断或中断交通，纵向逐墩、横向同步顶升梁体。

GYZF4滑动支座和GYZ非滑动支座及垫石布置

图支座安装构造图

同步顶升更换支座施工流程图

梁体顶升和更换支座的施工总体流程图见所示。

图顶升施工总体流程图

4板梁同步顶升与支座更换施工

技术准备

在认真研究并消化技术文件及设计施工图的基础上，对设计施工图进行工艺性复核，并编制同步顶升更换支座施工工艺，完成施工前的技术准备工作，保证梁体同步顶升、更换支座工程的施工质量和施工进度。

消化吸收设计施工图以及相应的技术文件

根据梁体的结构特点，充分理解施工方案意图，严格按照施工图进行施工，保证施工质量满足相应的技术规范要求。

结合以往同步顶升梁体、更换支座项目数十座桥的施工经验，根据对桥梁病害、施工条件的现场调查情况，提出优化调整建议，并就施工过程中可能遇到的技术性疑难问题提前预估和做好预案，以充分准备和灵活应对施工实际问题。

认真分析结构特点

当顶升或者落梁过程中出现板梁顶升点处位移不同步的情况时，理论上梁体顶升等效于在顶升点处施加竖向强迫位移，使得结构内产生附加内力，如不进行有效的控制，可能会导致结构性裂缝病害。

因此必须对结构特点进行认真分析，总体掌握结构的受力、变形特性。

顶升前后的桥梁检查

顶升施工之前有必要对需顶升桥跨及其相应的上、下部结构进行全面地检测，以了解桥梁结构现状，避免已有病害对顶升施工的安全性造成隐患，也便于在顶升过程中对已有病害做进一步观测；另一方面顶升施工结束后也需要全面检测，对比顶升施工前的状况，以判断顶升施工是否对桥梁结构造成损伤，若有损伤，则需要采取相应的维修加固措施。

1）主梁调查

调查主梁的裂缝情况并详细记录和分析原因。

2）支座检查

核实现有更换支座设计资料，调查支座形式，查明支座是否老化，变形是否过大，位置是否正确；检查支座是否脱空或缺失；检查支承垫石顶面是否有开裂、积水等现象。

根据支座现状，判断其是否受力均匀，能否将上部结构的作用顺适、安全地传递到下部结构，是否能保证上部结构在支座上自由变形，以便使结构的实际受力情况与计算图式相符合。

根据设计文件要求，对于各墩柱、台的支座，在搭设支架进行进一步检查后，按照业主、设计和监理单位要求，对病害支座予以更换，并进行相应的垫石维修等施工。

3）墩台帽检查

检查墩台帽有无裂缝，有无渗漏水现象发生；检查混凝土的外观质量等。

4）桥面及其它附属设施检查

对桥面铺装、伸缩缝等进行检查，记录其工作状况，如裂缝位置、性状，伸缩缝宽度、错台等，以便于顶升前、后的对比分析。

本调查主要是针对桥位处的地理环境调查，实地勘测地形，合理布置施工现场，为顶升施工做准备。

根据现场实际情况进行其它必要检查。

前期试验

为了保证施工质量和施工周期，进场前对千斤顶进行标定和油管压力试验、单向阀自动锁定系统检查等，确保万无一失。

同步顶升施工基本要求

随着公路建设的发展，桥梁顶升技术在新建桥梁施工和旧桥维修改造中已经开始普遍采用。

桥梁顶升是在需要顶升部位设置临时顶升支撑，利用千斤顶和同步顶升设备对桥梁结构进行抬高或降低的移位操作，顶升就位后安放于临时支撑上且保证其稳定，然后对墩台、支座或主梁进行改造施工，安装新支座，最后落梁。

桥梁顶升施工是对既有桥梁的改造，故存在较多的约束条件，建设工程中已用的一些较好方案在实际桥梁顶升中存在无法实施的现象。

千斤顶、辅助支撑往往需要设置在墩台帽上狭小的空间内，甚至有时根本无法直接安置，需要采取适当的改造措施，同时采用超薄型千斤顶，千斤顶、辅助支撑的布设方案设计是施工组织设计的重要环节之一，充分争取和有效利用有限的空间。

（1）顶升方案须具有良好的可操作性。

针对梁体的结构、构造特点，可操