烟台五指山路柳子河桥维修加固方案Word格式文档下载.docx

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3.2加固施工措施3

3.2.1混凝土破损、骨料外露、水渍腐蚀等修复3

3.2.2钢筋锈胀、混凝土露筋修复4

3.2.3盖梁粘贴钢板条或碳纤维布补强5

3.2.4墩柱外包自密实混凝土6

3.2.5混凝土表层防护7

4．方案特别说明7

4.1盖梁补强方案对比7

4.2混凝土表层防护材料8

烟台五指山路柳子河桥下部结构

维修加固施工技术方案

1．工程概况

1.1桥梁概况

五指山路柳子河桥位于烟台经济技术开发区五指山路与柳子河相交位置处，桥梁全长42m，为3×

13m装配式钢筋混凝土简支空心板桥。

桥面宽度47.4m，横断面布置为5.2m（人行道）+4.95m（非机动车道）+1.75m（分隔带）+11.35m（车行道）+0.5m（护栏）+11.35m（车行道）+1.75m（分隔带）+4.95（非机动车道）+5.2（人行道）。

桥面铺装为沥青混凝土，下部结构采用柱式桥台，双柱式桥墩，桩基础。

经过中交路桥技术有限公司试验检测中心的检测发现，柳子河存在较多病害，桥梁技术状况评定等级为四级，且承载能力不能满足公路-Ⅰ级荷载等级的要求，需要对其进行维修加固改造。

由于该桥上部结构拟进行拆除重建，对下部结构进行维修加固处理，所以本施工技术方案中只对该桥的下部结构进行分析研究和采取相应的加固措施。

1.2桥梁病害

1.2.1病害简述

根据中交路桥技术有限公司试验检测中心的《五指山路桥检测报告》，五指山路柳子河桥下部结构主要存在以下缺陷：

①盖梁和墩柱共2处骨料外露；

②24处混凝土局部破损露筋；

③9处钢筋锈胀；

④24处水迹；

⑤16处墩柱底部局部中度风化现象。

以上桥梁病害的具体位置及范围大小等详见《五指山路桥检测报告》。

1.2.2病害成因分析

下部结构主要病害原因分析：

下部结构病害主要是钢筋混凝土劣化，钢筋混凝土结构产生劣化的主要原因是钢筋锈蚀、冻融循环、碱骨料反应和硫酸盐侵蚀，而高度的水饱和是钢筋锈胀和混凝土开裂机制的先决条件。

伸缩缝破损、桥面病害铺装病害直接导致水渗入盖梁和墩柱表面，引起主梁表面砼脱落、粗骨料外露、桥梁上部结构中钢筋锈蚀、顺筋向开裂。

水的侵蚀和混凝土碳化，使混凝土碱性环境遭到破坏，引起钢筋锈蚀和混凝土剥落。

钢筋锈蚀和混凝土剥落，降低材料强度、结构耐久性、结构刚度，结构整体受力性能下降，从而降低了结构承载力和耐久性。

2．方案编制依据

本施工技术方案的主要编制依据如下：

（1）《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）；

（2）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；

（3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）；

（4）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；

（5）《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）；

（6）《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22-2008）；

（7）《公路桥梁加固施工技术规范》（JTJ/TF50-2011）；

（8）《公路桥涵养护规范》（JTGH11-2004）；

（9）中交路桥技术有限公司试验检测中心的《五指山路桥检测报告》。

3．加固方案及施工措施

3.1加固方案

根据五指山路桥下部结构病害的特征及其成因分析，拟采用以下方法对其进行维修加固处理。

表1五指山路柳子河桥维修加固措施

序号

部位及病害

维修加固措施

1

混凝土破损、骨料外露、水渍腐蚀等

凿除破损、骨料外露、水渍腐蚀部位的混凝土，清理干净后使用环氧砂浆或环氧混凝土修复。

2

钢筋锈胀、混凝土露筋

钢筋除锈，对锈蚀程度较大的钢筋进行替换，再用环氧砂浆或环氧混凝土修复。

3

盖梁

盖梁横向粘贴钢板或碳纤维布补强。

4

墩柱

墩柱全部外包20cm厚C30自流密实混凝土。

5

混凝土表层防护

采用改性环氧树脂类涂料对下部结构进行全表面刮涂防护。

3.2加固施工措施

3.2.1混凝土破损、骨料外露、水渍腐蚀等修复

（1）处治措施：

混凝土表面有破损、骨料外露、水渍腐蚀等病害时，在清理该处混凝土和处理钢筋表面后，对混凝土疏松区较浅的情况采用环氧砂浆进行修补，对混凝土疏松区较深或者有孔洞的情况则采用环氧混凝土修补。

（2）环氧砂浆修补施工工艺

①环氧砂浆修补施工工序

a、首先将缺损部位表面混凝土凿除，直至露出新鲜、密实混凝土，剔除修补结合面（开凿后的表面）的表面浮石。

修补结合面应凿毛凿平、整齐划一，并对外露的钢筋表面进行人工除锈防锈处理，用丙酮类溶剂擦洗干净后，涂环氧树脂胶液一层。

b、保持结合面清洁干燥的情况下，净浆未干之前，刷涂一层环氧树脂胶液，并立即摊铺环氧砂浆，用力压平抹光。

②环氧砂浆施工注意事项

a、表面光滑或薄层修补区，需进行凿毛处理，且对小面积修补需在修补区边缘凿一道2～3cm深、3～5cm宽的齿槽。

b、施工前必须保持结合面清洁、干燥。

c、如果施工面为斜面或曲面，施工应从较低部位开始，然后依次施工到较高部位，如果修补面积大于10㎡，宜分段分块间隔施工，以免砂浆干裂。

d、环氧砂浆应随拌随用，拌和后宜在30～40min内使用完毕，每次拌和量可根据修补面积与施工进度而定。

（3）环氧混凝土修补施工工艺（混凝土破损、腐蚀深度大于5cm）

①环氧混凝土修补施工工序

a、首先将疏松区劣质混凝土凿除，其周边宜凿成规则的多边形，开凿范围以见新鲜、密实混凝土为止，开凿区以及孔洞四周边宜做成台阶状，台阶高差以不小于3cm为宜。

b、剔除开凿表面（新旧混凝土结合面）的浮石，清洁结合面并充分干燥。

c、在保持结合面清洁、干燥的前提下，涂刷二层环氧树脂胶液后，立模浇筑环氧混凝土。

d、自然养护7天以上。

②环氧混凝土施工注意事项

a、环氧混凝土修补前，应在已凿毛的混凝土表面涂两层环氧基液，使旧混凝土表面充分浸润。

b、立模浇筑环氧混凝土的工艺要求与普通混凝土基本相同，但应防止扰动已涂刷的环氧基液。

3.2.2钢筋锈胀、混凝土露筋修复

对锈胀和外露钢筋进行除锈和防锈处理，再用环氧砂浆或环氧混凝土修复。

（2）混凝土锈胀、露筋修复施工工艺：

①观察并标出结构物钢筋锈胀、露筋部位；

②沿锈蚀钢筋方向清理混凝土，若钢筋已沿圆周方向全部锈蚀，则需将钢筋全截面凿出，如果结构物的钢筋锈蚀导致钢筋截面少于原直径的2/3，则需沿该钢筋走势，凿至该钢筋完整处，再根据规范要求，搭焊同直径钢筋；

③用钢刷清除钢筋表面的浮绣，使之露出光洁部分，若钢筋发生全截面锈蚀，则必须要进行全截面除锈；

④采用烷氧基类或氨基类喷涂型阻锈剂对钢筋进行防锈、阻锈处理；

⑤采用环氧砂浆或环氧混凝土修复破损部位，修复厚度必须达到保护层厚度的设计要求，然后对环氧砂浆进行养护。

3.2.3盖梁粘贴钢板条或碳纤维布补强

在对盖梁混凝土表面病害修复后，采取粘贴钢板条或碳纤维布的方法对盖梁进行加固补强。

同时，为了防止钢板条锈蚀和碳纤维布防腐，同时保持桥梁外观整洁，在粘贴完的钢板条或碳纤维布上刮涂一层2mm厚的混凝土修补胶。

（2）粘贴钢板条补强施工工艺：

粘钢区域砼表面处理→钻孔植埋螺栓→粘贴钢板条现场配套打孔与钢板条表面处理→配置环氧胶黏贴钢带→加压固定→固化检查→钢板表面防腐处理。

①在裂缝周围用磨光机将须粘贴钢板的混凝土表面的灰尘除去，使其露出砂粒或骨料；

局部凹凸处用钢钎凿平或用胶泥找平，再用钢刷或压缩空气清除浮尘，或用喷砂及时处理。

②按30cm的间隔在混凝土粘贴面钻深度不小于8cm的直径约为14mm的盲孔；

③用压缩空气清理孔内浮尘土，然后涂抹一道丙酮；

④向孔内塞入二分之一孔深的软环氧胶泥；

⑤用丙酮清洗膨胀螺栓，在膨胀螺栓表面涂抹一层环氧树脂基液；

⑥向孔内打入膨胀螺栓，待紧固后松下螺母；

⑦将钢板条按埋好的螺栓位置放好并钻Φ14mm的通孔后，用磨光砂轮机将钢条粘贴面打出新鲜粗糙面，纹路尽量与钢板条受力方向垂直。

⑧用丙酮清洗混凝土和钢板条的粘贴面，并在粘贴的混凝土面和钢板面涂一层薄而匀的环氧树脂薄浆，然后在钢板条上均匀涂一层环氧树脂胶泥（厚度控制在2mm左右），随即将钢板条粘贴在混凝土面，立即加压成型，使多余的胶泥沿板边挤出达到密集程度。

加压方式采用膨胀螺栓加方垫，拧紧螺母进行加压，压力不大于0.1Mpa为宜；

⑨钢板条粘好后，清除钢板外表面的污垢，涂两层环氧树脂基液或环氧沥青罩面防腐，再刮涂一层2mm厚的混凝土修补胶使与表观混凝土颜色一致。

（3）粘贴碳纤维布补强施工工艺：

按施工图规划被加固砼面积→对被粘砼表面处置→碳纤维专用底层胶配制并涂刷→使用不平整修补材料找平处理→浸渍胶配制并涂刷→粘贴碳纤维布→碳纤维专用表层胶配制并涂刷→固化与养护→自检与修补→表面防护与整修。

①准备施工材料、机具，拟定施工方案和施工计划；

②将砼表面剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化砼去除，露出混凝土结构层，并用修复材料将表面修复平整；

③对裂缝进行灌缝或封闭处理；

④将砼表面打磨平整，除去表面浮浆、油污等杂质，砼表面应清理干净并保持干燥；

⑤用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于砼表面，应在底层树脂表面指触干燥后立即进行下一步工序施工；

⑥设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，按产品供应商提供的工艺规定配置浸渍树脂并均匀涂抹于所要黏贴的部位；

⑦用专用滚筒碳纤维方向多次滚压，挤压气泡，使浸渍树脂充分浸渍透碳纤维布，滚压时不得损伤碳纤维布。

⑧粘贴第二层碳纤维布时重复步骤⑥、⑦，应在纤维表面浸渍树脂指触干燥后立即进行下一步粘贴；

⑨在第二层碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂；

⑩碳纤维布粘贴完成后，涂刮一层2mm厚的混凝土修补胶，使修复后的混凝土表面颜色一致。

3.2.4墩柱外包自密实混凝土

在墩柱混凝土表面病害及钢筋锈胀等修复后，对整个墩柱外包20cm厚的C30自密实混凝土。

（2）外包自密实混凝土施工工艺：

①将墩柱表面混凝土进行凿毛，并用高压水枪或其他工具对凿毛后的表面进行清理；

②对墩柱进行植筋，植筋用胶黏剂应采用专用灌注器或注射器进行灌注，灌注量一般为孔深的2/3，注入胶黏剂后应立即单向旋转插入钢筋，直至达到设计的深度，并并校正钢筋的位置和垂直度；

③按设计要求绑扎焊接钢筋笼，钢筋笼与墩柱植筋进行焊接连接，保证外包新增混凝土和原墩柱形成有效整体；

④立模并浇筑自密实混凝土，自密实混凝土浇筑的工艺要求与普通混凝土基本相同，但在振捣时只需稍微敲振，不可强振或过振，以免自密实混凝土离析；

⑤拆模并养护，自密实混凝土早期强度增长较快，需加强早期养护。

3.2.5混凝土表层防护

在下部结构所有病害修复完成后，对整个下部结构的混凝土表面刮涂一层改性环氧树脂类涂料（拟用JN-CE混凝土修补胶）进行混凝土表面防护。

（2）混凝土表层防护施工工艺：

①混凝土表面清理，打磨或凿除混凝土表面浮浆、砂粒、疏松等，同时确保混凝土表面清洁，不得有油污、粉尘等污垢；

②配制防护涂料，涂料的配制应按照相应规范和厂家指导进行；

③对下部结构混凝土表面往复刮涂一层防护涂料，涂料厚度控制在3～5mm。

4．方案特别说明

4.1盖梁补强方案对比

盖梁粘贴钢板条和碳纤维布对提高其承载能力、防止裂缝发生、提高结构耐久性等方面都有较好的效果。

但这两种方法各有其特点，现将其特点对比如下：

（1）粘贴钢板条

相对粘贴碳纤维布而言，粘贴钢板能更加有效的提高结构承载能力和刚度，但是粘贴钢板条成本相对较高，需进行较复杂的表面防锈蚀处理，且对维修后的桥梁外观有一定的影响。

（2）粘贴碳纤维布

相对粘贴钢板条而言，粘贴碳纤维布施工工期快，成本较低，对原构件尺寸无影响，但碳纤维布耐火性差，对结构承载能力的提高效果不如粘贴钢板条有效。

4.2混凝土表层防护材料

本方案中拟采用JN-CE混凝土修补胶对整个下部结构的表层混凝土进行防护处理，JN-CE混凝土修补胶是A、B两组分腻子状改性环氧树脂类胶粘剂，符合《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22-2008）中对混凝土表层防护用材料的要求。

JN-CE混凝土修补胶特点如下：

①施工性好，易于涂刮；

②初粘力高，不流淌，与混凝土粘接强度高；

③本身强度较高；

④抗老化性及耐介质侵蚀性好；

⑤常温固化，固化速度较快；

⑥不含挥发性溶剂，硬化时基本不收缩；

⑦可潮湿面粘结，干燥环境粘结力更强；

⑧与混凝土颜色接近；

⑨使用方便，无毒。