桥梁维修施工组织设计DOC.docx
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桥梁维修施工组织设计DOC
桥梁支座病害专项维修工程施工组织设计
一、编制依据
1、桥梁定期检测报告；
2、现场考察情况；
3、类似工程的施工总结；
4、施工设计图纸；
5、《公路桥涵养护规范》JTJH11-2004；
6、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000；
7、《公路桥梁加固施工技术规范》JTGTJ23-2008；
8、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004；
9、《公路工程技术标准》JTGB01-2003；
10、《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004；
11、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004；
12、《混凝土结构加固技术规范》GECS25：
90。
二、工程概况
◆工程名称：
桥梁支座病害专项维修工程
◆承包单位：
◆业主：
司
◆工程内容
本工程涉及三条高速公路，其一为武汉绕城高速公路，涉及桩号范围为G70K887～K935，该路段共有特大桥2座，大桥7座，中小桥19座，跨线天桥13座，互通匝道桥10座；其二为汉英高速公路，涉及桩号范围为S5K0～K27+373，全线包括特大桥2座、大桥3座、中小桥14座、跨线天桥10座、互通匝道桥10座；其三为武汉市和平至左岭高速公路，涉及桩号范围为S7K1+580～K21+485。
本工程主要内容为绕城高速武黄铁路桥、北湖特大桥、余岗桥和汉英高速新河特大桥、巨龙互通主线桥、二排渠中桥、三排渠中桥、武湖特大桥、长河中桥及和左高速严西湖1号桥共10座桥梁的支座病害维修。
三、病害原因分析及主要病害情况汇总
（一）病害原因分析
（1）支座本身材料不均匀，个别支座采用再生橡胶。
（2）部分滑动支座安装时未涂抹硅脂油，导致滑板支座剪切破坏。
（3）支座垫石和梁底钢板不水平，导致支座局部脱空。
（4）安装过程中支撑垫石标高控制不好，单片梁多个受力支座受力不均衡，个别支座脱空，导致受力较大的支座变形超出规定值。
（5）墩顶落有大量的混凝土垃圾或钢板锈蚀，导致摩阻力变大，支座不能正常滑动，从而发生剪切破坏
（6）结构物伸缩缝未完成，交通未完全封闭，部分社会重车通过时刹车导致支座受剪力较大，产生损坏。
（二）主要病害情况汇总
1、根据《绕城G70高速公路桥梁定期检查及技术状况评定》报告显示，武汉绕城高速G70K887～K935段桥梁评定类别为三类及以上的病害主要表现为桥梁支座脱空、老化、变形，具体情况见下表。
G70段所有桥梁支座3类、4类病害汇总表
序号
桥名
桥位桩号
缺损位置
缺损数量
病害描述
维修方案
1
武黄铁路桥
K894+161
右幅1-3支座
1
严重脱空（80%）
顶升后垫楔形钢板（单幅每跨6片梁）
左幅9-5支座
1
局部脱空
2
北湖特大桥
K904+923
右幅2-1～6支座
6
严重剪切变形
鼎盛后更换支座（单幅每跨6片梁）
右幅3-1～6支座
6
严重剪切变形
右幅4-1～6支座
6
严重剪切变形
右幅5-1～6支座
6
严重剪切变形
右幅6-1～6支座
6
剪切变形较严重（其中6-3支座严重变形）
右幅7-1-1、7-1-2、7-1-3、7-1-4、7-1-5、7-1-6支座
6
严重剪切变形
左幅2-1～6支座
6
严重剪切变形
左幅4-1～6支座
6
严重剪切变形
左幅6-1～6支座
6
剪切变形较严重（其中6-2支座严重变形）
左幅7-2-1支座
1
剪切变形较严重
左幅7-2-2、7-2-3、7-2-4、7-2-5支座
4
严重剪切变形
左幅7-2-6支座
1
剪切变形较严重
3
余岗桥
K921+834
左幅1-1-8-2支座
1
严重脱空
顶升后垫楔形钢板（单幅每跨13片梁）
合计
63个支座（剪切变形60个，脱空3个）
2、根据《汉英高速公路桥梁定期检查及技术状况评定》报告显示，汉英高速公路S5K0～K27+373段存在3类及以上病害的桥梁有6座，主要为支座老化开裂、严重脱空等病害，具体情况见下。
一、新河大桥
新河大桥位于汉英高速公路K2+248.505处，桥跨组合为T梁+箱梁（单幅每跨7片梁），载荷等级：
公路—I级；桥面全宽33.5米，桥梁全长2842米。
根据相关检查报告发现桥梁出现不同程度的病害状况，主要支座病害较严重，其中支座3处出现位移，2处支座出现老化、开裂，具体如下表：
缺损类型
数量（个）
具体情况
维修方案
位移
3
汉英向2-6#支座局部脱空
汉英向6-5#支座局部脱空
汉英向53-1-6#支座局部脱空
顶升后加垫楔形钢板
老化、开裂
2
汉英向20-6#支座老化较严重
汉英向21-4#支座老化较严重
更换板式橡胶支座
二、巨龙大道立交桥
巨龙大道立交桥位与汉英高速公路K4+601.6处，桥跨组合为T梁+现浇连续箱梁（T梁部分单幅每跨7片梁，箱梁部分单幅每跨3片梁），载荷等级：
公路—I级;桥面全宽33.5米，桥梁全长856米。
根据相关检查报告发现桥梁出现不同程度的病害状况，主要支座病害较严重，其中板式支座3处出现老化、开裂，4处支座出现位移串动，具体如下表：
缺损类型
数量（个）
具体情况
维修方案
老化开裂、变形
3
英汉向28-1-1橡胶支座老化变形、裂缝较严重
汉英向8-0-4橡胶支座老化变形
汉英向8-0-5橡胶支座老化变形
更换板式橡胶支座
位移串动
4
汉英向7-1-2支座局部脱空
汉英向7-1-3支座局部脱空
汉英向5-0-3支座局部脱空
英汉向24-1-2支座局部脱空
顶升后加垫楔形钢板
三、二排渠中桥
二排渠中桥位与汉英高速公路K10+092处，桥跨组合为3*20m空心板梁（单幅每跨8片梁），载荷等级：
公路—I级;桥面全宽33.5米，桥梁全长66米。
根据相关检查报告发现1处支座被替换，具体如下表：
缺损类型
数量（个）
具体情况
维修方案
支座缺失
1
英汉向2-4-2支座被简易支座替换
更换板式橡胶支座
四、三排渠中桥
三排渠桥位与汉英高速公路K12+505处，桥跨组合为4*20m空心板梁（单幅每跨8片梁），载荷等级：
公路—I级;桥面全宽26米，桥梁全长86米。
根据相关检查报告发现桥梁出现不同程度的病害状况，主要支座病害较严重，其中板式支座1处出现位移串动、脱空，8处支座被简易支座替换，具体如下表：
缺损类型
数量（个）
具体情况
维修方案
位移、脱空
1
汉英向2-4-1支座出现脱空
顶升后加垫楔形钢板
支座缺失
8
英汉向1-1-2支座被简易支座替换
英汉向1-2-2支座被简易支座替换
英汉向1-3-2支座被简易支座替换
英汉向1-4-2支座被简易支座替换
英汉向1-6-2支座被简易支座替换
英汉向1-7-2支座被简易支座替换
汉英向1-8-2支座被简易支座替换
英汉向3-1-2支座被简易支座替换
更换板式橡胶支座
五、武湖特大桥
三排渠桥位与汉英高速公路K17+938处，桥跨组合为30mT梁（单幅每跨6片梁），载荷等级：
公路—I级;桥面全宽26米，桥梁全长2377米。
根据相关检查报告发现桥梁出现不同程度的病害状况，主要支座病害较严重，其中板式支座2处出现位移串动、脱空，8处支座老化、开裂，具体如下表：
缺损类型
数量（个）
具体情况
维修方案
位移
2
汉英向24-4支座局部脱空
汉英向24-5支座局部脱空
顶升后加垫楔形钢板
老化开裂、变形
8
汉英向6-6支座严重老化开裂
汉英向10-4支座严重老化开裂
汉英向12-6支座严重老化开裂
汉英向14-5支座严重老化开裂
汉英向57-6支座严重老化开裂
汉英向78-1支座严重老化开裂
英汉向9-2支座严重老化开裂
英汉向24-5支座严重变形
更换板式橡胶支座
六、长河中桥
长河中桥位与汉英高速公路K13+605.5处，桥跨组合为3*20m空心板梁（单幅每跨8片梁），载荷等级：
公路—I级;桥面全宽26米，桥梁全长66米。
根据相关检查报告发现桥梁出现不同程度的病害状况，主要支座病害较严重，其中汉英向0-1支座严重老化变形。
缺损类型
数量（个）
具体情况
维修方案
支座老化变形
1
汉英向0-1支座严重老化变形
更换板式橡胶支座
3、根据《武汉和平至左岭高速公路桥梁定期检查及技术状况评定》报告显示，和左高速存在3类及以上病害的桥梁有1座，主要为支座剪切变形、局部脱空等病害，具体情况见下。
和左高速桥梁病害统计表
桥名
桥位桩号
缺损位置
缺损数量
病害描述
备注
严西湖1号桥
K6+540
右幅3#墩10#梁外侧支座
1
被简易支座替换
单幅每跨10片空心板梁（3#、7#、8#、10#、15#、18#墩顶部支座型号为GYZD275*49共27个）
（5#、9#墩顶部支座型号为GYZF4D225*44共2个）
右幅3#墩8#梁外侧支座
1
被简易支座替换
右幅15#墩9#梁外侧支座
1
被简易支座替换
右幅8#墩8#梁外侧支座
1
变形
右幅8#墩9#梁内侧支座
1
变形
右幅8#墩9#梁外侧支座
1
变形
右幅8#墩10#梁内侧支座
1
变形
右幅7#墩10#梁内侧支座
1
变形
右幅9#墩第10跨10#梁底内侧支座（非共用）
1
变形
右幅9#墩第10跨9#梁底内侧支座
（非共用）
1
变形
右幅10#墩1#梁底内侧支座
1
完全脱空
右幅10#墩2#梁底外侧支座
1
完全脱空
右幅10#墩9#梁底外侧支座
1
完全脱空
右幅10#墩10#梁底内侧支座
1
完全脱空
右幅11#墩9#梁底外侧支座
1
完全脱空
右幅10#墩3#梁底外侧支座
1
局部脱空
右幅10#墩4#梁底内侧支座
1
局部脱空
右幅10#墩4#梁底外侧支座
1
局部脱空
右幅10#墩5#梁底外侧支座
1
局部脱空
右幅10#墩6#梁底内侧支座
1
局部脱空
右幅10#墩6#梁底外侧支座
1
局部脱空
右幅10#墩7#梁底外侧支座
1
局部脱空
右幅10#墩8#梁底外侧支座
1
局部脱空
右幅10#墩9#梁底内侧支座
1
局部脱空
右幅19#墩9#梁底外侧支座
1
局部脱空
左幅19#墩7#梁底内侧支座
1
局部脱空
左幅11#墩8#梁底内侧支座
1
局部脱空
左幅11#墩10#梁底内侧支座
1
局部脱空
左幅18#墩8#梁底内侧支座
1
被简易支座替换
四、总体施工组织布置及规划
（一）、项目部管理机构设置
此维修工程由本项目部组织，成立桥梁支座病害维修专业队伍。
项目经理部设置五部二室，即工程技术部、计划合同部、设备物质部、财务管理部、安全环保部、中心试验室、综合办公室。
（二）、主要施工任务
本工程主要施工任务为汉英高速公路K0～K27+373段、武汉和左高速公路K1+580～K21+485段及武汉绕城高速公路K887至K935段的桥梁支座病害维修。
具体施工项目有：
梁板顶升、更换普通橡胶支座、更换四氟板式橡胶支座、垫钢板等。
（三）、工期计划
计划工期：
40天，预计开工日期为2013年5月25日，如遇不可抗力和交通管制等可能会延期。
（四）、工程目标
1、质量目标：
工程质量合格率100％。
2、安全目标：
死亡率0%,重大安全事故率0％，工伤事故率<3‰。
3、工期目标：
按施工任务单工期要求天数保证完成。
（五）、施工部署
1、工程项目列为项目部重点项目，确保在人力、物力、资金、技术等方面全力支持，使工程顺利进行；实行科学管理，精心施工，组成优秀项目管理班子，科学安排分部网络计划，使施工进度有机配合。
2、根据工程量提前联系厂家采购所需橡胶支座。
3、组建有经验的桥梁顶升专业施工队伍。
4、施工前需前去现场查看施工条件，根据情况确定哪些桥梁可以通过登高吊篮施工，哪些桥梁需要租用桥梁检测作业车施工，然后制定合理的施工计划。
5、施工时安排专职人员现场监督，严格按照桥梁顶升操作规范的要求进行，保证施工质量，如有隐蔽工程量临时发生变化的情况，第一时间联系业主现场确认。
（六）、施工准备
1、施工机械设备和工具准备（见下表）
主要机械设备和工具一览表
序号
设备名称
规格型号
数量
技术状况
备注
1
同步顶升系统
柳州泰姆ZNPH500
2套
良好
2
脚手架
m2
4套
良好
3
发电机
20KW
2台
良好
4
裂缝观测仪
40X
1台
良好
5
施工车辆
小型货车
4台
良好
6
登高吊篮架
12米
2套
良好
7
桥梁检测作业车
徐工18米桁架式
1台
良好
8
液压千斤顶
超薄扁平柱塞式
80台
良好
行程15mm32台，行程25mm48台
9
油泵
/
6套
良好
10
对讲机
/
4台
良好
11
电焊机
315
2台
良好
12
冲击钻
/
4把
良好
13
角磨机
/
4台
良好
14
位移传感器
/
32台
良好
15
压力传感器
/
32台
良好
2、施工材料准备（见下表）
主要材料一览表
序号
名称
规格型号
数量
备注
1
普通板式橡胶支座
GYZ450mm*80mm
56块
北湖特大桥
2
四氟板式橡胶支座
GYZF4350mm*77mm
15块
北湖特大桥
3
普通板式橡胶支座
GYZ450mm*90mm
25块
新河大桥、巨龙互通主线桥、武湖特大桥
4
四氟板式橡胶支座
GYZ600mm*114mm
2块
巨龙互通主线桥
5
四氟板式橡胶支座
GYZ250mm*42mm
5块
二排渠中桥、三排渠中桥
6
普通板式橡胶支座
GYZ275mm*49mm
11块
严西湖1号桥
6
钢板
500mm*500mm*3mm等
若干
用于处理支座脱空
7
硅脂油
/
1桶
用于安装四氟滑板支座时注入四氟板与垫钢板的间隙
五、主要工程施工方案、施工方法
本工程采用半幅单墩同步顶升的技术方案。
（一）桥梁顶升方案要点
1、控制系统
本工程采用电子百分表配合低高度串联油泵千斤顶完成桥梁同步顶升。
由于本次同步顶升高度较小，采用一通四和一通八的截止分配阀，既可以保证油泵不间断均匀供压，又可以防止千斤顶行程不同步对梁体产生破坏，若某个千斤顶行程在达到要求时即可关闭相对应的截止阀，停止供压，使其处于保压状态，从而实现双保险。
同时用电子百分表观测顶升高度，每行程2mm进行一次顶升（或下降）高度调整，使各顶之间误差控制在2mm以内。
这样既避免了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构件造成的附加应力而导致构件失效，具有极大的安全隐患。
又避免了采用较先进的PLC液压同步顶升技术时的高额费用。
采用电子百分表配合低高度串联油泵千斤顶完成桥梁同步顶升。
该系统已在岑溪至梧州高速公路桥梁缺陷整治工程、岑溪至兴业高速公路桥梁缺陷整治工程、安徽省合宁高速公路改造工程，安徽省高界高速公路改造工程及杭浦高速公路维修加固工程中等多项抬升工程中成功运用。
2、顶升千斤顶
（1）选用千斤顶型号及规格
本次用于顶升千斤主要有以下两种类型：
设备名称及型号
规格
直径mm
高度mm
自重/KG
行程mm
顶升顶推重量T
底座mm
活塞径头
缸径
最低/总高
最高/有效
超薄千斤顶
ST100
206
162
53
60
15
15
100
超薄千斤顶
ST100
206
162
73
80
20
25
100
（2）千斤顶布置
对桥梁结构进行计算，分析梁体在自重荷载下各个支座的反力大小和分配比例，进而确定所需要的千斤顶型号和数量，制订合理的千斤顶布置方案，并对千斤顶和油泵配套标定。
针对不同的桥梁结构形式和施工条件，千斤顶的布置也有不同的方法，大致分3种情况。
a.墩台结构完好无病害，能够保证足够的承载力并具有足够的作业空间的（放置顶升设备、临时支撑以及更换支座所需空间），可以在墩台盖梁顶面布置顶升设备。
b.墩台顶部没有足够作业空间的，可利用扩大基础和承台搭设顶升支架进行作业，顶升点尽可能靠近原支点。
c.墩台既没有足够作业空间又没有扩大基础和承台可以利用的（如桩柱对接的桥墩结构），就需要浇筑临时承重基础布置顶升设备。
结合本工程特点，主要符合上述第一种情况，可以直接在盖梁顶面布置顶升设备，根据桥梁上部的顶升重量布置相应数量的顶升千斤顶，顶升安全储备系数按不低于1.6倍考虑。
本工程所涉桥梁上部结构形式包含T梁、箱梁、空心板梁三类，T梁千斤顶布置形式类似于箱梁，具体布置形式见下图。
3、支撑反力基础的设置
利用原桥墩、台作为顶升反力基础。
盖梁顶面用干砂浆找平并垫上25㎝×25㎝的钢板作为整体顶升千斤顶的下支撑点，箱梁底部一般比较平整不需要做过多处理；但在相邻有高差的两片板梁间，在较低的一片梁底垫设1～20㎜厚25㎝×15㎝尺寸的钢板将其梁缝找平，使其在同一个水平面上，然后再在下面垫设25㎝×25㎝的钢板作为整体顶升千斤顶上支撑点。
4、顶升方式的选择
采用半幅单墩同步顶升。
5、顶升监测区域划分及监测工具
（1）顶升监测区域的划分
采用全桥半幅单墩同步顶升，以每联当中的每个桥墩或桥台作为单独的顶升监测区域，每个监测区域内设置2-4台电子百分表，作为千斤顶顶升（或降落）的监测工具。
（2）监测工具
采用精度为采用精度为±0.1mm的电子百分表进行监测。
（二）支座更换施工工艺框图
（三）施工工序与技术要点详解
1、顶升准备
顶升前在桥面上布置若干标高和中线观测点，精确测量各点的标高值及桥梁偏移情况，并做好记录，确定各点的精确顶升高度。
并作好如下准备工作:
●顶升系统可靠性检验；
●成立顶升指挥系统；
●顶升液压系统布置；
●顶升系统测试；
●确定观测点。
（1）顶升系统可靠性检验
元件的可靠性检验：
在正式实施顶升前，将以70％-90%的顶升力在现场保压5小时，再次确认密封的可靠性。
液压油的清洁度：
液压油的清洁度是系统可靠的保证，本系统的设计和装配工艺，除严格按照污染控制的设计准则和工艺要求进行外，连接软管在工厂进行严格冲洗，封口后移至现场，现场安装完毕进行10次空载运行，以排除现场装配过程中，可能意外混入的污垢。
（2）成立顶升工程现场指挥组
现场指挥组设总指挥1名，全面负责现场指挥作业，指挥组下分设4个职能小组：
分别是监测组、控制组、液压组和作业组，负责相关的工作。
各职能小组的功能分别是：
a、监测组：
负责监测桥梁的整个运动轨迹、整体姿态等，将监测结果报现场总指挥，当出现异常情况或监测结果超出报警值时，则应及时向总指挥汇报，并提出建议。
b、控制组：
根据总指挥的命令对液压系统发出启动、顶升或停止等操作指令。
对于启动、顶升或停止指令，只听从总指挥的指令，当出现异常情况需紧急停止时，应在得到信息的第一时间对系统发出停止指令，而不管这一信息是否自总指挥发出。
c、液压组：
负责整个液压系统的安装与形成，维护与保养，检查与维修等。
根据总指挥的要求调整液压元件的设置。
d、作业组：
负责顶升期间的劳力配置，在顶升的整个过程中提供劳务作业。
其工作内容包括施工准备时的场地清理、顶升时的垫铁安装等。
各职能小组受总指挥统一指挥，向总指挥汇报工作，总指挥汇总领导组其它成员的意见后做出决策，并由总指挥向各职能小组发出指令，进入下一道工序工作；
（3）人员培训
所有参与顶升的施工的人员都进行工作的严格分工，在进入现场前进行充分的培训；
（4）顶升系统结构部分检查
●千斤顶安装是否垂直牢固；
●顶升支架安装是否牢固；
●影响顶升的设施是否已全部拆除；
●主体结构上确已去除与顶升无关的一切荷载；
●主体结构与其它结构的连接是否已全部去除。
（5）顶升系统调试
调试的主要内容包括：
a、液压系统检查
●油缸安装牢固正确；
●泵站与油缸之间的油管连接必须正确、可靠；
●油箱液面，应达到规定高度；
●备用2桶液压油，加油必须经过滤油机；
●液压系统运行是否正常，油路有无堵塞或泄漏；
●液压油是否需要通过空载运行过滤清洁；
b、控制系统检查
●系统安装就位并已调试完毕；
●各路电源，其接线、容量和安全性都应符合规定：
●控制装置接线、安装必须正确无误；
●应保证数据通讯线路正确无误；
●各传感器系统，保证信号正确传输；
●系统能否升降自如；
●光栅尺的工作情况；
●各种阀的工作状况是否正常，是否需要更换；
c、监测系统检查
●百分表安装牢固、正确，没有遗漏；
●信号传输无误；
d、初值的设定与读取
●系统初始加载由液压工程师会同土建工程师共同确定并报总指挥；
●读取控制系统力传感器和位移传感器初值或将其归零；
●读取监测系统中百分表的初值或将其归零。
2、搭建施工平台
根据确定的施工方案和现场情况搭设施工平台，便于施工操作人员及监控人员使用，工作平台要牢固可靠，保证人员安全。
净空较矮的可利用脚手架搭设施工场地工作平台，净空较高的则采用登高吊篮架来搭设工作平台，对于一些如跨河、跨铁路等不便于搭设工作平台的桥跨位置，可利用桥梁检测作业车提供工作平台。
3、安装千斤顶
根据梁体的不同确定千斤顶摆放的数量，千斤顶的布局要合理，一定要保证每片梁同时受力。
布置时要考虑换下的支座所占位置和取出旧支座的作业空间，并保证千斤顶放置的平整度。
千斤顶上下必须用钢板垫平，使千斤顶全面接触受力，如空隙较大，可用超薄钢板垫平稳。
4、布置监控位移观测测点
在顶升梁体更换支座过程中，为了保证梁体主要断面的应力和变形处在安全的范围内，同时保证在起顶过程中各千斤顶的顶升量同步，防止由于千斤顶顶升量的不一致，引起梁间变形的不一致，而导致的桥面剪切损坏；为了对比梁体更换支座后的标高变化，在千斤顶起顶的截面位置均布设一个观测点（安装一个百分表），用于进行起顶过程及起顶量的最终控制。
5、台帽、盖梁顶面清理
先清理台帽或盖梁顶面沉积的土石块及混凝土等垃圾，然后用钢丝刷或毛刷对台帽或盖梁顶面进行清洁，保证支座更换时作业面干净整洁。
6、顶升施工
（1）试顶升
为使千斤顶达到同步的状态，观察和考核整个顶升施工系统的工作状态以及对称重结果的校核，在正式顶升之前，应进行试顶升，试顶升高度5mm，试顶应力为10%，并停放一定时间进行观察无任何变化后才能开始整体顶升。
采用位移和压力双控的自动同步顶升方法，位移传感器采集位移，压力传感器采集压力，结合数据软件分析处理等控制系统可保证工程的精度和安全。
试顶升结束后，提供整体姿态、结构位移等情况，为正式顶升提供依据。
（2）正式顶升
试顶升后，观察若无问题，便进行正式顶升，千斤顶最大行程为25mm，顶升标准为支座全部脱空。
准备工作完成
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