大桥加固维修方案.docx
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大桥加固维修方案
大桥加固维修
方案
大桥加固维修
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第一章编制依据与原则
1.1编制依据
1.1.1相关文件
1、大桥检测报告。
2、大桥两阶段施工图设计。
3、6#墩加固图
1.1.2相关的规范、标准
国家、省、市颁布的现行施工规范、规程及规定。
序号
名称
编号
1
《公路桥梁加固设计规范》
JTG/T22-2008
2
《建设工程项目管理规范》
GB/T50326-2006
3
《安全防范工程技术规范》
GB50348-2004
4
《建设工程施工现场供用电安全规范》
GB50194-93
5
《桥梁加固技术规程》
JGJ120-99
6
《工程测量规范》
GB50026-2007
7
《混凝土泵送施工技术规程》
JGJ/T10-2011
8
《公路桥涵设计通用规范》
JTGD60-2004
9
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》
JTGD62-2004
10
《公路桥涵设计细则》
JTG/TD65-04-2007
11
《公路交通安全设施设计规范》
JTGD81-2006
12
《公路交通安全设施设计细则》
JTG/TD81-2006
13
《钢筋焊接及验收规程》
JGJ18-2003
14
《公路桥涵施工技术规范》
JTG/TF50-2011
1.1.3其他
1、其他施工规范、规程、法规、工艺标准及同类型工程的施工资料。
2、我公司质量保证手册、有关程序文件以及相关的作业指导书。
3、现场踏勘了解的有关情况和调查所掌握的有关资料、信息；
4、我单位综合施工能力、现有机械设备、技术实力以及多年来从事桥梁修建、维修工程建设的成功类似施工经验。
1.2编制原则
1、充分体现本工程项目特有的施工特点；
2、配备具有类似工程施工经验、优秀的项目施工管理人员和专业的施工队伍，确保工程安全、优质，按期全面履约；
3、采用适合本工程特点、比较先进、常用、有实际效果的施工方法、措施，选用可靠设备；
4、充分利用以往类似工程积累的成功施工经验，确保工程施工安全顺利。
第二章工程概况简述
2.1项目概况
番禺丽江花园大桥横跨三枝香水道，连通洛溪大桥与丽江花园住宅区。
大桥于1995年5月建成通车。
该桥共17跨，由6跨连续箱梁+3跨拱桥+8跨箱梁组成，全长525m，主桥桥面总宽18m（人行道1.50m+行车道15m+人行道1.50m），引桥桥面宽6m（车行道4.50m+人行道1.50m）；该桥设计荷载为汽车-20级、挂车-100及人群荷载为3.5kN/m2。
该桥梁、板和柱为40号混凝土，人行道为20号混凝土，防撞柱采用25号混凝土。
丽江花园大桥基本结构信息如下：
引桥A：
跨径组合为6×20m，结构形式为普通钢筋混凝土连续箱梁。
主桥：
为三跨拱桥，全长210m，跨径布置为60m（副跨）+90m（主跨）+60m（副跨）。
桥面全宽20.80m，桥面横向布置为：
1.50m（人行道）+1.40m（绿化带）+15m（车行道）+1.40m（绿化带）+1.50m（人行道）。
主跨为中承式拱桥，副跨为上承式拱桥；主跨共设吊杆26根，吊杆间距5.80m。
吊杆内拉索采用预应力钢绞线，用钢管作外套管；主桥下部结构采用大体积水中承台及实心墩身结构。
引桥B：
引桥B分为左幅、中幅和右幅桥，跨径组合为1×20m+7×25m，结构形式为普通钢筋混凝土箱梁。
2.2项目检测病害
2.2.1上部结构
根据现场检测结果，该桥第1～6跨为普通钢筋混凝土连续箱梁结构，第7～9跨为拱桥结构，第10～17跨为普通钢筋混凝土箱梁结构；该桥第1～6跨与第10～17跨为引桥，第7～9跨为主桥，上部结构主要存在以下病害或缺陷。
（1）引桥连续箱梁裂缝裂缝主要分布在各跨正弯矩区域，裂缝长度在0.15～8.20m范围，宽度在0.08～0.24mm范围内，共有10条裂缝的宽度超过《城市桥梁养护技术规范》（CJJ99-2003）第5.4节规定的钢筋混凝土构件裂缝宽度限值0.20mm。
（2）主桥（60m+90m+60m普通钢筋混凝土拱桥结构）裂缝主要分布在纵梁、拱肋连接的节点位置和跨中拱顶位置，裂缝长度在0.15～2.40m范围，宽度在0.08～0.30mm范围内，裂缝深度在钢筋保护层范围内。
（3）全桥共有617条裂缝，裂缝总长454.61m，裂缝宽度在0.08~0.30mm范围内，其中裂缝宽度≥0.15mm有100条，总长为80.75m；裂缝宽度≥0.20mm的有36条，总长40.05m。
（4）全桥梁体存在大量的小面积混凝土破损、钢筋外露病害，破损面积总和为13.46m2，单处破损面积在0.01～0.65m2范围内；此类病害对结构耐久性影响较大，建议尽快对破损位置进行除锈修补处理，保证结构的耐久性满足要求。
（5）第9跨靠近拱脚位置处，地面上出现横向裂缝，此病害产生原因是靠江边的土体沉降导致。
根据现场检测结果，该桥下部结构主要存在以下病害或缺陷：
（1）0#台右侧锥坡砌石勾缝开裂、脱落，锥坡下沉4cm，长有杂草；
（2）台背存在裂缝，且有渗浆痕迹；
（3）墩柱盖梁破损露筋，且多处有渗水痕迹；
（4）桥底下存在建筑物；
（5）支座有剪切变形、橡胶层开裂及老化等病害。
2.2.1桥面系
根据现场检测结果，该桥桥面系主要存在以下病害或缺陷：
（1）桥面采用混凝土铺装，桥面出现纵向、横向裂缝，ΣL=104.75m；
（2）桥面出现砼破损，露筋等病害，ΣA=15.79m2；
（3）0#台顶桥头搭接不平顺，两侧高差0.6cm，造成轻微跳车；
（4）两侧人行道板存在裂缝、下沉；
（5）两侧护栏多处开裂，局部锈胀；
（6）泄水孔堵塞，桥面有少量积水现象；
（7）伸缩缝橡胶带老化，泥沙填塞且存在跳车现象。
第三章加固方法
3.1上部结构加固
图3.1.1A引桥箱梁粘贴钢板加固剖面图
图3.1.2A引桥箱梁粘贴钢板加固纵剖面图
3.1.2主桥粘贴钢板加固
主桥（60m+90m+60m普通钢筋混凝土拱桥结构）裂缝主要分布在纵梁、拱肋连接的节点位置和跨中拱顶位置；在纵梁、拱肋连接的节点位置裂缝出现的原因主要是局部位置应力集中，拱顶裂缝产生的主要原因是受弯构件开裂。
因此在开裂部位底部粘贴钢板，提高构件的抗弯承载能力。
图3.1.2副跨钢板加固构造图
3.1.3裂缝处理及混凝土缺陷处理
1）裂缝处理
对于该桥上部结构的裂缝，采取如下方式进行处理：
（1）对于裂缝宽度≥0.15mm的裂缝，采用压力灌注法；
（2）对于裂缝宽度<0.15mm的裂缝，采用表面封闭法。
2）混凝土缺陷处理
（1）对于混凝土表面缺陷，在凿除松散的混凝土后，对外露的钢筋进行除锈，在涂刷阻锈剂后，用聚合物水泥砂浆进行修补。
（2）对于箱梁板底的空洞、波纹管外露病害，应首先凿除松散的混凝土，在对混凝土界面进行清洗干净并晾干后，用聚合物混凝土进行修补。
修补时应逐层涂抹，并在波纹管上侧的孔隙处预留压浆孔。
在修补完毕后，通过预留的压浆孔对对波纹管上侧空隙进行压浆，压浆材料采用环氧基型水泥浆。
3.2下部结构加固
3.2.1更换支座
1#墩1、2#柱支座、第9跨1#拱肋4#立柱支座、第9跨2#拱肋2#、4#立柱支座有剪切变形、橡胶层开裂及老化等病害，应更换原支座。
图3.2.11#墩1/2支座更换图
图3.2.21#拱肋4#立柱支座、2#拱肋2#、4#立柱支座更换
3.2.2新增支座
2#墩支座、第7跨6#墩支座、第6跨6#墩支座，这些墩柱尺寸较大，墩柱与横梁的间距很小而且支座埋置较深，难以更换原支座，故在原支座旁新增两个支座。
见图3.2.3
图3.2.3新增支座图
3.2.3裂缝处理
1）裂缝处理
对于该桥下部结构的裂缝，采取如下方式进行处理：
（1）对于裂缝宽度≥0.15mm的裂缝，采用压力灌注法；
（2）对于裂缝宽度<0.15mm的裂缝，采用表面封闭法。
2）B3#轴桥台帽梁有明显的斜裂缝，应先清除桥台帽梁与引桥箱梁交接处碎裂混凝土，清理裂缝内碎混凝土，高压水冲洗干净后采用结构胶压力灌注修补。
3.3桥面系
1）清理桥面，疏通桥面泄水管，及时排除路面的雨水，对损坏者按原结构形式进行更换。
2）清理桥墩堆积的杂物及杂草。
3）更换桥面伸缩缝。
4）对于人行道破损建议：
凿除人行道破损表面松散混凝土，填入混凝土拌
合物，振捣密实与整平，喷洒养护剂养生，待混凝土达到通车强度后开放交通。
5）扩宽路面裂缝及砼破损部位，清除干净，注入灌缝材料，固化完成后开放交通。
6）对栏杆微小裂缝进行直接封闭处理。
7）重做0#桥台踏板使台顶桥头搭接平顺。
第四章施工工艺
4.1压力注胶黏结钢板
4.1.1施工工艺流程
准备工作→表面处理→钻孔、安装锚栓→封闭缝隙、预留注胶孔及排气孔→压力注胶→防锈处理
4.1.2施工操作要点
（1）准备工作
首先按照设计图纸中的尺寸采用工厂自动、半自动切割法进行裁剪、切割边缘表面光滑，无毛刺、咬口及翘曲等缺陷。
准备好施工支架、灌胶设备、打磨设备、钻孔设备、配胶用具等，为灌注粘贴施工做好准备。
（2）钢板表面处理
为增加钢板表面极性，改善其黏附能力，对粘贴面应进行除锈和粗糙处理。
其方法是：
用电动磨光机反复打磨粘贴面，直至露出金属光泽，再用平砂轮打磨拉毛处理，打磨粗糙程度应尽可能大，打磨纹路应尽可能与钢板受力方向垂直。
其后用丙酮清洗，除去钢板表面附着的油污和杂质，晾干待用。
如钢板锈蚀严重，需要用适度盐酸浸泡一定时间，使锈层脱落，再用石灰水冲洗，中和酸离子，最后用平砂轮打磨出纹路。
钢板外露面也必须除锈至呈现金属光泽并保持干燥。
（3）混凝土表面处理
根据混凝土构件表面的新旧、坚实、干湿程度，分别按以下四种情况处理：
①对于很旧很脏的混凝土构件黏结面，应先用硬毛刷沾高效洗涤剂刷除表面油垢污物后用清水冲洗干净，再对黏结面进行打磨，除去表面2~3mm厚表层，直至完全露出新面，并用无油压缩空气吹除粉尘。
②如果混凝土表面不是很脏很旧，则可直接对黏结面进行打磨，去掉2~3mm厚表层，用压缩空气除去粉尘或用清水冲洗干净后干燥。
③对于新混凝土构件黏结面，先用钢丝刷将表面松散浮渣刷去，再用硬毛刷蘸清洗液洗刷表面，再用清水冲洗，待完全干燥即可。
④对于湿度较大的混凝土构件，因在潮湿的基层上，一般树脂类胶黏剂的黏结强度会大幅度降低，所有尚需进行干燥处理。
（4）植螺栓
首先按照设计图纸，在混凝土表面确定钢板及螺栓位置。
再采用植筋法安装螺栓。
为避免钻孔损伤原构件钢筋（及预应力筋），可用钢筋探测仪确定钢筋位置，为了避开内部钢筋，容许适当移动孔眼位置。
（5）钢板现场配套打孔
依据现场植螺栓的实际情况，对要粘贴的钢板进行配套打孔。
螺栓孔按实际位置钻孔，注胶孔根据实际施工情况设置，注胶孔间距一般为40cm，注胶孔大小应与灌胶嘴相匹配，并保证注胶孔周边密封。
（6）固定钢板
将钢板托起悬挂在各螺栓上，拧紧螺母。
为保证注胶层的厚度，在钢板与混凝土之间垫3mm厚垫片。
（7）留排气孔
在粘贴面顶面每隔0.5米左右插入一软管作为排气管，钢板周边顶角应设置排气管。
（8）周边密封
用抹刀采用封口胶将钢板周边缝隙、螺栓及注胶嘴周围间隙封闭，不允许出现密封不严的现象。
应根据施工时气温及封口胶相应的初凝时间合理调制封口胶数量，以免浪费。
已经开始初凝的胶禁止使用。
密封施工一天（25℃）后即可进行压力注胶粘贴施工。
（9）压力灌胶
用灌胶机从注胶嘴压力注入结构灌注胶，注胶压力控制在0.4Mpa以内。
注胶工作应从最低
处开始，当相邻胶嘴有胶液流出时，将当前的胶嘴封闭，移至出胶的注胶口继续注胶。
当排气孔中有胶液流出时则将其弯折扎紧。
注胶的同时用小锤敲击钢板，由声音判断胶液流动情况及胶液是否注满。
最后一个排气管应在维持注入压力的情况下封堵，以防胶层脱空。
施工中，注胶速度不宜过快，注胶先后顺序应合理，以防形成气囊。
（10）固化
注胶完成后最初几个小时注意检测是否有漏胶现象，以防脱胶。
常温（25℃）下，固化时间不少于3天。
固化温度降低，固化时间相应延长。
若固化温度低于5℃，应采取红外灯等加热措施，或使用低温固化改性产品。
（11）防腐处理
压力注胶黏结钢板施工完成后，应按设计要求进行防腐处理。
4.1.3施工注意事项
（1）胶黏剂应密封贮存，远离火源，避免阳光直接照射。
（2）施工时操作人员必须穿保护性服装，戴防护面具、手套；接触到皮肤立即用大量清水冲洗。
若不慎溅入眼睛，须立即用水清洗并寻求诊治。
（3）配置和使用场所，必须配置灭火器以备救护。
（4）封闭环境作业时，施工现场要有通风换气措施。
（5）作完后工具应及时清洗，以便下一次使用。
4.1.4施工质量检验
（1）锚栓的植入深度应符合设计要求，钻孔深度偏差不应大于5mm。
（2）目测钢板边缘的溢胶，色泽应均匀，胶体应固化。
（3）钢板的有效粘结面积不得小于95％，可采用敲击检测法、超声波检测法或红外线检测法检查。
不密实区应补钻注胶孔和排气孔进行补胶。
4.2混凝土裂缝处理
本项目混凝土裂缝的处理根据裂缝宽度进行：
（1）对于裂缝宽度≥0.15mm的裂缝采用压力注胶法；
（2）对于裂缝宽度<0.15mm的裂缝采用表面封闭法。
裂缝修补施工前组织专业技术人员对全桥裂缝进行全面检测，准确定位，测量裂缝的长度及宽度，绘制裂缝分布图（标明裂缝长度及宽度）。
4.2.1表面封闭法
本方法采用自然渗透法直接用橡皮滚子或滚筒涂刷封缝材料，使胶液充分吸收，且裂缝内含胶饱满，具体施工工艺如下所述：
（1）用钢丝刷沿裂缝走向清理宽约5cm范围内的混凝土表面，仔细清除水泥浮渣、苔藓、灰尘。
混凝土表面质量不良、缝两侧有较多细微龟裂的部位，清理至8~10cm宽。
（2）用锤子和钢钎凿除两侧疏松的混凝土块和砂粒，露出坚实的混凝土表面。
（3）用丙酮或酒精擦拭混凝土表面，将油污、灰尘清理干净。
（4）待干燥后用排笔反复涂刷裂缝修补胶，每隔3~5分钟涂刷一次，涂层厚度达1mm左右为止。
（5）质量检验：
灌缝过程中应严格控制质量，灌缝结束后应检验灌缝效果及其质量。
凡有不密实或重新开裂等不合格的情况，应采取补灌等补强措施，确保质量。
4.2.2压力注胶法
压力注胶法封闭裂缝施工工艺如下所述：
（1）裂缝处理
灌缝前应首先对裂缝进行处理，先用钢丝刷、角磨机清除裂缝表面的灰尘、浮渣、松散层；然后用空压机将裂缝中混凝土碎屑、粉尘清除干净；再用棉纱浸丙酮溶液将沿缝两侧各5cm宽范围擦洗干净，并保持干净。
（2）埋设灌胶嘴
沿裂缝方向骑缝埋设灌胶嘴，当一个灌胶嘴灌胶时，其他灌胶嘴可当排气嘴使用。
将灌胶嘴固定在预定的位置上，在灌胶嘴四周及外表面用厚约5mm的建筑结构胶将灌胶嘴密封、粘结好。
（3）封缝
其目的在于使裂缝成为一个封闭性的空腔。
通常根据裂缝的大小和灌胶的要求，进行封缝。
对细小缝可用环氧胶泥或环氧树脂浆液贴脱脂玻璃丝布直接封缝。
如有渗漏也可配合使用水泥加水玻璃密封堵漏。
封缝质量直接影响灌胶质量，所以要认真制作。
（4）封缝检查
为保证封闭空腔的密闭性能和承受灌胶压力，应对封缝进行密封效果检查。
程序是，待封缝胶泥或水泥砂浆固化后，沿缝涂一层皂液，从灌胶嘴向缝中通压缩空气，若无冒泡表示封缝效果好，可以进行下一工序，否则应予以修补。
（5）灌胶
灌胶前接通管路打开所有灌胶嘴上的阀门，再一次用压缩空气将管道及裂缝吹扫（原已吹扫干净）一遍，将灌胶机具设备进行检查，并试运转正常方可正式灌胶。
根据裂缝的区域或大小不同，可采用单孔或分区群孔灌胶。
在一条缝上灌胶可由一端到另一端。
灌胶压力为0.2～0.4MPa，压力应逐渐升高，不得骤然加压。
达到规格应保持稳定，以满足灌胶要求，保证灌胶质量。
灌胶结束的标准应以不吸浆为原则，一般吸浆率≤0.1L/min，再继续压注几分钟既可停止灌胶。
灌胶结束后应立即拆除管道，并清洗干净。
（6）封口处理
待裂缝浆液达到初凝不外流时，拆下灌胶嘴或灌胶盒等设施，再用快固化胶液把灌胶嘴处抹平封口。
灌胶工艺完成。
（7）质量检验
灌胶工艺完成后要进行灌胶质量检查。
可通入压缩空气或压入水（灌胶压力的70％～80％）进行检查，也可钻芯取样检查浆体外观及力学性能。
发现缺陷应及时补救。
4.3混凝土外观缺陷处理
混凝土外观缺陷处理施工前组织专业技术人员对全桥混凝土缺陷进行全面检测，准确定位，测量缺陷的长度及宽度，绘制缺陷分布图（标明缺陷长度及宽度）。
4.3.1钢筋外露锈蚀处理
（1）用钢钎将钢筋头周边的混凝土凿除，深度2cm，露出钢筋头；用电动切割机切除钢筋头，使其低于混凝土表面2cm；
（2）混凝土的露筋用电动金钢石磨片打磨除锈，露出金属光泽；
（3）在钢筋头及外露钢筋处及外延20cm范围涂刷阻锈剂；
（4）涂刷混凝土界面剂，用聚合物砂浆修补。
4.3.2混凝土剥落、孔洞处理
（1）打掉表面松动的混凝土碎渣，将剥落面打磨，去除碳化层，露出新鲜混凝土；
（2）若有钢筋外露，需打磨除锈，露出金属光泽；
（3）在处理钢筋外露部位后，对该部位新鲜的混凝土面及外延20cm范围涂刷阻锈剂；
（4）涂刷混凝土界面剂，用聚合物砂浆修补。
4.4更换支座
（1）每跨支座更换的作业，必须在该跨桥面铺装及铰缝砼凿除后，铰缝及桥面植筋前完成。
（2）整体顶升人行道下的梁时，应首先解开梁端处人行道的相关结构，以免造成过多的人行道结构破坏。
（3）整体顶升人行道范围内的梁板时，由于顶升支架的主要受力部位是桥台基础，为保证承台不偏心受力，保证结构的安全性，在顶升设备的反方向设置反力架作用于盖梁上。
如上图所示。
（4）施工工艺：
施工准备→钢支架安装→安装千斤顶→试顶→分级顶升至施工高度→放入临时支撑→病害处理→更换（或修复）支座→逐级落梁。
①施工准备
支座在更换前的施工准备工作主要包括人员培训、精确测量、千斤顶校准、变形观测和机具材料准备等。
②基础准备：
主要包括钢支架设计计算、安装以及顶升高度控制点的布置和人员培训等。
③机具材料准备：
a.新支座类型采用与原桥相同型号支座。
b.千斤顶的选择：
该项目包括引桥16.0m跨普通钢筋混凝土T梁及主桥30m跨预应力钢筋混凝土T梁挂梁，采用4台RSM-1000大行程同步千斤顶进行顶升，该顶顶升行程是100mm，在施工时配备一台电动油泵。
为保证多台千斤顶同步顶升，将其油路串联。
在梁下安设百分表来控制顶梁高度；同时，在桥面上布置多处测点来控制其邻跨的高程变化比。
（3）人员准备：
参加支座更换人员必须进行严格的岗前培训，教育每一个员工，由于操作不慎或不按工艺规程操作会给梁体带来不可弥补的损失，甚至造成梁体断裂。
（5）安装千斤顶
为保证顶升过程中不致损伤梁体，在顶升横梁处用厚3mm的石棉板垫实，确保接触密实。
（6）试顶：
支撑面、千斤顶安装准备完毕，即可开始试顶；试顶的目的是为了消除支撑千斤顶上下各层垫块间的间隙和检查千斤顶是否同步顶升，同时检查油泵的漏油情况，并用水准仪和百分表观测梁体标高和挠度的变化情况。
（7）整体顶升
试顶完成后，在专人的统一指挥下所有千斤顶慢慢用力整体顶起，每个阶段顶升高度为50mm-80mm，分7-12次顶升完毕，梁体底面离开原支座约10mm立刻停止，并立即在上下横梁间增设若干个钢钢垫块加上垫木板形成临时固定点，以增加接触点的面积，提高顶升系统的稳定性，确保桥梁整体安全。
（8）病害维修
如果桥墩存有病害，此时立即进行依照设计进行相应的规范处治。
（9）支座更换
对支座下方进行清理并用高标号环氧树脂砂浆找平，精确计算出需增加的高度后用合适厚度的钢板来调节支座标高，调节施工完毕，重新安装新的支座。
支座安装前，检查产品合格证书中有关技术性能指标。
安装时，支座表面清洁、干净，落梁时要求平稳、准确，无振动，梁与支座密贴，不出现脱空现象。
检查合格后，取出临时支撑再慢慢地落梁，整体顶升的梁体在施工过程中相对几乎是不动的。
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