农村公路危桥改造工程-高剪桥施工图设计说明

S1-2南岸区交通基础设施战略行动黄明路南山段公路大修工程施工图设计——设计总说明S1-2S-8-02綦江区2021年农村公路危桥改造工程——高剪桥施工图设计说明S-8-02－－工程概况高剪桥位于重庆市綦江区永城镇CR67线高剪-猪场路上，桥位桩号为K0+030，建成于1977年，桥梁全长9.4m，桥面横向布置：0.15m（护栏）+3.1m（车行道）+0.15m（护栏）=5.4m。根据业主提供的资料，高剪桥设计荷载等级为汽车-15级。高剪桥为1×7.4m钢筋混凝土框架梁桥。原桥为框架梁，梁宽为4.4m，梁高为0.82m，梁肋厚为0.4m；加宽侧为T梁，梁宽1m，梁高0.82m，底宽为0.4m。下部结构桥台为重力式桥台，扩大基础。护栏为钢混组合简易护栏。图1-1高剪桥桥面照图1-2高剪桥立面照2017年12月，重庆市交通工程质量检测有限公司对本桥进行了定期检测（该检测报告作为施工图设计的主要依据）。根据《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/TH21-2011）对高剪桥进行全桥结构技术综合评分，Dr值为72.26，上部承重构件（主梁）评为4类，综合评定该桥技术状况等级为4类，该桥主要构件有大缺损，严重影响桥梁的使用功能，或影响承载能力，不能保证正常使用。为了保证桥梁结构使用的安全性和耐久性，满足交通运输发展的需要，綦江交通局2020年12月委托我公司对该桥进行维修整治设计。整治设计依据设计标准原桥分幅：0.15m（栏杆）+3.1m（车行道）+0.15m（栏杆）=5.4m，改造后桥梁分幅：0.3m（钢防撞护栏）+4.8m（车行道）+0.3m（钢防撞护栏）=5.4m设计荷载：鉴于本次设计主梁及桥台无明显表观病害，建议业主通过荷载试验确定其承载能力是否满足荷载要求，本次设计仅针对桥检报告及现场调查病害进行维修整治，不涉及承载能力的判定和提升。根据业主提供的资料，高剪桥原设计荷载等级为汽车-15级。合同及相关资料与业主签订的“维修加固设计技术服务合同”；綦江区永城镇CR67线高剪-猪场路高剪桥（K0+030）定期检查报告（报告编号：NO.JTJC-JY(QL)-[2017]第024号-66）；现场调查资料（2020年12月）。相关规范及行业标准《公路工程技术标准》（JTGB01－2014）；《混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件》（JT/T695-2007）；《公路桥涵养护规范》（JTGH11－2017）；《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22-2008）；《混凝土结构加固设计规范》（GB50367－2013）；《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60－2015）；《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）；《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）；《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650－2020）；《公路桥梁加固施工技术规范》（JTG/TJ23-2008）；《公路养护工程质量检验评定标准》（JTG5220—2020）；《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/TH21-2011）；《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/TJ21-2011）；《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》（JC/T1041-2007）；《公路工程结构可靠性设计统一标准》（JTG2120—2020）；《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）。桥梁病害及病因分析上部结构上部承重构件检查结果经检查，2#梁共2处锈胀、剥落、露筋，总面积为0.44m2；3#梁共2处锈胀、剥落、露筋，面积为0.14m2；4#梁共3处锈胀、剥落、露筋，面积为0.64m2。上部承重构件病害检查结果见表3.1-1。表3.1-1上部承重构件病害检查结果表序号缺损位置病害类型病害描述评定标度照片编号1主梁/主梁底板现状/照片3.1.1-1~222#梁锈胀、露筋2#梁下缘靠近0#台位置，1处锈胀、剥落、露筋，面积为0.4×0.6m24照片3.1.1-332#梁下缘跨中位置，1处锈胀、剥落、露筋，面积为0.4×0.5m2照片3.1.1-443#梁锈胀、露筋3#梁下缘距0#台0.2m，1处锈胀、剥落、露筋，面积为0.2×0.3m23照片3.1.1-553#梁下缘跨中位置，1处锈胀、剥落、露筋，面积为0.2×0.4m2照片3.1.1-664#梁锈胀、露筋4#梁下缘距0#台0.5m，1处锈胀、剥落、露筋，面积为0.4×0.5m24照片3.1.1-774#梁下缘跨中位置，1处锈胀、剥落、露筋，面积为0.3×0.4m2照片3.1.1-884#梁下缘距1#台1m，1处锈胀、剥落、露筋，面积为0.4×0.8m2照片3.1.1-9照片3.1.1-1主梁底板现状（一）照片3.1.1-2主梁底板现状（二）照片3.1.1-32#梁下缘靠近0#台位置，1处锈胀、剥落、露筋照片3.1.1-42#梁下缘跨中位置，1处锈胀、剥落、露筋照片3.1.1-53#梁下缘距0#台0.2m，1处锈胀、剥落、露筋照片3.1.1-63#梁下缘跨中位置，1处锈胀、剥落、露筋照片3.1.1-74#梁下缘距0#台0.5m，1处锈胀、剥落、露筋照片3.1.1-84#梁下缘跨中位置，1处锈胀、剥落、露筋照片3.1.1-94#梁下缘距1#台1m，1处锈胀、剥落、露筋上部一般构件检查结果经检查，无此构件。支座及垫石检查结果经检查，无此构件。下部结构外观检查结果桥墩检查结果经检查，无此构件。桥台检查结果经检查，0#台前墙水渍、青苔，面积40%；1#台前墙水渍、青苔，面积40%。桥台病害检查结果见表3.2-1。表3.2-1桥台病害检查结果表序号缺损位置病害类型病害描述评定标度照片编号10#台水渍0#台前墙水渍、青苔，面积40%。2照片3.2.2-121#台水渍1#台前墙水渍、青苔，面积40%2照片3.2.2-2照片3.2.2-10#台前墙水渍、青苔照片3.2.2-21#台前墙水渍、青苔基础检查结果经检查，未见明显异常。翼墙、耳墙检查结果经检查，无此构件。锥坡、护坡检查结果经检查，无此构件。河床及调治构造物检查结果经检查，未见明显异常。照片3.2.6-1河床现状桥面系外观检查结果桥面铺装检查结果经检查，未见明显异常。伸缩缝检查结果经检查，0#变形缝堵塞，长度为2.5m；1#变形缝堵塞，长度为2m。伸缩缝检查结果见表3.3-1。表3.3-1伸缩缝检查结果表序号缺损位置病害类型病害描述评定标度照片编号10#变形缝堵塞0#变形缝堵塞，长度为2.5m2照片3.3.2-121#变形缝堵塞1#变形缝堵塞，长度为2m2照片3.3.2-2照片3.3.2-10#变形缝堵塞照片3.3.2-21#变形缝堵塞人行道检查结果经检查，无此构件。护栏、栏杆检查结果经检查，左右侧护栏防撞等级及高度均不满足规范要求。护栏、栏杆检查结果见表3.3-2。表3.3-2护栏、栏杆检查结果表序号缺损位置病害类型病害描述评定标度照片编号1左右侧护栏/防撞等级及高度均不满足规范要求4照片3.3.4-1~2照片3.3.4-1防撞等级及高度均不满足规范要求（一）照片3.3.4-2防撞等级及高度均不满足规范要求（二）排水防水系统检查结果经检查，桥面排水不畅，导致桥台水渍。排水防水系统检查结果见表3.3-3。表3.3-3排水防水系统检查结果表序号缺损位置病害类型病害描述评定标度照片编号1排水防水系统排水不畅桥面排水不畅，导致桥台水渍2/照明、标志检查结果经检查，桥梁无管养牌和限载标志牌。照明、标志检查结果见表3.3-4。表3.3-4照明、标志检查结果表序号缺损位置病害类型病害描述评定标度照片编号1管养牌、限载标志牌缺失桥梁无管养牌、限载标志牌3/桥梁主要病害成因分析根据现场的调查情况，桥梁产生病害的原因主要是：上部结构：桥梁建成年代久远，施工质量不佳，施工过程中钢筋定位不准，保护层厚度不足，在潮湿环境下导致钢筋锈胀、混凝土开裂、破损。桥梁经多年使用，路缘石、护栏出现一定损坏。桥梁评价直观评价通过对该桥各部位的检查，可以发现：桥梁使用年限较长，各部位构件均出现了一定程度的病害，部分病害已经影响桥梁结构功能，需进行维修加固以恢复其使用功能。桥梁维修整治的可能性全桥结构较为完整，无重大病害情况，与业主沟通后，决定对本桥进行维修整治。维修整治设计要点维修整治设计原则桥梁维修整治后标高及平纵线形与加固前一致，保证加固后桥梁与前后道路的顺接。对桥梁病害情况进行整治。维持原荷载等级不变。桥梁维修整治目标对全桥既有病害进行整治，满足现有相关规范要求。维修整治设计方案通过对本桥现状分析，结合本桥的结构特点，提出以下维修维修整治案。主梁钢筋除锈，用环氧混凝土对缺损、露筋处修补；清理桥台水渍、青苔；设置桥梁伸缩缝；)拆除重建桥面铺装、重设防撞护栏及桥面排水；增设限速限载、管养等标志牌。维修整治设计施工工艺植筋钻孔应采用专门的电钻和钻头，钻孔直径应与对应的直径直径匹配，满足规范要求。植筋钻孔深度应满足设计及有关规定的要求。当遇到混凝土中无法预见的钢筋，致使钻头钻不进或成孔深度达不到要求的深度时，可适当增加孔洞数量。清孔植筋的孔洞应清洗干净，孔内应干燥，无积水。先用吹风筒或高压空气吹清孔内粉尘，用清孔刷清孔，然后再用吹风筒吹清孔内粉尘，如此重复数次。不能用水冲洗，以`免残留在孔中的水分削弱粘合剂的作用。安装包括注胶及植筋工序。注胶时注意，第一次打出的粘合剂不能用，要待出胶混匀才能入孔，植筋要注意对中、平直。使用专用植筋注射器，从孔底向外均匀地把适量粘合剂填注孔内。如果孔洞较深（≥20cm），可用混合管延长器，扣动扳机后慢慢抽出。然后按顺时针方向把钢筋植入孔中，直至插入孔底、粘合剂溢出。钢筋应无锈蚀、明显弯曲。灌注的方式应不妨碍孔洞中的空气排出。凝胶必须将钢筋外露端固定在模架上，使其不受外力作用，直至凝结。并派专人看护现场，粘结剂完全固化前，不得触动所植钢筋。粘结剂固化时间应按产品说明书确定。其他本次设计植筋统一采用16号螺纹钢筋，根据植筋规范要求，抗拔力设计值N=f*A=330*201.1=66363N=66.636kN，故拉拔试验时，抗拔力不低于66.363kN。根据国家相关规范、设计图纸和监理细则要求，按其规定的取样频率对植入的锚栓进行拉拔试验，待试验结果达到规范和设计要求时再进行下一步工作。露筋、钢筋锈蚀处治清除周围的不密实混凝土，钢筋下面混凝土至少清除2cm；高压水清理混凝土表面，用钢丝刷对钢筋除锈；混凝土表面和钢筋干燥后，在混凝土表面涂刷一层阻锈剂，对钢筋刷涂一层环氧浆液；用环氧砂浆填塞凿开区域，然后捣实、抹平；如果填补体积较大，可在环氧砂浆中拌和一定比例的洁净碎石。钢筋防锈处理在钢筋锈蚀区域的混凝土表面清理完毕后进行；对外露的钢筋涂刷钢筋保护剂，钢筋保护剂的选用应满足设计提出的材料特性要求，涂刷时满足施工规范要求；对钢筋锈蚀区域采用多功能阻锈剂（表面涂刷型）处理，可滚刷或喷涂于混凝土结构表面，选用材料应满足设计要求，并按施工规范进行施工；钢筋保护剂属化学产品，施工过程中应采取必要的防护措施；多功能阻锈剂有很强的渗透性，施工时应配带手套及口罩，严禁与皮肤直接接触，在水平结构底面施工时，应注意不要滴落到身体或皮肤上任何部位，如已滴落到皮肤表面或眼睛里，应立即用清水冲洗干净并及时就医；根据所选用材料的物理化学性能指标选择合适的施工条件进行施工。混凝土破损修补处理在混凝土破损区域清理完成以及钢筋除锈、阻锈处理工作完毕后进行；按照桥梁维修养护相关规定及要求，采用环氧修补砂浆或环氧混凝土（对破损区域过大处使用）对破损区域进行修补，要求修补后结构表面平整密实；所用环氧砂浆或环氧混凝土应具有较低的膨胀系数、收缩率和放热温度，并且还应具有较高的粘结力、硬度及抗冲击性能，环氧砂浆或环氧混凝土的配合比根据试验确定；修补区域如处于潮湿状态，应采取相应措施使修补位置保持干燥，或选用能在潮湿状态下施工的材料，确保修补质量；应根据材料物理化学特性、修补厚度以及气候条件等因素作好养护工作。图5.4.4-1混凝土破损区域修补示意图一图5.4.4-2混凝土破损区域修补示意图二材料及设计要求普通钢筋及钢材钢筋及接头连接设计普通钢筋采用HRB400和HPB300，抗拉设计强度分别为330MPa、250MPa。主要受力钢筋采用HRB400，其它分布钢筋采用HPB300。钢筋的主要技术性能必须符合国家标准《钢筋混凝土用钢第2部分热轧带肋钢筋》（GB1499-2-2018）、《钢筋混凝土用钢第1部分热轧光圆钢筋》（GB1499.1-2017）的有关规定。钢筋接头宜采用焊接接头和钢筋机械连接接头。HPB300钢筋接头建议采用闪光接触对焊，条件不具备时采用电弧焊（双面焊缝）；HRB400带肋钢筋直径>16mm时，接头建议采用机械连接，接头等级为I级，接头应符合《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107-2016）的规定。钢材及焊接设计用钢板除特殊规定外，均采用普通碳素结构钢Q235q，其技术性能必须符合国家标准《碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢带》(GB/T3524-2015)和《桥梁用结构钢》（GB/T714-2015）的规定。焊接钢材应满足可焊性要求。钢结构焊接材料应按如下要求采用：焊接材料应结合焊接工艺，通过焊接工艺评定试验进行选择，保证焊缝性能不低于母材，工艺简单，焊接变形小；焊条应采用低氢型焊条，焊丝应采用药芯焊丝；相关材料均应符合相应的国标要求。CO2气体保护焊的气体纯度应大于99.5%。普通钢材工字钢槽钢等需满足《热轧型钢国家标准》GB/T706-2016，套筒材料应符合GB/T11352-2009《一般工程用铸造碳钢件》标准。混凝土混凝土混凝土应采用高品质的强度等级为42.5的硅酸盐水泥，所用砂、石料、水的技术质量必须符合《公路桥涵施工技术规范》（JTGTF50-2011）有关条文规定。混凝土粗骨料应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产的坚硬碎石，最大粒径不宜超过2cm。混凝土细骨料应采用中粗砂，不得采用细砂，不宜采用机制砂。混凝土的抗压、抗拉强度及弹性模量等指标必须满足相应强度等级的混凝土的要求。耐久性基本要求为提高结构耐久性，一般构件混凝土须满足以下基本要求：最大水灰比0.55，最小水泥用量为340kg/m3，最大氯离子含量为0.15%，最大碱含量3kg/m3；特别地，对于现浇层混凝土按照P8级抗渗标准掺入适量抗渗剂，最小水泥用量为340kg/m3，最大氯离子含量为0.15%，最大碱含量3kg/m3，混凝土石料强度不低于混凝土强度的2倍。混凝土外加剂建议拌制混凝土过程中掺入适量的混凝土外加剂，如减水剂、防水剂等，但混凝土拌和中应慎用早强剂。外加剂的品种和用量应经试验确定，所用外加剂应符合现行国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）的质量规定，掺加引气剂或引气型减水剂的混凝土，其含气量宜控制在3%～5%，考虑外加剂对硬化混凝土收缩性能的影响，严禁使用对人体产生危害、对环境产生污染的外加剂。植筋胶混凝土桥梁结构锚固用的胶黏剂，必须采用专用改性环氧胶黏剂、改性乙烯酯胶黏剂或改性氨基甲酸酯胶黏剂，其质量和性能应符合《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22-2008）相关规定。桥梁受力植筋胶黏剂应采用A级胶，性能满足下表要求。表7.4-1植筋胶性能参数性能项目性能要求胶体性能劈裂抗拉强度（MPa）≥8.5抗压强度（Mpa）≥60抗弯强度（Mpa）≥50黏结能力钢-钢拉伸抗剪强度标准值（MPa）≥16约束拉拔条件下带肋钢筋与混凝土黏结强度（MPa）C30Ф25L=150mm≥11C60Ф25L=125mm≥17不挥发物含量（固体含量）（%）≥99不挥发物含量（固体含量）（%）≥99桥梁伸缩缝桥台伸缩缝采用GQF-F40伸缩装置，其有关技术特性必须满足《公路桥梁伸缩装置通用技术条件》(JT/T327-2016)的规定。型钢材料不低于Q345B的钢材强度，型钢应采用耐候钢并进行热浸锌防腐处理，其保护膜厚度不小于0.8mm，镀锌量不小于500g/m2，伸缩装置中防尘、防水所使用橡胶材料为纯橡胶，严禁使用再生橡胶。安装时梁端预留缝时应在伸缩缝厂方的指导下安装。其他混凝土拌和用水应采用饮用水或水质符合国家现行标准《混凝土用水标准(附条文说明)》（JGJ63-2006）规定的天然洁净水。修补用M10砂浆的性能指标必须达到相关规范要求。施工方法桥面铺装及附属构造施工伸缩缝安装温度一般控制在20℃左右，如特殊原因，可参考伸缩缝厂家提供的资料预留缩缝处的梁端间距及型钢间隙进行安装。注意桥台伸缩缝处护栏应断开。桥面防水层施工施工前的基面处理：新建混凝土桥面最少应有7天养护期。首先对路表面上存有的不良附着物进行清除，清扫路面砂粒、杂物，有油污的位置应进行特别处理，可采用溶剂溶解；路面清扫后即采用打砂机进行喷砂处理，目的是将路面的浮浆及部分附着不牢固的杂物清除，同时使路面清洁度及粗糙度满足要求；可用专业吹风机将界面完全吹扫干燥。水泥混凝土，表层干燥、干净，表面无浮浆、污染物，表面不得有松散、掉皮、空鼓及严重开裂现象，同时界面需完全干燥。施工方法：二阶反应型防水粘结材料用量：0.3kg~0.6kg/m2。界面清洁干净，并完全干燥后，即可进行防水层的施工，采用人工涂布方式进行。人工涂布：施工前，将其倒入适当大小的容器中，轻微搅拌3~5min，由操作人员用滚筒将其均匀地涂布于水泥混凝土或其它处置基面上；注意应尽量滚涂均匀。为达到好的施工效果，防水层需采用两次分次实施，常温下第一次和第二次实施之间的时间间隔应在4～8h,防水层施工后12小时，即可进行面层的施工。施工注意事项：防水层施工时，需要对基面进行处理。基面表层干燥、干净，表面不得有松散浮浆、掉皮、空鼓及严重开裂现象，对于油污需用溶剂清除。防水层施工中涂布应均匀，同时需防止空气的浸入。防水层施工时，空气温度应为0～40℃，雨天、大风及冰冻天气不宜施工；施工过程中严禁一切烟火。桥梁原水泥混凝土铺装凿除并修整完毕后涂刷防水层，再做桥面铺装防水混凝土。施工注意事项施工注意要点施工前必须做好施工组织，做好安全防护，施工人员应佩戴安全帽，必要时是佩戴安全带和设置安全防护网。施工路段前后均要设置警示标志，以确保施工人员和设备的安全。发现设计与现场实际情况不符合时，应立即与设计单位联系，以便及时解决;施工前必须复核原图尺寸，若发现与图纸不符之处请及时通知业主及设计单位；维修处治所用材料必须经过严格检测，满足《公路桥梁加固设计规范》(JTG/TJ22-2008)和《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG/TJ23-2008)的要求后方可使用；整治施工过程需进行严格控制，必须按《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG/TJ23-2008)的要求进行；工程验收参照《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG/TJ23-2008)；该桥整治施工过程应适当限制桥面交通，并严格按照既定流程顺序进行施工。本桥应在枯水季节施工，以减小施工难度及保障施工安全。施工安全注意事项施工应在施工地段两端设置安全警示标志，施工路段前后50m范围设置隔离带，限速5km/h，两边各留有一人用以疏导交通，确保施工人员和设备安全，禁止非施工人员及非施工车辆进入施工现场，同时保证道路的畅通、正常运营。由于该桥施工过程中，对交通影响较大，需要有关部门对其交通进行协调疏导，确保桥梁施工安全。从施工开始到结束，都要进行严密的施工监测，若发现异常情况，必要时应果断中断施工，疏散人员并及时通知有关单位进行处理，避免造成人身安全事故。该桥整治施工过程中及竣工后的15天内，要求做好桥梁的限载、限速处理：限载10吨，限速10公里/小时，施工过程中需限制或封闭公路交通或中断地方道路通行时，应及时与相关主管部门协商，取得批复后，方可施工。高空作业注意事项高处作业前逐级进行安全技术教育及交底，对用于高处作业的设施、设备和安全标志，在投入使用前，检查确定完好后使用。遇恶劣天气不得进行露天攀登与悬空高处作业。用于高处作业的防护设施，不得擅自拆除，确因作业需要临时拆除必须经项目经理部施工负责人同意，并采取相应的措施，作业后应立即恢复。高处作业必须系安全带，严禁在一个物件上栓挂几根安全带或一根安全绳上栓几个人：临边作业要设置防护围栏和安全网；悬空作业应有可靠的安全防护设施。高处作业人员按规定着装，穿软底防滑鞋，严禁穿拖鞋、硬底鞋和带钉易滑的靴鞋。高处作业中所用的物料均应堆放平稳，不得置放在临边附近，更不得妨碍通行和装卸，对于有坠落可能的任何物料、工具，都应一律先行撤除或加以固定。环境保护固体废弃物处理注意事项本工程维修施工需要注意以下事项：施工营地和施工现场院的生活垃圾，应集中堆放。施工和生活中的废弃物也可经当地环保部门同意后，运至指定地点。报废材料或施工中返工的挖除材料立即运出现场并进行掩埋等处理。对于施工中废弃的零碎配件，边角料、水泥袋、包装箱等及时收集清理并搞好现场卫生，以保护自然环境与景观不受破坏。大气环境保护措施施工场地和运输道路经常洒水，尽可能减少灰尘对生