新湖光路跨淮南铁路维修加固方案设计说明.doc

巢湖市2017年度市政大中修工程项目 QS-1 新湖光路跨淮南铁路桥维修加固工程方案设计说明安徽国顺交通咨询设计有限公司一、桥梁概述 新湖光路跨淮南铁路桥位于湖光路上，龟山路以北，跨越淮南铁路。该桥目前交通繁忙,偶有重车通行。图1为该桥的地理位置示意图。 图1 新湖光路跨淮南铁路桥地理位置图该桥为南北走向预应力混凝土简支箱梁桥，分为东、西两幅，东幅桥为单跨桥梁，桥长52.0m，跨径为35.0m；西幅桥为两跨桥梁，桥长65.0m，跨径组合为25.0m+25.0m。东、西两幅桥上部结构均由 9 片预应力小箱梁组成，梁高为1.8m，梁底宽1.0m，两箱梁中心距为2.9m，梁端均设板式橡胶支座。下部结构采用U形桥台，桩柱式桥墩，扩大基础。图2为新湖光路跨淮南铁路立交桥面实景图，图3为新湖光路跨淮南铁路立交侧面实景图。该桥东、西两幅桥桥面总宽均为 26.5m，桥宽布置均为： 0.5m 栏杆（防抛网）+2.0m 人行 道+5.0m 非机动车道+3.5m 机非分隔带+15.0m 车行道+0.5m 防护栏（防抛网）。桥面铺装为沥青 混凝土铺装层，桥面两侧采用不锈钢栏杆加防抛网组成。 图2新湖光路跨淮南铁路桥面实景图 图3新湖光路跨淮南铁路侧面实景图二、设计采用的规范及标准1、城市桥梁设计准则（CJJ69-93）；2、城市桥梁设计规范（CJJ11-2011）；3、公路桥涵设计通用规范（JTGD602015）；4、工程结构加固材料安全性鉴定技术规范（GB 50728-2011）；5、新湖光路跨淮南铁路桥检测报告（2015年-2017年）；6、城市桥梁养护技术规范（DBCJJ99-2004）；7、其它相关技术标准和规范。三、桥梁主要病害1、全桥伸缩缝均有不同程度堵塞现象（见图4），伸缩缝橡胶止水局部破损（见图5）。桥头机动车道与非机动车道处积水（见图6）。护栏砼基础普遍保护层偏薄，钢筋锈胀（见图7）。桥头接坡距伸缩缝8m处、 16m处有2条贯通横缝，缝宽分别为0.5mm和1.0mm（见图8）2、箱梁腹板侧面渗水析白（见图9），湿接缝底面模板拉杆均未清除（见图10），梁间湿接缝处通长均有渗水现象（见图11）。3、桥台通长均有渗水痕迹（见图12），部分橡胶支座不均匀压缩变形（见图13）。 图4伸缩缝堵塞 图5伸缩缝止水带破损 图6车道积水 图7护栏砼钢筋锈胀 图8 桥面横缝 图9箱梁腹板渗水析白 图10湿接缝底面模板拉杆均未清除 图11湿接缝间渗水 图14桥台通长渗水 图15支座不均匀压缩变形四、桥梁评估：通过分析本桥的技术状况，按照城市桥梁养护技术规范（CJJ 99-2003）关于桥梁技术状况评定标准进行评定，该桥当前的技术状况总体评定为B级（良好状态）。五、维修方案此方案主要包括：桥面铺装改造，人行道地砖更换，伸缩缝更换，梁底病害修复、支座剪切变形处理等。1、桥面系及排水改造（1）将原桥面铺装破损处铲除至梁板顶面，重新铺一层直径为10mm，间距为1010钢筋网，表面处理后分别采用防水砼和改性沥青砼层对全桥桥面重新铺装。（2）桥面砼采用C40防水砼。双向横坡1.0%，砼厚度817cm。（3）原桥的泄水孔堵塞及管盖缺失在施工中进行清理和修补。（4）桥面裂缝进行改性沥青灌浆处理，以防止雨水下渗至桥墩台和梁板，从而引起混凝土构件的过早碳化，降低构件耐久性2、人行道地砖及中央分隔带饰面人行道是城市道路网中仅次于车行道的重要组成部分，是专门用于集散人流、供步行者通行并限制机动车交通混入的街道。人行道常设置于车行道两侧，其宽度和铺装水平对于保证车行道交通流畅与步行者行走安全极为重要。总的来说，对人行道铺装的基本要求是希望能够提供有一定强度、耐磨、防滑、舒适、美观的路面。在潮湿的天气能防滑，便于排水，在有坡之处即使在恶劣气候条件下也安全，同时造价低廉，有方向感与方位感，有明确的边界，有合适的色彩、尺度与质感。原有地砖已不能满足防滑、舒适、美观的要求，拆除原有人行道地砖，重新安装新的地砖。（1）人行道特性人行道是以满足城市生活性交通要求为主要功能的道路，主要为城市居民购物、社交、游憩等活动服务，以步行和自行车交通为主，机动交通较少。（2）铺装材料的选择此类道路是居民日常生活的主要场所，是人流最集中的地区，也是人们停留时间最长的街道空间，因此应该选择具备非常好的防滑性、透水性和弹性的铺装材料，来为人们提供一种方便行走、不宜滑倒和摔绊、不宜疲劳的舒适路面。一般采用混凝土砌块砖、花岗岩、青石板、砖砌块等砌块类铺装材料，应避免使用釉面砖、镜面花岗岩等防滑性能较差的铺装材料。方案一花岗岩：花岗岩质地坚硬、耐酸碱、耐腐蚀、耐高温、耐光照、耐冻、耐摩 擦、耐久性好，外观色泽可保持百年以上。石材由表面形式分为：光面、烧面、拉丝面、凿毛等。可以根据设计要求来设计。 火烧面 蘑菇面 自然面 拉丝面方案二人造石材：人造石通常是指人造石实体面材、人造石石英石、人造石岗石等。相比不锈钢、陶瓷等传统建材，人造石不但功能多样，颜色丰富，应用范围也更加广泛。人造石无毒性、放射性，阻燃、不粘油、不渗污、耐磨、耐冲击、易保养。 方案三水磨石：水磨石是将碎石拌入水泥制成混凝土制品后表面磨光的制品。水磨石地面硬度可达6-8级，不开裂、不怕重车碾压、不雅中午拖拉，也不收缩变形，地面花色可设计要求来随意拼接。 （3）铺装设计生活性道路的人行道铺装除满足以上物质功能的要求外，还用满足步行者精神上的要求，因此步行者视觉上的适应性是铺装设计的一个重要要求，赏心悦目的铺装景观可以使行走变得轻松愉快。因此铺装设计还应注意以下设计内容及设计原则。c 尺度、色彩和构形在尺度上一般要求铺装设计采用人体尺度或小尺度，给人以亲切感、舒适感，对于较宽的人行道，可通过图案的间隔、线条的划分降低尺度感，吸引更多的人驻足。色彩设计应该丰富多彩，同时要注意与周围环境相协调。构形多采用重复形式，给步行赋予一种节奏感。b增加铺装景观的可观赏性和可读性：在生活性道路人行道的铺装上加强铺装图案的细部设计增加景观的文化内涵，以满足人们在行进过程中对街道景观的品评、联想、回味。例如，在通往学校的人行道上铺设一些具有科普意义的卡通画，不仅丰富了人行道的铺装图案，还可让学生学到相关知识。通过细部设计使路面高度信息化，会使行人更容易明白所在场所的情况。c 以人为本：营造人性化的步行空间是进行铺装景观设计的最终目标，为了充分体现“以人为本”的设计原则，在铺装设计中就要注意满足各类人群的要求。例如，一路两用：在一条人行道上采用两种不同的铺装形式，外侧直线形或大尺度构图的步道为快速通过的行人设计；内侧曲线形或小尺度构图的步道为休闲散步者设计。既满足了必要性步行活动的要求，又使自发性和社会性步行活动的发生有了可能。d增强行人的安全感：可采用断差的方式对人行空间和车行空间进行有效的界定，即让人行道和车行道不在同一高度上。当道路狭窄时，为增强空间的开敞性，也可将车行道与人行道设置在同一高度上，这时可以通过改变铺装材料、色彩，配合限定高度的隔离设施进行有效的空间界定，增强行人的安全感。设计既要考虑结构的安全性，又要结合美化城市的功能，推荐人行道采用拉丝面花岗地砖铺面，采用人造石材面砖进行中央分隔带饰面。3、箱梁底板钻孔排水对于箱梁底板或腹板存在程度不同的渗水、积水情况，采用钻孔排水方法，可有效的排除箱梁内部的积水。钻孔时，应遵循不影响结构受力性能、不对结构造成大的损害基本原则，钻孔的方式及基本要求如下：1)钻孔采用冲击钻，孔径为1820mm。每一跨箱梁的钻孔位置及数量宜根据箱梁底板的高程确定，孔眼位置尽量设置于底板的低洼面处；2)钻孔时如遇到钢筋阻隔，应沿桥宽方向偏移5cm再钻，切记不能打断钢筋，并用水泥砂浆将未钻通的孔封闭，防止钢筋锈蚀。3)若箱梁底板凸凹不平，则应增加钻孔数量，但钻孔的最小间距应大于40cm。4、支座变形处理采用千斤顶顶升的方法更换损坏严重的支座，顶升前应先解除支座对应位置的桥面连续，凿除支座对应处桥面铺装层混凝土、断开连接钢筋，待更换完毕后再对桥面连续进行恢复5、伸缩缝及桥面连续改造对伸缩缝缝堵塞病害进行堵塞物定期清除,原伸缩缝锚固混凝土破损、型钢松动变形，此次维修为拆除伸缩缝型钢及砼，桥面铺装后预留槽安装C型D40伸缩缝，浇筑C40钢纤维砼，保证其平整度不超过3mm。6、梁板铰缝渗水对梁板铰缝局部开裂、渗水的，采取对铰缝注浆的方式进行加固。7、混凝土缺陷及外露钢筋处理对个别梁板及盖梁、台身、护栏出现露筋现象进行修补，施工步骤如下:采用高压水枪将混凝土表面剥落、松散的劣化部分清除，并对锈蚀的钢筋进行除锈、清洗，再对钢筋作防锈处理;在修复部位涂抹混凝土结合剂;涂抹、施工聚合物砂浆。聚合物砂浆修复施工根据梁体混凝土脱落厚度选择不同的修复次数7、拆除梁间湿接缝底面模板拉杆六、施工要点1、梁板铰缝注浆铰缝注浆:对于铰缝局部破损渗水的，应在板底铰缝破损位置灌注42.5#普通硅酸盐水泥浆，正式注浆前应进行注浆试验，确定合理的水灰比后方可正式注浆，注浆采用低压，最大压力控制在0. 5Mpa，直到临近的灌浆嘴溢出浆液后，再采用0. 2-0. 4Mpa进行渗透，即可停止，然后再依次移至其他灌浆嘴继续灌浆，灌浆压力应逐渐升高，达到规定后，保持压力稳定，以满足灌浆要求。为确保灌浆密实，采取保压措施，即在该灌浆孔前后相邻孔都冒浆的情况下，关闭临近冒浆的灌浆嘴，保持压力2-3分钟灌浆，停止的标志为吸浆率小于0. 1L/min，再继续压注几分钟即可停止灌浆，关掉进浆嘴上的转芯阀门，灌浆结束后及时清洗压浆罐，输浆管等设备及其他容器，注浆前应先用改性环氧树脂封闭铰缝底部。2、更换伸缩缝更换伸缩缝的具体实施工艺如下： 1)安装伸缩缝前应结合桥面铺装维修预留槽口：先凿除原桥面砼铺装层以及伸缩缝，在施工防水砼层时预留2cm作为更换伸缩缝的槽口，伸缩缝部位不需摊铺沥青铺装，使得预留槽口厚度为8cm。2)对预留槽口进行表面处理，表面要求平整，并清除杂物，用高压水冲洗，检查伸缩缝预留槽是否符合要求，不符合时应及时调整。3)在坑槽表面涂上一层防水底胶，然后正确的放置钢梁，调整好伸缩缝位置。4)伸缩缝正确就位后，在两侧凹槽内填充树脂粘结物，然后用泥刀抹平表面，使之与车道一致。5)伸缩缝施工完毕后应进行保养，保养期不小于3天，保养期严禁通车。6)伸缩缝的安装应在厂方技术人员现场指导下方可进行。3 更换支座支座更换应在桥面铺装凿除后尚未重新铺装这一时段进行，其实施工艺如下：1)解除桥面连续：对于主桥T构和挂梁桥跨，桥面连续设置在铺装层内，桥面铺装层凿除后，桥面连续也相应的解除了，对于挂梁与空心板接缝处，则在凿除桥面铺装层后还应凿开空心板对应位置的现浇层砼。桥面连续的解除尚须对桥面系附属设施如人行道、栏杆等一并解除。2)支架搭设：在墩位处搭设支架，设置操作平台，对于无水地段采取搭设支架方式，用普通脚手架钢管、扣件连接即可；对于水中墩则采用船拼搭设支架或采用上部吊装贝雷架。支架强度、稳定性均应满足作业安全的要求。3)检查：支架完成后，对各墩位支座进行全面检查、核实，并做好记录和编号。根据检查情况，确定更换支座部位、桥跨和数量。支座更换前尚应对支座垫石进行检查，对破损垫石应采用水泥砂浆进行修补，并按设计要求设置好坡度。4)准备：在作业前应对千斤顶安放处进行清理，以利于千斤顶及垫板的安放平稳。同时确定千斤顶所使用的垫板，垫板采用钢板（厚10mm），尺寸不得小于14cm14cm，在相对应的板式支座前面放置，并准备一定数量的薄钢板或楔形钢板，以利于在板梁顶升过程中超垫楔紧。千斤顶、油泵使用前应进行标定，千斤顶最大顶升力应大于100t，油泵应采用能同时控制5台千斤顶以上的液压顶升设备。5)试顶：按设计对应位置各放置一个千斤顶，千斤顶与挂梁间的接触应均匀一致，如空隙较大，可采用薄钢板加垫，每个T梁腹板上设置一个观察标尺，以检查梁体升高情况，相邻梁体顶升高差应控制在1mm以内，设置好油泵等设备后便可顶升，然后在专业人员的统一指挥下各千斤顶同步加压，各千斤顶试顶力为5t，无异常情况后才开始正式顶升。6)正式顶升：在专业人员的统一指挥下各千斤顶同步缓慢加压，各千斤顶顶升力为60t，顶升至使梁体离开原支座约2cm立刻停止。顶升过程中随时检查梁体升高均匀性，并通过油泵进行调整。7)支座更换：当梁体顶升至己能拆换支座时，控制油泵压力阀门保持稳定，采用专用工具将损坏的支座取出，取出前应对原有支座的位置进行测量记录，然后将新支座安放在原位置上，并检查位置是否正确，高矮是否合适，接触是否良好。所更换的支座应与原支座位置一致，但高度上应以略高于原支座为宜，所更换的挂梁支座应采用35035056mm板式橡胶支座。8)梁体落位：当所更换的支座全部到位后，油泵回油，慢慢均匀放松各千斤顶，将梁