2012桥梁缺陷维修技术方案.doc

闻垣高速公路桥梁维修技术方案二一二年五月12一、概述闻喜东镇至垣曲蒲掌高速公路位于山西省运城市东北部，东接河南济源至邵源高速公路，西连大运高速，经横水镇、绛县、中条山、垣曲县、皋落乡、华峰乡、英言乡，终止于蒲掌乡王古垛。横跨豫西北和晋东南，是晋南地区又一条重要的出省通道。主线全长83.904km。其中主线特大桥3座 4065m，主线大桥47座 18522.65m，主线中桥9座 555.96m.主线小桥1座22.24m 共60座，桥梁总长23165.85m。一般桥梁上部结构均采用施工方便、质量易于控制、造价较低、工期短、技术成熟的30m 长小箱梁、40m和25mT梁的预制结构，桥墩高度最高92m,最低5m,平均高度为30m40m居多。为保证工程质量，山西省高速公路开发有限公司检测中心对全线桥梁做了全面检测，发现其中五十五座桥梁存在不同程度的病害需要维修。桥梁设计采用的技术标准： 公路等级：高速公路； 设计行车速度：垣曲蒲掌至绛县冷口段设计时速80公里/小时；绛县冷口至闻喜东镇段设计时速100公里/小时； 设计荷载：公路级。二、编制依据1、公路工程设计标准 （JTG B01-2003）2、公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004）3、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）4、公路桥涵养护规范 （JTJ 024-85）5、公路桥梁加固设计规范 （JTG/T J22-2008）6、公路桥涵施工技术规范 (JTJ 041-2000)7、闻垣高速二期工程桥梁检查报告三、病害处治设计技术标准本次设计主要是闻垣高速公路桥梁工程检查报告，检查所发现的病害缺陷过行修补桥梁外观缺陷，防止病害进一步发展而影响结构耐久性，不涉及到桥梁受力特性的改变，也不对应桥梁结构的加固及承载能力的提高，桥梁原结构几何尺寸未做变动，桥梁技术标准同原桥设计。四、桥梁病害情况通过整理分析检查报告，总结出8类病害55座桥梁均有不同程度的体现，基病害内容包括混凝土裂缝、混凝土缺损、露筋、泛碱、网裂、防震挡块橡胶垫块缺失、预应力锚头外露，锚下混凝土不密实等。1、上部结构（图1-1） 主梁（板）存在水平纵向缝、斜缝、垂直缝但多数存在仅为表层裂缝，多数裂缝为宽度在0.15mm以下，表面微裂缝，裂缝最宽为3mm仅1条，并有小面积的泛碱析出现象； 纵向湿接缝存在细微纵向、横向裂缝，部分位置有网裂现象，裂缝在0.15mm以下，裂缝一般为等间距分布数条，部分裂缝有泛碱析出现象； 横隔板有竖向裂缝，裂缝最宽为0.25mm； 主梁（板）、纵向湿接缝及横隔板局部混凝土有缺损、露筋、蜂窝、麻面病害；桥梁安装后因安装泄水管时对周边混凝土的损坏，造成落水管处混凝土破损，部分泄水管长度不足，未露出梁体；因桥上渗水，造成梁体局部因渗水泛碱，影响结构耐久性；2、下部结构（图1-2） 盖梁存在水平、竖向裂缝，裂缝宽度多在0.15mm以下； 个别盖梁、墩柱混凝土有小面积缺损、露筋、网裂。T梁马蹄纵向裂缝混凝土缺损、露筋横隔板竖向裂缝横隔板蜂窝、露筋纵向湿接缝裂缝且泛碱纵向湿接缝空洞、露筋图1-1 上部结构主要病害盖梁混凝土缺损、露筋墩柱不密实，缺损图1-2 下部结构主要病害五、病害处治原则整理桥检报告可知，目前桥梁存在的问题主要是表面裂缝和混凝土外观缺陷，且该条高速公路通车时间不长，这些病害主要是施工方法不当造成的，不涉及结构自身承载力的问题，病害处理的目的主要是防患于未然，防止病害进一步发展，同时改善结构外观。具体处治原则如下：1、对现有病害进行表面修补，使结构耐久性得到保证，整体寿命应得到提高，同时使结构外表整洁美观；2、对于相对较为严重的病害及结构敏感区域病害，根据实际情况，提出针对性的解决方案。六、病害处治方案 （一）总体思路桥梁目前存在的病害多为施工原因造成，本次设计主要是以桥检报告为依据，根据实际情况提出处治方案。从报告中可以看出，目前桥梁大量出现的病害均为外观缺陷，这些缺陷是由施工原因造成的，目前暂不影响结构安全。但是，这些病害如果不处治，任其发展，久而久之必然会影响到结构的使用寿命，同时部分敏感区域的小病害也可能会发展成为影响结构安全的严重问题。因此，病害处治的总体思路可概况为如下：1、对于桥梁目前存在的病害应按养护规范的要求进行处理，防止这些病害进一步发展；2、对于较严重病害及结构敏感区域病害（如支座位置、主梁受拉区、盖梁等）提出具有针对性的处治方案；（二）处治方案1、混凝土裂缝处理 对于缝宽小于等于0.15mm的裂缝，利用封缝胶进行封闭处理； 对于缝宽大于0.15mm的裂缝，应采用优质的灌注胶进行混凝土结构表面裂缝的化学灌浆补强。2、混凝土缺损、露筋修复对混凝土结构表面出现的蜂窝、麻面、松散、空洞、脱落、露筋及表面锈蚀等区域，先进行人工凿除或用高压水进行冲洗，将这些区域的松散、污损的部分清理干净，直至露出新鲜坚硬的混凝土；露筋部位先进行除锈处理，确保该部位没有油污、油脂、灰尘及附着物存在，然后对露出的钢筋进行除锈和阻锈处理，再用环氧砂浆进行修复补强；存在空洞的部位应将空洞面完全凿除，直至露出实浇面，补缺厚度及面积在施工中根据实际情况调整。修补时环氧砂浆比混凝土表面凹陷5mm 左右，待聚合物砂浆或环氧砂浆到达一定强度后，用普通砂浆抹平。3、泛碱、水侵蚀处治对于泛碱的区域，应先判断其是否反复渗水，如果不会再渗水，将泛碱区域打磨清理干净即可；若为箱梁梁内积水，随季节变化反复渗水，为了防止混凝土内活性物质流失，应对其表面清理完碱物质之后，涂刷2层水泥基渗透性结晶防水涂料。4、网裂处理网裂部位先用角磨机打磨，清洗后采用结构胶进行封闭，表面同标号水泥处理，以达到外观美观，色泽一致。5、泄水管混凝土缺损及泄水管接长处理对于泄水管处混凝土破损处理方法与梁体混凝土缺损处理方法相同。泄水管长度不足的，采用与原桥泄水管管径相同的PVC管进行接长，保证泄水管露出翼板不少于8cm。七、施工工艺1、裂缝封闭施工工艺施工工艺流程如下图：裂缝处混凝土打磨封闭前裂缝处理封缝质量检查（工艺流程图） 用角磨机沿裂缝打磨，宽度50mm，需将混凝土的碳化层打磨掉至坚实的混凝土； 使用高压气泵将裂缝内及周边的粉尘吹尽，用工业丙酮清洗打磨面34遍,做到指触无粉尘。 将封缝胶体按比例配置，严格使用电子称称量，并且搅拌均匀。用刮刀将配好的封缝胶均匀压刮到清理干净的打磨面上，涂抹厚度2mm。2、裂缝灌浆施工工艺施工工艺流程如下图：裂缝处理埋设灌浆嘴、盒、管封缝检查封口结束灌浆配制浆液密封检查（工艺流程图）裂缝灌胶采用低压慢注法施工。 用角磨机沿裂缝打磨，宽度50mm，需将混凝土的碳化层打磨掉至坚实的混凝土； 使用高压气泵将裂缝内及周边的粉尘吹尽，用工业丙酮清洗打磨面34遍,做到指触无粉尘。粘贴注浆底座，设置注浆底座位置原则上为裂缝最宽处，裂缝两头，平均间距最大20cm，可以根据缝宽的情况加密。底座的粘贴要注意密封，并不堵塞注浆嘴。注浆底座粘贴完毕后，按裂缝封闭法封闭其余部位。待粘接胶达到强度后，按比例配置胶液，装入注胶器。注胶器的安装顺序为间隔安置，即隔一个注胶底座安置一个注胶器，安装完该缝上全部注胶器为止，松开注胶器上的弹簧，让胶液在低压作用下慢慢渗入缝中。当不安装注胶器的底座出胶时，则在该底座上安装注胶器注胶。注胶器内的胶注完时，应取下及时补充胶液。当注胶器内的胶液固化后，取下注胶器完成注胶。3、混凝土表面缺陷修复工艺施工工艺流程如下图：表面处理露筋处除锈处理混凝土修补（工艺流程图） 表面处理：施工前先清除混凝土表面杂物碎渣、污物、灰尘和就混凝土疏松层，用空压机或清水清理干净； 露筋处的除锈处理：对于外露钢筋，先用电动钢丝配合人工，用钢丝刷将其表面的氧化层清理干净，使其表面洁净并露出金属光泽。然后涂刷除锈剂，待钢筋表面除锈干净后，用高压水冲洗干净。对于混凝土保护层薄弱而造成钢筋锈蚀的区域，首先对该部位的混凝土表面进行刷洗，确保表面无污物、灰尘等影响渗透的杂物，并对外露的钢筋表面进行人工除锈，将阻锈剂涂刷在钢筋或病害处的混凝土表面上。 混凝土修补：对于需要对混凝土进行修补的区域，先对表面已经氧化的混凝土表层进行凿除，露出新鲜混凝土面，洒水湿润已凿出的新鲜混凝土面，在保持湿润且无水的条件下，用环氧砂浆对结构进行修补。八、主要材料主要材料性能应满足公路桥梁加固设计规范（JTG/T J22-2008）中规定的要求。1、施工中所用封缝胶、灌缝胶及高强复合砂浆材料经调查、比选择，推荐厂家为北京建研昆仑科技有限公司。2、施工过程中，所进材料经监理验收确认后，方可使用。3、主要材料试验：主要材料进场后，由建管处随机进行抽检1-2组，委托有资质单位进行检测，试验费用由施工单位承担。4、封缝胶材料需由厂家对封缝胶材料进行调整，确保修补后与原梁板颜色一致。九、施工方法根据桥梁距地面高度，桥梁梁底距地面高度小于等于4m且有条件采用活动支架进行施工时，活动支架等费用包含在缺陷维修费用，不再考虑其它费用；桥梁梁底跨地面高度大于4m时，采用桥检车进行施工，桥检车台班按实际施工台班计量。十、质量检验与验收按公路桥梁加固施工技术规范JTG/T J23-2008执行。1、裂缝封闭表面封缝材料固化后应均匀、平整、不出现裂缝、无脱落；2、裂缝注浆处理当注入裂缝的修补胶达到7d固化期时，应采用取芯法对注浆效果进行检验。芯样检验应采用劈裂抗拉强度测定方法。当检验结果符合下列条件之一时为符合设计要求：沿裂缝方向施加的劈力，其破坏应发生在混凝土部分（即内聚破坏）；破坏虽有部分发生在因面上，但其破坏面积不大于破坏总面积的15%；表面封缝材料固化后应均匀、平整、不出现裂缝、无脱落。3、混凝土缺损修补混凝土缺损修补完成后表面应平整、无裂缝、脱层、起鼓、脱落等，修补处表面与原结构表面色泽应基本一致。修补后平整度允许偏差值应满足下表要求。项目允许偏差检查方案与频率梁体平整度（mm）5钢尺丈量阴阳角（）5尺量4、泄水管混凝土缺损修复及泄水管接长处理泄水管周围混凝土缺损修补完成后表面应平整、无裂缝、脱层、起鼓、脱落及与泄水管周围有空隙等，修补处表面与原结构表面色泽应基本一致；泄水管接长处理，泄水管应安装牢固，泄水管须伸出翼缘板不少于8cm。十一、其它1、为了保证维修效果，确保施工工程质量，部分施工工序施工时必须对桥上交通施行管制。为了尽量减少交通封闭的时间，因此需做好施工期间的交通组织，与施工进度配合好。桥梁进行裂缝灌浆封闭时尽量减少行车。2、施工中使用到的化学灌浆材料具有一定毒性，施工中必须采取有效的防护措施。3、进入冬季施工时，施工单位应按照相关施工规范采取合理、有效的加温保温措施，以保证所用材料的性能要求。4、本次设计是在桥检报告的基础上完成，桥梁病害的实际情况与设计可能会有差别，