桥梁维修施工方案

通建高速公路维修工程桥梁维修加固施工方案通建高速公路维修工程桥梁维修加固施工方案 通建高速公路位于通海县与建水县之间 全长 62 7 公里 于 2004 年 11 月 建成通车 高速沿线桥梁结构物较多 共 13 座大桥 29 座中桥 50 座小桥 16 座上跨桥 编制依据 1 通海 建水一级公路施工图 2 通建高速公路桥梁定期检查检测报告 3 鸡石 通建高速公路 11 座桥梁检测报告 4 公路桥梁加固施工技术规范 JTG T J23 2008 5 公路桥涵养护规范 JTG H11 2004 6 混凝土结构加固设计规范 GB 50367 2013 等 工程概况 该段高速路已运营约 10 年 随着当地经济的发展 交通运输任务日趋繁重 重载 超载车辆的增加 造成高速公路上部分桥梁的技术状况和服务水平均有 所下降 桥梁构件出现了不同程度的病害和缺损 本次对存在病害和缺损的桥 梁结构维修加固使结构能够满足原设计荷载标准下的安全使用要求 全线桥梁总体技术状况等级如下表 大桥中桥小桥上跨桥合计 1 类617441481 2 类5126225 3 类22 合从上表可以清晰地看出全线 108 座桥梁其中有 1 类桥梁 81 座 该类桥梁为全新状态 无需大的维修加固 2 类桥梁 25 座 该类桥梁 桥面系桥面铺装破损 伸缩缝堵塞 桥梁上部 承重构件多块空心板存在纵向裂缝 裂缝长度和宽度超限 钢绞线外露 下部 结构立柱存在破损 露筋 锈蚀等现象 如 k18 589 大桥 上 下行线 k40 714 中桥 上 下行线 等 3 类桥梁 2 座 该类桥梁 桥面系桥面铺装破损严重 伸缩缝堵塞 桥梁 上部承重构件多块空心板存在纵向裂缝 裂缝长度和宽度超限 湿接缝砼小板 多块开裂 支座脱空现象普遍 如 K19 593 大桥 下行线 K53 451 大桥 上 行线 全线需维修加固的桥梁大部分处于 2 类技术评定 根据定期检查报告 特 殊检查报告及现场调查 大部分桥梁病害类型 特点及发生原因等十分近似 属于桥梁常见病害 处理方案具有一定的通用性 对于常见共性病害 提出针 对性 标准化的处理方案 病害较为严重的少量桥梁 需要特殊加固 对此类 桥梁进行特殊加固处理 全线桥梁共性病害主要有以下几项 1 梁底出现纵向 横向裂缝 局部有渗水泛 2 混凝土表面存在缺损 露筋 锈胀 剥落等病害 3 桥面铺装拥包 破损 微伸缩量切缝破损 4 支座脱空 5 锥坡局部塌陷 6 防落网严重锈蚀 破损 除此之外还有部分桥梁病害较为严重 需进行特殊维修加固 施工方案 一 对于以上常见的桥梁病害和破损处治方案如下 1 梁底出现纵向 横向裂缝 局部有渗水泛白 该共性病害比较普遍 分布范围较广 形态宽度各异 不同的裂缝宽度和裂缝 形态采用的处理方案不同 A 当裂缝宽度小于 0 2mm 时 采用表面封闭法进行处理 采用表面封闭材料环氧胶泥 聚合物砂浆等对结构表面裂缝进行修补的方法 表面涂抹环氧胶泥时 先将裂缝附近 10cm 宽度范围内的灰尘 浮渣清理干净 并清洗 烘烤干燥 预热 保证环氧胶泥与混凝土粘结良好 也可以利用砼表 层微细独立裂缝或网状裂缝的毛细作用吸收低粘度渗透强的修补胶液 以此防 止裂缝进一步扩大 钢筋锈蚀等问题的出现 B 当裂缝宽度在 0 2mm 1 5mm 之间时 采用静压注射法 以 02 0 4mpa 的压力 将低黏度 高强度的裂缝修补胶注入裂缝腔内 a 对拟处理的裂缝沿缝凿成深 2 4mm 宽 4 6mm 的 V 形槽 b 清理缝口杂物 清除槽内浮尘 并用丙酮擦拭 c 骑缝用环氧胶泥封缝并埋设 粘贴注射器底座 以 30cm 间距为宜 每条裂 缝必须有一个进浆口和排气孔 d 用修补胶密封底座周围 并沿缝按 5 宽进行密封 e 密封材料固化后进行密封检查 对漏气部位进行补封处理 f 安装注射器 注入专用裂缝修补胶液 待相邻注射嘴冒浆时 停止注射并用 木塞塞紧 然后进行下一个注射嘴注胶 直至最后一个 g 注射胶液初凝后 除去木塞 采用环氧胶泥封堵注射口 注射过程中一定要保证缝隙内部胶泥浆饱满 无空隙 C 对于宽度大于 0 5mm 的活动性裂缝采用填充密封法 首先要在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出槽深和宽分别不小于 20mm 和 15mm 的 U 型沟槽 槽两侧砼修理平整并用丙酮擦拭 槽口干燥后 然后用改性 环氧树脂充填 并粘贴不小于 3 倍缝宽的 E 玻璃纤维布封闭其表面 若裂缝伴有渗水泛白现象 应对板底进行钻孔排水 以保证梁体空腔内干燥 砼裂缝修补胶的安全性能指标应符合下表规定 检验项目性能指标试验方法标准 钢 钢拉伸抗剪强度标准值 Mpa 10 GB T 7124 抗拉强度 Mpa 20 GB T 2568 受拉弹性模量 Mpa 1500 GB T 2568 胶体性能 抗拉强度 Mpa 50 GB T 2569 抗弯强度 Mpa 30 且不得呈脆性 碎裂状 破坏 GB T 2570 不挥发物含量 固体含量 99 GB T 14683 可灌注性 在产品说明书规定的压力下能注 入宽度 0 1mm 的裂缝 现场试灌注固化后 取芯样检查 胶粘剂必须通过毒性检验 严禁参加挥发性有害溶剂和非反应性稀释剂 完全固化的胶粘剂要符合实际无毒卫生等级要求 2 混凝土表面存在缺损 露筋 锈胀 剥落等病害 对于劣质疏松层较浅 病害范围较小的区域采用丙乳砂浆修补 对孔洞及深度 超过 6cm 的深层劣质疏松层采用高强度细石混凝土修补 伸缩缝锚固区混凝士 和护栏混凝土的修补也是如此 丙乳砂浆施工 a 丙乳需储存在 0 以上的环境中 施工环境要在 10 35 否则应采取有效 措施进行施工 b 用 52 5 级的硅酸盐或普通硅酸盐水泥 砂子需过 2 5mm 筛 且要满足有 关规范规定 c 在水泥基层上施工时 先要清理基层并加以喷砂或人工凿毛 然后用水清洗 干净使施工面处于饱和状态 薄层修补区边缘应凿一道 5cm 的深齿槽加强 新旧混凝土的粘结 d 在钢基层上施工时基层表面应先除锈 焊接和搭接部位应先进行找平 e 灰砂比及丙乳掺量 宜选灰砂比 1 1 5 2 砂浆 丙乳量为水泥的 25 30 施工前根据砂子和水泥及施工和易性确定水灰比 f 丙乳砂浆拌制时 先把水泥和砂子拌均匀 再确定水量和丙乳 充分拌和均 匀 材料称量正确每次搅拌的砂浆 要求在 30 45 分钟内使用完成 g 刮涂砂浆时 修补面上需先用丙乳净浆打底 净浆为丙乳和水泥比例 1 2 随后进行刮涂丙乳砂浆 仰面或立面施工超过 7mm 时 二次抹压 h 施工完成后 加强早期养护 7d 后可自然干燥 i 施工面为斜面或曲面 施工应从较低部位开始 以此施工到较高部位 修为 面积较大时应分段分块间隔施工 丙乳砂浆的质量要求如下表 项目丙乳砂浆 初凝时间 min 45 终凝时间 12 抗压强度 Mpa 30 与水泥砂浆粘结时间 Mpa 1 2 高强度细石混凝土施工 a 首先将疏松区劣质混凝土凿除 凿成规则的多边形 开凿以见新鲜 凿 实混凝土为止 开凿区以及孔洞四周边宜做成台阶状 台阶高差以不小 于 3cm 为宜 b 剔除开凿表面的浮石 并清洗开凿表面 饱水 24 小时 c 保持结合面湿润但无自由水的情况下 涂刷界面剂 立模浇筑 终凝后 拆模 覆盖湿麻袋保持潮湿 7 天 d 养护 7 天后 在修补区外表无尘埃 无自由水且湿润的条件下 用界面 剂在纵横向分批涂抹 高强细石混凝土要求三天抗压强度不小于 30Mpa 7 天抗压强度不小于 50Mpa 28 天抗压强度不小于 60Mpa 3 桥面铺装拥包 破损 微伸缩量切缝破损 部分桥梁的行车道存在比较严重的拥抱 车辙 开裂等病害 对此类桥面 应先将桥梁沥青混凝土铣刨至现浇层 重新铺筑 SBS 改性沥青混合料 AC 13C 实际铺装厚度与现状相同 以实际发生量为准 更换铺装层后最终标高应与原 桥一致 对于部分小桥和通道微伸缩量切缝存在不同程度的损坏 对破损的微量伸 缩缝进行凿除重做 微量缝灌封胶应满足 采购时要有 三证 并取样复检 报监理工程师审批后方可使用 灌缝胶 应具有较好的弹性 复原性 伸展性和粘结性 且其技术参数应满足国家规范 或标准要求 4 支座脱空 在长期组合荷载的作用下 梁板不均匀受力 导致板底支座脱空 损坏 不能 正常工作 应及时调平 更换 本路段支座问题比较严重的桥梁有 k19 884 中 桥 56 下行线 k40 714 中桥 210 下行线 支座调平 更换宜采用整联顶升 同 步操作 顶升的工艺包括 搭设支架 安装千斤顶 安装百分表 试顶 顶升 更换调平 支座 回油卸顶 拆除支架 具体施工如下 a 施工前做好各项准备工作 对桥梁基础 墩台 主梁 桥面系的技术状况检 查 先行处治基础 墩台及上部承重结构的缺陷 b 搭设支架及工作平台 支架工作面距梁底高度要确保操作人员施工方便 c 检查支座 顶升前 详细检查各支座情况 选择适当厚度和形状的钢板 保 证更换后 梁体与支座密贴 d 安装千斤顶 百分表 千斤顶底座附近处理平整 并在上下都垫上钢垫板 且放置位置不能影响支座的更换 e 试顶 顶升前 检查各千斤顶的同步性 稳定性和梁板的完好性 顶升总行 程以让所有支座松动来控制 每次顶升 2mm 稳定 10 分钟 用百分表测梁 体位移 各位移差不得超过 1mm 再进行下一级顶升 否则 停止顶升 对千斤顶进行各项检查 重新试顶 f 同步顶升 顶升时讲同一桥墩上的全部千斤顶并联起来 通过一台油泵进行 加压 保证每台千斤顶出力一致 严格控制油压和千斤顶行程 确保整体顶 升 控制起梁速度在 1mm 1min 左右 达到设计高度后 持荷 稳压 更 换支座 最高顶升高度不得超过 15mm g 支座更换 纠偏复位 将旧支座拆除 不锈钢板除锈 重新与支座上的钢板 黏贴 脱空支座 在垫石上垫钢板 找平相应高度 确保落梁时支座均匀受 力 h 回油 卸顶 更换好支座 千斤顶同步慢慢回落梁板至更换好的支座上 确保压紧密贴 位置正确后 拆除顶升系统 5 锥坡局部塌陷 为防止台后土压力继续增大 危机桥台安全 对塌陷的锥坡 首先采用透 水性材料进行填筑 然后重新砌筑 M10 浆砌片石 砌缝采用凹缝 6 防落网严重锈蚀 破损 K23 370 上跨桥 k25 009 上跨桥 k26 285 上跨桥 k26 727 上跨桥 k28 710 上跨桥 k29 006 上跨桥 K37 300 上跨桥 K40 730 上跨桥 k42 560 上跨桥 k47 472 5 上跨桥 k51 440 上跨桥 k53 240 上跨桥 k53 895 上跨 桥 k54 022 上跨桥 K54 860 上跨桥共计 15 座桥梁的防护网缺失破损比较严 重 对锈蚀比较严重及缺损的防护网进行更换处理 采用型钢边框 钢板网的型 式 二 特殊病害处治方案 1 空心板板底纵横向裂缝 裂网 板底空洞 钢绞线外漏 沿线桥梁空心板板底纵向裂缝较多 部分裂缝宽度超限 个别裂缝宽度 达到 0 5mm 并伴随渗水泛白现象 横向裂缝相对较少 普通钢筋砼板最大裂 缝宽度不超过 0 2mm 预应力板有个别出现横向裂缝 且裂缝宽度较小 部分 空心板底存在网裂 孔洞和钢绞线外露现象 对于纵向裂缝超限 板底网裂 孔洞 出现横向裂缝的预应力空心板用碳纤维 网格 聚合物砂浆防护方案 如 k23 479 小桥 94 下行线 k30 176 中桥 149 下行线 k40 490 中桥 205 下行 线 k40 714 中桥 210 上行线 k40 714 中桥 210 下行线 k45 684 中桥 253 上 行线 k45 684 中桥 253 下行线都要采用碳纤维网格防护方案进行施工 1 碳纤维网格的技术参数如下表 项目单位ARMO mesh L500 弹性模量 理论 KN mm 240 碳纤维极限拉伸强度 理论 N mm 4300 受力方向碳纤维的重量g m 200 设计碳纤维理论厚度mm0 117 设计碳纤维理论截面面积mm m117 1 75 应变时的极限拉应力 理论 kg m500 2 碳纤维网格防护施工步骤 a 表面处理 采用人工凿毛 3 4mm 把污垢 油脂 油污 水泥浆和养护 化合物从混凝土 砂浆和石头上除去 并露出粗糙的混凝土或砌体结构表面 b 砂浆拌制 按照合适的水灰比拌制砂浆 混合均匀 c 喷射第一层砂浆 喷射厚度为 1 5cm 并保证喷射后砂浆平整度 d 碳纤维网格的裁剪和铺设 按尺寸进行裁剪 铺设时碳纤维网格的碳纤 维丝方向与裂缝方向垂直 搭接时横向为 10cm 纵向为 20cm 还要保证其平 整度 e 表面刷拭 3 小时以后用辊筒对碳纤维网格表面进行刷拭和按压 保证 层间的粘结强度 f 喷射第二次砂浆 喷射厚度为 1 5cm 确保喷射完毕后 无网格纤维外 露及混凝土表面的平整度 g 砂浆养护和表面处理 喷射完毕后 养护 7 天 再进行表面的外装修或 涂装处理 2 现浇层破损修补 部分桥梁沥青层病害严重 凿除该部分整体化现浇层和破损铰缝 梁板 顶植入剪力钢筋 铺设钢筋网 重新浇筑 C50 聚丙烯纤维整体化混凝土 聚丙 烯掺入量为 0 9kg m 在现浇层顶面洒铺热沥青 预拌碎石防水涂层 重铺沥 青层 工 形梁桥面 凿除破损部分桥面板 铺设双层钢筋网 重新浇筑 桥面板 植筋的一般要求 1 采用植筋技术时 原构件的混凝土强度等级不得低于 C20 2 植筋锚固时 锚固部位的原构件混凝土不得有局部缺陷 若有缺陷 应先 进行补强加固处理后再植筋 3 植筋的基本锚固深度和按构造的最小锚固深度应符合 混凝土结构加固设 计规范 的要求 承重构件的锚固深度通过计算确定 4 植筋直径与对应的钻孔直径设计值参考下表 植筋直径与对应的钻孔直径设计值 钢筋直径 d mm 钻孔直径设计值 D mm 1215 1418 1620 植筋的施工工序 流程 钻孔 清理钻孔 注胶 插入钢筋 调整 保护 检测 1 钻孔 钻孔前要对原构件钢筋位置进行测定 避免损伤原结构钢筋 孔深大于 锚筋埋深 10mm 左右 孔径按上表所示 孔道顺直 2 清理钻孔 先用毛刷进行清孔 再用干燥高压空气清除孔内粉尘 孔壁保持干燥 清洁 3 注胶 将胶体缓慢注入孔内 将植筋胶灌注至孔深 2 3 处 注胶密实 饱满 插入锚筋后能充满整个孔洞 4 插入锚筋 将钢筋缓慢向一个方向旋转插入已注胶孔内 插到底为止 以少量胶体 均匀溢出为准 5 调整 将插入孔内的钢筋进行对位 调整垂直度 在