主桥维修加固工程设计说明

设计说明工程概况全桥共跨，其中主桥跨径为×，桥东引桥跨径为孔，桥西引桥共跨，跨径组合为(××)，全桥长。桥宽，横向布置为(人行道)(行车道)(人行道)，人行道栏杆高。该桥主桥为等截面悬链线双曲拱桥，其横向布置片拱圈，结构形式为钢筋混凝土结构，主拱圈全高，全宽，拱肋高，宽，采用号钢筋混凝水泥混凝土桥面铺装；沥青玛蹄脂填料简易伸缩缝。下部结构为重力式墩台，其中主桥西侧桥台以及桥墩基础为沉井基础，其余为扩大路面进行了加固改造处理：)河中主桥桥墩沉井基础外围加钻根厘米的灌注桩，桩顶增加米宽米高的承台将沉井包裹托住。)将原主桥桥面及填料挖出，用号混凝土代替细砂填料，桥面采用号混凝土铺装，高度下降设计条件厘米，以减轻混凝土增加的重凝土铺装，高度下降设计条件)增城市人民桥《桥梁检测报告》 (广州市市维建设工程检测服务中心年月) (华南理工大学建筑设计研究院年月) (江门市交通工程建设总公司 (广州市市维建设工程检测服务中心)年增城市《人民桥桥梁常规定期检测报告》 (广州市市维建设工程检测服务中心 ( (广东逸华交通工程检测有限公司年月)年月) )《公路工程技术标准》())《公路桥涵养护规范》())《公路桥涵施工技术规范》())《公路桥涵设计规范》(合订本)())《公路桥梁加固设计规范》())《公路桥涵设计通用规范》())《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》()《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》()《公路桥梁加固施工技术规范》())《公路桥涵地基与基础设计规范》()《城市桥梁设计规范》()《双曲拱桥加固改造技术规程》(术标准)加固设计荷载：人群荷载，汽车)加固后引桥通道净空：车辆通道不小于病害情况，人行通道不小于。年月年月出具的增城市人民桥《桥梁年月出具的《广州市增城区人民检测报告》及广东逸华交通工程检测有限公司桥拱轴线测量报告》，该桥主要病害总结如下(详细病害情况见检测报告，构件编号与检测、测量报告一致)：主拱结构主拱部分保护层破损，见图。实测拱轴线与设计拱轴线相差较大：、、①主拱拱顶下挠，由东往西第一跨、第二跨、第三跨分别下挠约、、、、、、钢筋裸露钢筋裸露主桥横系梁及曲波板结构件的病害情况详见广州市市维建设工程检测服务中心《年增城市人民桥桥梁检主桥腹拱及立墙结构腹拱及立墙结构部分裂缝宽度比较明显，且裂缝宽度已超过有关规范的限值，各构件的病害情况详见广州市市维建设工程检测服务中心《年增城市人民桥桥梁检测报告》和年增城市《人民桥桥梁常规定期检测报告》。部分病害见下图缺损或其他其他病害情况详见广州市市维建设工程检测服务中心《年增城市人民桥桥梁检测报告》和年增城市《人民桥桥梁常规定期检测报告》。根据广州市市维建设工程检测服务中心年《人民桥桥梁常规定期检测报告》，引桥主要有以下三个病害(详细病害情况见检测报告，构件编号与检测报告一致)。)引桥部位出现多处横向、纵向裂缝。)保护层剥落。)墩身出现斜向裂缝。水下渗。情况详见广州市市维建设工程检测服务中心《年增城市人民桥桥梁检测报告》和年增城市《人民桥桥梁常规定期检测报告》。病害成因分析)主拱下挠、净跨径减少：后，混凝土的收缩徐变产生较大的二次效应等因素；横向联系弱，整体性差，横截面组合不合理，墩台横向不均匀沉降等原因。阶段车辆荷载远大于原设)主拱圈、腹拱圈部分位置渗水由于桥面破损开裂严重，填料排水系统功能下降，桥面的雨水不能及时排除，导致)梁底混凝土的剥落腐蚀由于混凝土包裹力不足加上长期车辆荷载重复作用下导致的。由于混凝土会与空气中化学物质作用，很容易导致梁片的大面积剥落，进而造成钢筋锈蚀与梁底剥落的恶性)动力效应明显在年加固前，桥面未设置钢筋砼桥面板，桥面不平整引起的冲击、振动直接影响到构件的受力，造成主要受力构件疲劳损坏。)腹拱圈横向裂缝腹拱圈的刚度比较小，车辆通行情况比原设计有较大增长，在大量超载车辆施加的超负荷荷载作用下，产生的变形不均匀，导致腹拱出现横向裂缝；再加上伸缩缝结构过)腹拱圈纵向裂缝。)混凝土的剥落腐蚀由于混凝土包裹力不足加上长期车辆荷载重复作用下导致的。由于混凝土会与空气结构安全评估结论根据广州市市维建设工程检测服务中心年月《增城市人民桥桥梁检测缝宽度要求，现场已经出现开裂、下挠等损伤情况，存在安全隐患，需要进行加固加固设计原则安全储备及刚度。理的基础上，将桥梁汽车荷载等级由原来的汽车—级提高到汽车—级。梁的整体性是重要的，结合对拱肋的加强，同时需考虑对横系梁的加强，以满足桥梁的整体性要求。、缺损及钢筋锈蚀应得到有效修复。的桥梁结构整体寿命应得到提高。维修加固设计中应考虑新增构计与施工方法紧密结合。旧桥加固是在原结构上进行的，势必受到原结构的限制，因此维修加固设计中充分考虑了施工的可行性。)加固施工对环境的影响要小。旧桥维修加固是在原结构上进行，其施工过程中必然产生粉尘、废弃物等，需采取有效的措施，来减少对环境的影响。设刚性支架、施工验算等措施，以确保在加建结构未发挥作用前原结)加固施工中的安全措施。施工过程中需采取可靠的措施，确保桥梁结构、施工主要材料、混凝土：桥面铺装采用混凝土，其他全桥上部结构加固层采用自密实混凝土，新增桩基础采用桥梁加固用材料的品种、规格及使用性能，应符合国家、行业相关标准的规定，并加固设计要点)对腹拱拱圈、立墙及引桥的裂缝修补：采取灌浆法进行修补，对于宽度大的裂缝，采用灌注水泥浆补缝处理；对于宽度小于的裂缝，采取直接封缝处理。对于缝宽≥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胶补强。对于缝宽≤的裂缝，采取直接封缝处理。已松散的混凝土先凿除松散层。凿毛并高压冲洗干净后刷一道界面剂，重新浇筑混凝土与旧混凝土紧贴。混凝土结构表面的缺陷修复处理散、劣质混凝土，直至露出新鲜坚硬的混凝土；采用聚合物砂浆或改性环氧砂浆强度不小于修补缺损混凝土，颜色应经过试配，使其达到与原结构颜色一致。其具体施工工艺及相关措施如下：于需要对砼进行修补的区域，先对表面已经碳化的砼表层进行，用聚合物砂浆或改性环氧砂浆对结构进行修补。修补完成后潮湿养护天。)材料配比：改性环氧砂浆及改性环氧混凝土参考配比：①砂浆改性环氧树脂胶液水泥中砂(混合料适量)②混凝土改性环氧树脂胶液水泥中砂碎石裂缝的表口封闭处理对于主桥腹拱、引桥腹拱拱圈及立墙裂缝缝宽≤的裂缝及主拱圈、横系改性环氧胶泥加压涂抹，保证表面裂缝材料固化后应均匀、平整，不出现裂缝，无脱落。具体工序如下：)定位：检查统计全桥裂缝，并做好裂缝标记，确定裂缝处治位置。浮渣及松散的污物；然后再用毛刷蘸甲苯或酒精等有机溶液，把缝两侧~处擦拭干净并保持干燥。要求的比例将封缝胶调配均匀，用多少配多少，不宜调配过多以免浪费。采用封缝胶垂直裂缝方向加压反复刮摸，保证黏结力强，延伸率好。)待胶完全固化后可根据现场情况和业主要求进行表面修饰。对于缝宽≥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胶补强。用于灌缝的灌注胶的性能指标应满足《公路桥梁加固设计规范》第条的要求(见下表)。裂缝修补用胶(注射剂)的安全性能指标检验项目检验项目性能指标钢—钢拉伸抗剪切强度标准值≥ ()抗拉强度()≥胶受拉弹性模量()≥体抗压强度()≥性能抗弯强度()坏不挥发物含量(固体含量)≥在产品使用说明书规定注性为的裂缝如下：)用合金磨片打磨裂缝左右各~的混凝土直至表面浮浆脱落，用无油压缩空贴压浆嘴：首尾各一个，中间缝宽则疏，缝窄则密，压浆嘴间距左右布置。置)用密封胶封闭裂缝，胶泥厚约，宽度~；)根据裂缝区域大小，可采用单孔灌胶或分区群灌胶。灌缝顺序自下而上，由一端向另一端依此连续进行；)将胶液注入胶嘴的橡胶囊内，利用橡胶囊的收缩压力向裂缝内压胶，胶液进入裂缝后靠渗透渗入裂缝深处。当橡胶囊内的胶液体积逐渐减小，胶囊高度小于标定高度时，应及时向胶囊内补胶，直至达到胶囊高度不再小于标定高度。补充注入的灌胶控制时间一般为~分钟，低温施工时，该时间可适当缩短。超过此时间如胶囊里胶液无继续渗入的趋势，则视为裂缝已灌注饱满。有时需养护一昼夜以上。灌缝材料固化后，铲除注胶底座。)裂缝的取芯检验本项目取芯对象一般为≥的结构裂缝。 ()取芯应骑缝钻取，但应先用钢筋探测仪探明原结构钢筋位置，取芯时避让原结构内部钢筋；取芯时不应采取密集取芯，避免损伤原结构。 ()为避免取芯钻孔过多对结构造成不必要的损伤，取芯数量及部位应严格控 ()取芯孔应立即采用环氧砂浆填充并振捣密实。腹拱拱圈、立墙及引桥的裂缝注浆处理石砌体结构裂缝的注浆补强。施工工序如下：不饱满区域调查→孔洞处理→钻孔埋嘴→嵌缝止浆→压水(气)试验→配制浆液→灌浆→封口结束→检查。)灌浆材料 水泥宜采用硅酸盐水泥或普通水泥。采用矿渣水泥时，应加强检验，防止材性不稳任何团块。 ()水 ()外加剂宜采用具有低含水量、流动性好、最小渗出及膨胀性等特性的外加剂，它们应不得含有对水泥有害的化学物质。外加剂的用量应通过试验确定。 ()水泥浆的强度应不低于。水泥浆的技术条件应符合下列规定：水灰比宜为~，掺人适量减水剂时，水灰比可减小到。在通过试验后，水泥浆中可掺人适量膨胀剂，但其自由膨胀率应小于％。水泥浆稠度宜控制在~之间。)灌浆 ()孔洞处理检查砂浆不饱满情况后，将腹拱圈拱腹表层劣质砂浆凿除，在孔洞两侧画线之内，用小锤、手铲、钢丝刷把构件表面整平，凿除突出部分，清除孔洞周围的污渍。 钻眼埋嘴嘴子是灌浆材料的喷入口，也是裂缝的排气口。嘴子大小要适当，自重要尽可能地轻，以防因不易贴牢而坠落。嘴子布置的原则是：宽缝稀，窄缝密。断缝交错处单独设嘴。埋贴前，先把嘴子底盘用丙酮擦洗干净，然后用灰刀将环氧胶泥抹在底盘周围，骑 嵌缝止浆采用环氧树脂砂浆沿砌缝不饱满处嵌缝。嵌缝止浆的目的是防止浆液流失、确保浆浆液也会大量外漏，以致缝内不能得到有效的灌注，影响灌浆质量。 ()压水或压气试验上述封闭工作完成后相隔一天，即可进行压水和压气试验，以便检查砌缝的封 ()灌浆缝质量良好，无渗漏现象后，即可配制浆液、 入孔道的延续时间，视气温情况而定，一般在~范围内。水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌。对于因延迟使用所致的流动度 ()压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断。 ()对掺加外加剂泌水率较小的水泥浆，通过试验证明能达到孔道内饱满时，可采用一次压浆的方法；不掺外加剂的水泥浆，可采用二次压浆法，两次压浆的间隔时间宜为~。 主拱圈及横系梁主拱圈是双曲拱桥的主要受力部位，为改善受力，对主拱和横系梁采用外包钢筋混凝土增大截面法加固，提高主拱圈承载能力。①主拱拱背上缘增大截面：拱脚跨位置处增大厚钢筋混凝土，跨③横系梁增大截面：沿横系梁四周外包一圈厚钢筋混凝土。混凝土采用自密实混凝土，在原拱片上应用植筋工艺植入连接钢筋，安装增强钢筋网，浇注形截面混凝土。拱片纵向主筋遇横隔板处需通长穿过，施工时可凿除部分横系梁混凝土，与增大截面混凝土一起浇筑。外包混凝土施工前需对拱片混凝土表面按规范要求凿毛，使新旧混凝土形成复合截面共同受力。横系梁增大截面需跟主拱一起 ()混凝土灌注车放置在桥下的道路上，采用加压泵对混凝土进行加压灌注。筋，用环氧混凝土恢复补焊钢筋处的混凝土保护层。构件表面处理施工前仔细检查结构病害状况，对混凝土露粗骨料、麻面和风化的面层都应该凿毛至露出新鲜结构层，对结构裂缝进行灌浆处理。新旧混凝土结合面处，原构件的表面凿成凹凸差不小于的粗糙面；墩身石块应除去风化表层，凿毛至新鲜面层。封模板前涂刷一道界面剂。)植筋 ()定位：为了保证植筋孔位置准确，要求事先对植筋位置进行放线定位，并有 ()钻孔：主拱及横系梁钻孔前应采用钢筋探测仪探测出原结构主钢筋位置，如数量基本不变；立墙及腹拱圈钻孔应在大石块上钻孔，可局部调整植筋孔位置，但需保证每平方米植筋数量基本不变。钻孔时注意保证钻孔垂直度、直径和钻孔深度 ()清孔：钻孔完成后，先用压缩空气由孔底向孔外清理孔内浮尘，再用甲苯清洗干净并晾干。 单次配胶量在可使用时间内用完，超过可使用时间不能再用。植筋胶性能需满足下锚固用胶黏剂的安全性能指标性能要求性能要求≥≥≥强度()不挥发物含量(固体含量) ()性能项目胶体劈裂抗拉强度()性能抗弯强度()抗压强度()黏结约束拉拔条件下带肋能力钢筋与混凝土的黏结ΦΦ ()植筋：植筋孔清理干净后，向孔内注入三分之二孔深的环氧胶泥，然后将经除油清洗晾干并涂有一层环氧树脂基液薄浆植筋缓慢转动插入，最后补填环氧胶 ()植筋养护期间严禁触动钢筋。 ()所用模板表面平整度和光洁度应满足有关规范的要求； ()模板安装之前，把浇筑混凝土范围内所有垃圾清理干净，并用淡水将其冲洗； ()在模板上涂抹脱模剂，脱模剂采用色拉油或新机油，禁止采用废机油； ()在钢筋骨架上绑扎砼保护层垫块，以保证钢筋的保护层满足设计要求； ()应采取措施防止漏浆。)按照施工技术规范要求浇筑小石子自密实混凝土。 ()混凝土分两段浇筑成形：在每跨腹拱顶部钻自密实混凝土灌注孔，分沿桥宽分两段浇筑，每段长度为。主桥腹拱复合拱圈加固法人民桥的主桥腹拱出现了长度较大的纵横向裂缝，应先对裂缝进行修补后，在腹拱统一在拱圈及立墙增加厚度为的钢筋混凝土以提高腹拱的承载能力和抗风化能力。力引桥复合拱圈加固法人民桥的多处腹拱、引桥腹拱出现了长度较大的纵横向裂缝应对裂缝进行修补后在跨度为及腹拱的拱圈增加厚度为