西永微电园桥梁维修施工图设计说明

西永微电园桥梁维修（2020）施工图设计说明一、项目概况1.1桥梁概况重庆西永微电子产业园区开发有限公司的委托，我公司承担2020年重庆西永微电子产业园区桥隧结构设施病害整治工程设计。本项目设计工作内容为根据业主提供的《西永微电园城市桥梁等结构性设施病害统计专项报告》和《2020年西永微电园城市桥梁等结构性设施护栏专项调查报告》中的桥隧病害，对西永微电园全域22座桥梁、2座隧道、1座下穿道进行相应的病害整治设计。设计采用通用图形式，即对结构设施病害进行分类，针对每种病害类型进行整治设计。本项目设计工作，只对结构设施的病害和附属结构破损进行维修或更换设计，原则上不增加结构设施荷载，不改变原结构设施主体结构承载力和安全性。设计内容包含：市政桥梁、车行下穿道、隧道及人行桥的维修整治。维修范围详见下表：序号名称1西永大桥2西景大桥3庙湾中桥4西尊路跨线桥5三圣宫立交6西城大道跨线桥7龙凤河桥8王家桥9达丰桥10综保B区四号桥11综保B区一号桥12综保B区二号桥13综保B区三号桥14综联道一号桥15综联道二号桥16综联道三号桥17综联道四号桥18综联道五号桥19综保B区五号桥20综保A区一号桥21综保A区二号桥22惠普之道HPWAY23观音庙隧道24西宸中心下穿道第页共12页本次为动态设计，维修整治工程数量根据业主提供的《2018年桥隧结构设施定期检测检测报告》和《2018年桥梁支座专项安全检查检测报告》确定，图纸中工程数量与实际施工难免会有出入，当工程量有出入时，应在实际工程量得到业主、监理、设计确认后，以实际工程量为主。1.2设计依据（1）由项目业主提供的检测报告《西永微电园城市桥梁等结构性设施病害统计专项报告》和《2020年西永微电园城市桥梁等结构性设施护栏专项调查报告》；（2）设计人员现场实地勘查测量资料；（3）我院与重庆西永微电子产业园区开发有限公司签订的设计合同。1.3设计采用的规范及标准（1）《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-95）；（2）《城市桥梁设计规范（2019年版）》(CJJ11-2011)；（3）《混凝土结构设计规范（2015年版）》（GB50010-2010）；（4）《城市桥梁工程施工与验收规范》（CJJ2-2008）；（5）《城市桥梁养护规范》（CJJ99-2017）（6）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）（7）《钢筋阻锈剂应用技术规程》（JGJ/T192-2009）（8）其他相关现行技术标准和设计规范。1.4设计原则本次维修设计主要遵循以下原则：完成现有结构表观病害的修补完善现有结构缺失的功能构件及设施维修结构和更换破损附属结构时不得增加结构恒载本项目设计以通用性作为指导不改变原结构设施主体结构承载力和安全性二、桥梁主要病害根据业主提供的《西永微电园城市桥梁等结构性设施病害统计专项报告》和《2020年西永微电园城市桥梁等结构性设施护栏专项调查报告》及设计现场踏勘，对报告反应的主要病害进行梳理，现将病害分类如下：2.1车行桥2.1.1混凝土表面病害第2页共12页车行桥混凝土结构外表面存在着常规型的破损、泛碱、蜂窝、麻面、露筋、渗水泛碱等病害。其中桥梁下部结构，主要是桥台部分普遍存在渗水泛碱现象。图2.1.1-1综联道一号桥主梁腹板表面裂缝图2.1.1-2综保B区二号桥主梁底板砼露筋、锈蚀图2.1.1-3综保B区五号桥主梁底板麻面，锈蚀图2.1.1-4综联道五号桥搭板渗水2.1.2混凝土结构开裂根据业主提供的检测报告内容显示，本次整治范围内的车行桥上部结构存在的开裂情况不多，一般桥台普遍出现竖向裂缝，部分桥台出现较多非结构竖向裂缝。图2.1.2-1庙湾中桥桥台前墙竖向裂缝图2.1.2-2综联道一号桥桥台侧墙竖向裂缝图2.1.2-3综保B区一号桥侧墙横向裂缝，泛碱图2.1.2-4综保B区三号桥台前墙竖向裂缝2.1.3伸缩缝病害根据业主提供的检测报告内容显示，本次整治范围内车行桥伸缩缝均无型钢断裂、变形等严重病害，主要存在的病害有：伸缩缝后浇带破损、开裂，伸缩缝止水带破损、缺失等。图2.1.3-1三圣宫立交桥伸缩缝后浇带开裂图2.1.3-2综联道二号桥伸缩缝后浇带破损图2.1.3-3西尊路跨线桥止水带局部缺失图2.1.3-4庙湾中桥伸缩缝堵塞2.1.4人行道栏杆病害第3页共12页根据业主提供的检测报告的内容显示，本次整治范围内车行桥人行道栏杆存在的病害主要有护墙露筋、开裂，铸造石栏杆立柱开裂露筋。图2.1.5-1西景大桥人行道栏杆露筋锈蚀图2.1.5-2三圣宫立交人行道栏杆立柱开裂脱空图2.1.5-3综联道一号桥栏杆护墙露筋图2.1.5-4综联道一号桥栏杆护墙开裂2.1.5防撞护栏病害根据业主提供的检测报告的内容显示，本次整治范围内桥梁防撞护栏存在的病害主要有组合式防撞护栏混凝土防撞墙破损、露筋，防撞护栏钢构件防腐涂装掉落、部分锈蚀，部分人行道防撞护栏高度不满足现行规范等。图2.1.7-1西城大道跨线桥防撞护栏局部锈蚀图2.1.7-2综保B区三号桥路缘石破损图2.1.7-3西尊路跨线桥路缘石开裂图2.1.7-4综联道一号桥路缘石破损露筋2.1.6排水系统病害根据业主提供的检测报告的内容显示，本次整治范围内桥梁排水系统存在的病害主要集中为排水系统泄水管破损、缺失，水篦子堵塞、破损、缺失等。图2.1.8-1综联道二号桥水篦子破损图2.1.8-2庙湾中桥泄水孔堵塞2.1.7桥墩防护根据业主提供的检测报告的内容显示，本次整治范围内个别桥梁桥下存在停靠车辆的现场，桥墩无防撞措施。第4页共12页图2.1.9-1西景大桥桥墩无防撞措施图2.1.9-2西永大桥桥墩无防撞措施2.2隧道本次整治范围隧道共两座，为惠普之道HPWAY及观音庙隧道，根据业主提供的检测报告的内容显示，其主要病害有：渗水泛碱、排水沟盖板破损等，因为隧道结构混凝土表面裂缝已完成整治，本次整治过程中应继续观察已整治裂缝是否完全封闭、有无继续发展及裂缝整治处有无其他混凝土病害发展。图2.2-1观音庙隧道渗水泛碱图2.2-2观音庙隧道盖板破损2.3车行下穿道本次整治范围内车行下穿道仅有一座，为西宸中心下穿道，根据业主提供的第5页共12页检测报告的内容显示，其主要病害为渗水泛碱。图2.3-1西宸中心下穿道墙体渗水泛碱图2.3-2西宸中心下穿道顶板渗水泛碱三、现状调查3.1现状调查范围通过对业主提供的相关检测报告的详细阅览，我公司组织技术人员对现场进行踏勘，并结合检测报告中提及的结构病害逐一对应并整理、汇总。本次现场踏勘包含了本项目中所涉及的所有工程，包括22座桥梁、2座隧道、1座下穿道。通过调查，将结构现状总结如下：3.2车行桥现状调查总结经现场调查，本次整治范围内车行桥存在的病害与检测报告基本一致，主要集中在桥面铺装开裂及坑槽，伸缩缝止水带缺失、后浇带开裂，人行道铺砖及栏杆基础开裂、栏杆露筋锈蚀。图3.2-1现场调查照片1图3.2-2现场调查照片2图3.2-3现场调查照片3图3.2-4现场调查照片43.3隧道及下穿道现状调查总结经现场调查，本次整治范围内隧道存在的病害主要人行道盖板破损，车行下穿道存在的病害主要为施工缝渗水。图3.3-1现场调查照片1图3.3-2现场调查照片2图3.3-3现场调查照片3图3.3-4现场调查照片4四、病害成因分析根据业主提供的相关检测报告及现场踏勘的情况，本项目中桥梁、车行下穿道、隧道等结构存在的病害可以归结为以下几种，并进行了病害成因分析：混凝土表面蜂窝、麻面、露筋、渗水、泛碱、破损伸缩缝止水带缺失或破损、后浇带破损开裂人行道栏杆基础开裂，栏杆露筋锈蚀。防撞护栏锈蚀，基础露筋排水系统破损、缺失、错位隧道及下穿道渗水表4.1病害的成因分析表病害类型成因分析混凝土表面蜂窝、麻面、露筋、渗水、泛碱、破损等由于原结构施工原因，混凝土耐久性难以得到保障混凝土表面开裂混凝土配合比不当、养护不到位或温差效应造成的收缩裂缝；箍筋保护层不足，空气中的水气容易进入混凝土内部，钢筋与之接触后产生锈蚀反应，钢筋锈蚀后体积将增大2~4倍，从而胀裂混凝土保护层，导致沿箍筋产生竖向裂缝止水带缺失或破损、后浇带破损开裂由于施工及材料自身原因，伸缩缝构件出现了老化、损坏人行道栏杆基础开裂，栏杆缺乏必要的日常维护或养护不到位；以及原桥施工时局部构件的缺陷所造成。基础钢筋保护层厚度不够。防撞护栏锈蚀，基裂原结构施工过程中，未做好钢结构防腐，或已超过结构防腐涂层使用年限；基础钢筋保护层厚度不够。排水系统破损、缺失、错位主要由外因引起，例如人为损坏、清理不及时等隧道及下穿道渗水缺乏必要的日常维护或养护不到位。五、维修设计及工艺要求、材料要求本项目中，在设计工作开展前，针对车行桥、车行下穿道、隧道不同结构、不同部位的病害进行了梳理，并归纳为上述5种类型，病害维修整治措施如下：5.1混凝土表面蜂窝、麻面、露筋、渗水、泛碱、破损等5.1.1整治措施第6页共12页对于混凝土结构存在的蜂窝、麻面、混凝土剥落、掉块、缺损、凹陷等缺陷，应立即修复避免对结构产生进一步损伤。首先将缺陷部位表层的松散混凝土全部凿除，露出新鲜混凝土，然后利用人工除锈的方法对缺陷部位的外露钢筋除锈，并将混凝土表面清理干净，最后利用改性环氧砂浆对缺陷部位进行修补。在处理渗水泛碱病害前，应检查桥梁排水系统是否正常，有无泄水管排水不畅、缺失、破损等病害，如发现排水系统病害应先进行整治，保证无桥面排水、渗流直排在混凝土结构上，完成后再进行渗水泛碱病害整治。特别地，针对梁体上存在的局部混凝土空洞、空鼓及白色粉末状钙化物析出现象，应首先确定病害存在的区域范围，将缺陷部位表层的松散混凝土全部凿除，露出新鲜混凝土，然后利用人工除锈的方法对缺陷部位的外露钢筋除锈，对出现锈断的钢筋，应采取搭接的方式对局部钢筋进行加强，再将混凝土表面清理干净，最后利用改性环氧砂浆对缺陷部位进行修补。针对渗水泛碱病害，均须对渗水泛碱部位，除将泛碱物、白哲和水迹清除干净外，还在其周边约0.5m范围内(包括渗水区域)涂刷渗透性强的阻锈剂和混凝土防腐涂料。通过涂刷阻锈剂，以隔断水与混凝土的接触，起到保护混凝土及钢筋的作用。5.1.2施工工艺5.1.2.1混凝土缺陷的处理(1)表面处理利用人工凿除的方法将缺陷周围的松散混凝土予以清除，露出新鲜混凝土，并将混凝土表面清理干净，要求做到无水湿、无污渍及灰尘。(2)缺陷修复a、为了使新增部分的环氧砂浆能与老混凝土良好地结合，在修补之前应首先在待修补混凝土缺陷表面涂一层环氧基液，其涂刷厚度以不超过1mm为宜，且应涂刷均匀，涂刷时可采用人工涂刷或喷枪喷射，为了便于涂匀，可在基液中加入少量的丙酮（一般为3～5%）。对于已涂刷基液的表面应注意防护，严禁杂物、灰尘落入其上。b、基液涂刷完成后，须间隔一定时间，等基液中的气泡消除后方可涂抹环氧砂浆，时间间隔一般为30～60分钟。c、当破损面积较小时应采用环氧砂浆进行修补，为避免修补过程中砂浆流淌或脱落，涂抹时宜分层进行，每层的厚度以0.5～1.5cm为宜。(3)环氧材料的养护环氧材料养护期间最重要的是控制好温度，一般养护温度以15～25度为宜，养护温差不宜超过5度。在养护期的前3天，不应有水浸泡或其它冲击。(4)施工注意事项a、环氧材料的配置应尽量做到随配随用。b、环氧材料配置时宜采用易于散热的器皿，并不断搅拌，环氧材料配置好后不得集中堆放，以免提前固化。第7页共12页c、在温差变化较大的季节涂抹、浇筑和养护环氧材料时，必须进行严格的温度控制，以免温度变化对环氧材料的施工质量产生不良影响。d、环氧材料易于挥发，且存在有害气体，因此施工现场必须注意通风，同时要严格注意防火和劳动保护。e、施工过程中所用到的器具及残液应妥善处理，以免对环境造成污染。5.1.2.2外露钢筋的处理(1)凿除结构表面松脆、剥离等已损坏的部分混凝土；(2)利用人工除锈的方式对锈蚀钢筋进行除锈，对钢筋进行防腐处理；(3)清除老混凝土表面上的灰尘以使其保持清洁；(4)在损坏的混凝土表面涂上环氧胶液等粘结剂；(5)利用环氧砂浆对混凝土缺陷部位进行修补；(6)对新喷涂或浇筑的混凝土表面进行表面处理。5.1.3材料要求用于混凝土锈胀、露筋修补，修补前应凿除空洞附近松动的混凝土并清洗干净，应采用符合《城市桥梁结构加固技术规程》（CJJ/T239-2016）4.6条规定的胶黏剂，按一定比例与干燥、洁净的细砂拌和而成，环氧砂浆配比：环氧树脂：水泥：细砂：固化剂：稀释剂=1:1.6:3.2:0.1:0.12。其性能指标应符合《环氧砂浆技术规程》DL-T5193-2004。5.1.3-1环氧砂浆性能指标名称环氧砂浆性能指标含气量≤5.8%可用时间1小时（20℃）空隙率≤2.5%抗压强度≥被修补砼的强度抗折强度≥6.0MPa粘结强度≥2.5MPa抗渗压力（7d）≥1.5MPa钢筋阻锈剂性能指标应符合《钢筋阻锈剂应用技术规程》JGJT192-2009中的相应规定：1)采用喷涂型复合氨基醇防锈侵渍剂进行混凝土结构钢筋锈蚀防护；2)阻锈剂应用量为0.4kg/m2，分3～5遍进行涂刷；3)渗透深度应大于混凝土保护层且大于30mm；4)外观应为透明液体，pH值应为10~12，挥发性有机物含量<200g/L；5)盐水侵渍试验结果应为无锈蚀，且电位为0～－250mv；干湿冷热循环试验结果应为60次无锈蚀；电化学试验结果应为电流小于150μA且破样检查无锈蚀；7）产品应满足国内相关技术标准。防腐涂料性能指标：进行表面涂刷所用的材料应采用绝缘涂料，且涂料必须有较好的防水、防火、抗紫外线、抗老化、粘结力强等性能。建议采用技术成熟的专业产品，以保证产品质量和可靠性。表层涂料性能指标要求如下：表5.1.3-2涂料性能指标第8页共12页项目性能指标抗透水压力比（%）≥20048h吸水量比（%）≤65渗透深度（mm）≥2.0抗压强度比（%）≥100抗冻性20℃～-20℃，15次，表面无粉化，裂纹耐热性80℃，72h表面无粉化、裂纹耐酸性1%盐酸溶液浸泡168h、表面无粉化、裂纹耐碱性饱和氢氧化钙溶液浸泡168h、表面无粉化、裂纹5.2混凝土结构开裂5.2.1整治措施由于裂缝的产生、发展及长期存在，使得潮湿空气进入结构内部，从而引起结构内部钢筋的锈蚀，最终导致结构的承载能力降低，影响到结构的正常运营甚至安全运营，因此，对结构目前存在的裂缝进行相应的处理及控制非常必要。本次设计针对裂缝进行表面封闭处理或注浆处理。针对混凝土结构开裂，设计规定裂缝宽度<0.15mm时采用表面封闭法修补，涂刷专用环氧树脂胶进行封闭；裂缝宽度≥0.15mm时，采用压力注浆法修补。5.2.2施工工艺5.2.2.1混凝土裂缝直接封闭对于宽度<0.15mm的混凝土裂缝，采用灌缝胶进行表面封闭处理。流程：裂缝检查及标注裂缝表面处理刮压灌缝胶封闭裂缝标注起止时间工艺及要点：1）裂缝的检查及标注参照桥梁检测报告中对裂缝分布的描述，在现场核实裂缝数量、长度及宽度，并在梁上进行标注，据此进行封闭胶的具体计算和安排。2）裂缝表面处理沿裂缝将两边3～5cm范围内的灰尘、浮浆用砂轮机打磨干净，然后擦洗干净，清除裂缝周围的灰尘、油污。3）裂缝表面刮压灌缝胶封闭在裂缝两边3～5cm范围内，用毛刷、灰刀刮压灌缝胶，对混凝土裂缝进行封闭。5.2.2.2混凝土裂缝压力灌浆对于宽度≥0.15mm的混凝土裂缝，采用压力灌注环氧树脂封闭裂缝的方法，将裂缝灌浆胶压注入结构物内部裂缝中去，以达到封闭裂缝，恢复并提高结构强度、耐久性和抗渗性的目的，使混凝土构件恢复整体性。流程：裂缝检查及标注→清缝及裂缝表面处理→粘贴灌浆嘴及裂缝表面封闭→压气实验→灌注环氧树脂→灌注完毕待灌浆胶固化后拆除灌浆嘴→对灌注嘴进行封闭工艺及要点：1）裂缝的检查及标注参照桥梁检测报告中对裂缝分布的描述，在现场核实裂缝数量、长度及宽度，并在梁上进行标注，据此进行灌浆胶、埋嘴等方面的具体计算和安排。2）钻孔在裂缝表面进行骑缝钻孔，以此作为灌浆导向孔。沿裂缝走向钻孔，孔深5厘米，孔径8毫米，凡裂缝交叉处均应在交叉地方钻孔。第9页共12页3）清孔及裂缝表面处理所有孔眼必须用高压空气吹洗干净，使其不让灰渣阻塞，之后沿裂缝从上而下将两边3～5cm范围内的灰尘、浮浆清理干净，将构件表面整平，凿除突出部分，然后擦洗干净，清除裂缝周围的油污，清洗时注意不要将裂缝堵塞。4）粘贴灌浆嘴及裂缝表面封闭（1）粘贴灌浆嘴底盘的铁锈必须除净，并擦洗干净，然后将环氧胶泥均匀涂抹在底盘周围，厚度1～2毫米，与孔眼对准粘贴在裂缝上。灌注嘴的间距根据缝长及裂缝的宽窄以30厘米为宜，一般宽缝可稀，窄缝宜密，每一道裂缝至少必须各有一个进浆孔和排气孔。注意：灌浆孔眼必须对中保证导流通畅，灌浆嘴应粘贴牢靠，四周抹成鱼脊形进行封闭。（2）裂缝表面封闭为使混凝土裂隙完全充满液浆，并保持压力，同时又保证液浆不大量外渗，沿裂缝两边3～5cm范围内用灰刀压抹环氧胶泥进行封闭。5）压气实验封闭带硬化后，需进行压气试验，以检查封闭带是否严封，压缩气体通过灌浆嘴，气压控制在0.2～0.4MPa，此时，在封闭带上及灌浆嘴周围可涂上肥皂水，如发现通气后封闭带上有泡沫出现，说明该部位漏气，对漏气部位可再次封闭。试气对于竖向缝可从下向上，水平缝由低端往高端进行。6）灌浆操作（1）灌注裂缝采用空气泵压注法，压浆罐与灌浆嘴用聚氯乙烯高压透明管相连接，连接要严密，不能漏气。（2）在灌浆过程中应注意控制压力，裂缝宽度较大时，如果进浆通畅时，压力宜控制在0.2MPa，如果裂缝进浆不畅，可把泵压控制在0.4MPa。（3）灌注次序：对于水平裂缝，宜由低端逐渐向压向高端；对于竖向裂缝由下向上逐渐压注；从一端开始压浆后，另一端的灌浆嘴在排出裂缝内的气体后喷出液浆与压入的浆液浓度相同时，可停止压浆，在保持压力下封堵灌注嘴。（4）贯通缝如果当面灌后另一面未见出浆，可在另一面压灌一次，对于未贯通缝必须见到邻近嘴子喷浆。(5)其他工作对于已灌完的裂缝，待浆液固化后将灌浆嘴一一拆除，并将粘贴灌浆嘴处用环氧胶泥抹平，最后对每一道裂缝表面再涂一层聚合物水泥浆，确保封闭严密，并使其颜色与原混凝土结构表面尽量保持一致；灌浆工作完毕后，灌缝的效果可在修补胶达到7d固化期时采用钻芯取样及超声波探测的方法进行检验。针对裂缝均采用表面封闭法，封闭后要考虑梁体表面的美观。混凝土裂缝修补材料的安全性能指标应符合下表的要求。表5.2.2.6-1修补裂缝用聚合物水泥注浆料安全性能指标检验项目性能或质量指标试验方法标准浆体性能劈裂抗拉强度(Mpa)≥5GB50367-2006附录G受压强度(Mpa)≥40GB/T2569抗折强度(Mpa)≥10GB50367-2006附录H注浆料与混凝土的正拉粘结强度(Mpa)≥2.5,且为混凝土破坏GB50367-2006附录F第10页共12页表5.2.2.6-2裂缝修补胶（注射剂）基本性能指标检验项目性能或质量指标试验方法标准钢-钢拉伸抗剪强度标准值(Mpa)≥10GB/T7124胶体性能抗拉强度(Mpa)≥20GB/T2568受拉弹性模量(Mpa)≥1500GB/T2568抗压强度(Mpa)≥50GB/T2569抗弯强度(Mpa)≥30，且不得呈脆性（碎裂状）破坏GB/T2570不挥发物含量（固体含量）≥99％GB/T14683可灌注性在产品使用说明书规定的压力下能注入宽度为0.1mm的裂缝现场试灌注固化后取芯样检测5.3人行道栏杆基础开裂，栏杆露筋锈蚀5.3.1整治措施本项目桥梁栏杆均为铸造石栏杆，对于损坏较轻，损坏长度较短的桥梁按原铸造石栏杆样式修补后全桥栏杆进行重新涂装，对于栏杆损坏成度较大，且长度较长的桥梁，整体更换栏杆，栏杆样式为铸造石栏杆。5.4伸缩缝止水带缺失或破损、后浇带开裂5.4.1整治措施针对伸缩缝出现止水带破损、缺失，后浇带破损、开裂等病害，应立即整治修复。本项目中桥梁伸缩缝均采用型钢型简易伸缩缝，行车舒适性差且橡胶止水带易出现漏水的情况，统一更换为梳齿板型伸缩缝。所更换的伸缩缝材料不得低于原设计等级。5.5防撞护栏、防抛网锈蚀5.5.1整治措施防撞护栏、防抛网锈蚀会影响钢结构使用寿命，同时影响结构美观，应及时整治处理。钢板防腐按以下工序进行：（1）钢板喷砂除锈:①、清洁钢板表面焊渣，浮锈及其它污物：用有机溶剂或金属清洗剂清洗钢板表面油污，得到无油、无水、无污物、无锈斑及其它包括可溶性盐在内的洁净表面。对所有钢板缺陷（包括2mm以上凹坑、重皮等）采取补焊、修磨等方法处理。②、用压力式喷砂除锈，选用合适粒度、硬度和几何形状的沙子对杆件进行喷砂，除尽铁锈、氧化皮、原涂装层。a、喷砂工艺：喷砂除锈选用压力喷砂设备，喷砂压力保持在0.5MPa以上，喷砂枪与构件表面保持60°～90°夹角，喷射距离100～120mm。b、喷砂原料：喷砂磨料必须保持洁净、干燥（含水量<1%），喷砂（抛丸）除锈清理用磨料采用70%的S390铸钢丸与30%的G25铸钢砂混合使用，磨料表面必须清洁、干燥、无油污