大桥病害整治设计方案说明

重庆交通大学工程设计研究院有限公司1项目概况1.1桥梁概况龙河大桥位于丰石高速公路石柱县（甑子坪）互通连接线工程上，桥梁中心桩号为K1+850.00，建成于2013年，全长576.00m，桥面标准宽度为净17.0m＋2×4.0m（人行道）。本桥上部结构采用1-40m(右幅第一跨)简支T梁、13-40m（左、右幅）预应力混凝土先简支后结构连续T梁，下部结构采用三柱式墩（右幅1号墩采用双柱式墩）和重力式桥台。基础采用钻孔灌注桩基础及明挖扩大基础。桥梁平面位于直线段内，纵面位于位于i=0.346%均匀纵坡上，墩、台均按路线法线方向布设。全桥分四联，在右幅甄子坪岸桥台台口设40型伸缩缝，左幅甄子坪岸桥台台口、右幅1号墩及全幅石柱县城岸桥台台口设置120型伸缩缝，5、10号墩处160型伸缩缝和GPZ(Ⅱ)2.0DX盆式橡胶支。6、7、8、9号桥墩采用墩梁固结，3、12号桥墩设GPZ(Ⅱ)3.5GD盆式橡胶支座，其它桥墩设GPZ(Ⅱ)3.5DX盆式橡胶支座。桥梁桩基础采用钻孔灌注嵌岩桩设计，其岩石天然湿度极限单轴抗压强度不得低于6Mpa，施工时应根据实际开挖地质情况酌情调整基底标高。图1.1-1桥位地质构造图桥梁技术标准：设计荷载：公路-Ⅰ级（2004年）；路面类型：沥青混凝土；栏杆类型：钢筋混凝土栏杆；耐久性设计环境类别：Ⅰ类；设计洪水频率：大、中小桥、涵洞1/100；桥梁设计安全等级：一级；抗震设防：本工程范围地震基本烈度为Ⅵ度，设计基本地震加速度值为0.05g，特征周期0.35s。根据规范及相关要求，桥梁按Ⅶ度构造设防；桥面宽度：4.0m（人行道+栏杆）+17.00m（车行道）+4.0m（人行道+栏杆）＝25.0m。大桥现状照、桥型平面、横断面图见下图。图1.1-2龙河大桥现状照片图1.1-3龙河大桥平面示意图（单位：cm）图1.1-4龙河大桥跨中断面标准示意图（单位：cm）1.2项目背景龙河大桥在历次定期检查中发现该桥存在以下问题：5#墩存在偏位明显超标问题（查阅历史定期检查报告：5#墩支座2020年12月最大滑移量150mm，2021年12月最大滑移量190mm，2022年3月最大滑移量225mm，2023年3月最大滑移量240mm，且一直向大桩号发展未见收敛，存在小桩号侧存在落梁的风险；鉴于桥梁存在落梁及墩身偏位过大等安全风险，需进行紧急抢险处治。按照《公路危旧桥梁改造行动方案》(交办公路[2020]71号)“本方案的实施范围包括:1.技术状况较差桥梁：国省干线和农村公路2020年底存量四、五类桥梁,国省干线公路新发现四、五类桥梁”，龙河大桥现状病害及缺损的安全风险巨大，属于《公路危旧桥梁改造行动方案》的实施范围。为保证桥梁结构和运营安全，受业主委托，我司根据相关检查报告揭示的问题，对龙河大桥5#桥墩桥墩异常偏位进行抢险处治设计。2检测结果本节检查内容与结果主要摘自最新的《重庆市石柱土家族自治县甑子坪龙河大桥专项检测报告》（2023年05月）。2.1专项检查结果2.1.1墩柱专项检测 1）桥墩外观5-2#柱后侧面，横向裂纹2条，宽0.10~0.12mm，长1.2~1.4m，距底1m。2）墩柱垂直度5#墩1#柱墩纵向垂直度偏差为173mm、0.49%H；5#墩2#柱墩纵向垂直度偏差为175mm、0.48%H；5#墩3#柱墩纵向垂直度偏差为168mm、0.47%H。5#墩垂直度偏差大于规范限值（≤25mm，且≤0.3%），墩柱顶相对于墩柱底明显向前（向大桩号）倾斜。10#墩1#柱墩纵向垂直度偏差为-4mm、-0.03%H；10#墩2#柱墩纵向垂直度偏差为1mm、0.01%H；10#墩3#柱墩纵向垂直度偏差为-1mm、-0.01%H。10#墩垂直度偏差小于规范限值（≤25mm，且≤0.3%），墩柱顶相对于墩柱底无明显倾斜。8#墩3#柱墩纵向垂直度偏差为-36mm、-0.07%H，垂直度偏差数值大于规范限值（≤25mm）、但垂直度偏角度小于规范限值（≤0.3%）。初步分析8#墩3#柱轻微向后倾斜，但倾斜角度不明显。9#墩3#柱墩纵向垂直度偏差为26mm、0.09%H，垂直度偏差数值大于规范限值（≤25mm）、但垂直度偏角度小于规范限值（≤0.3%）。初步分析9#墩3#柱轻微向前倾斜，但倾斜角度不明显。2.1.2桥面线形桥面线形平顺，无明显扰曲变形。2.1.3支座专项1）支座类型：5#、10#交接墩处设GPZ（Ⅱ）2.0DX盆式橡胶支座，6、7、8、9号桥墩采用墩梁固结，与原设计相符。2）支座滑移量：5#墩前排支座（6-5-1#~6-5-12#支座）向前滑移224mm~249mm，5#墩后排支座（5-5-1#~5-5-12#支座）向前滑移217mm~246mm；10#墩后排支座（10-10-1#~10-10-12#支座）向前滑移57mm~69mm。其余墩台支座均无明显滑移。3）支座偏斜角度测量2.1.4伸缩缝专项1#伸缩缝宽度28mm~29mm，2#伸缩缝宽度29mm~30mm，3#伸缩缝宽度160mm~170mm，4#伸缩缝宽度160mm~163mm，5#伸缩缝宽度35mm~37mm。2.1.5周边地质情况调查1）整体周边：7#~9#墩位于河道，其余墩台均位于缓坡坡体或土体上。周边土体未发现崩塌、滑坡、泥石流、沉陷与塌陷等地质灾害；桥梁桥面高程较高，无水毁危险。2）墩台周边：5#墩和10#墩底部周边为缓坡土体，临接土体自然放坡。10#墩附近边坡有1处施工。综合分析：根据查阅的桥址相关地勘资料，5#墩及周边地层稳定、连续、没有滑坡、危岩等不良地质现象，地表覆盖第四系全新统残坡积粘性土及冲积层卵石土，结合现场地质情况调查结果，初步分析倾斜的5#桥墩附近土体无明显滑坡等地质危害等。2.2专项检测结果分析（1）墩柱垂直度5#墩柱顶相对于墩柱底明显向前（向大桩号）倾斜。初步分析是由于主梁存在一定纵坡，梁底支座、楔形块不够平整，将使得支座局部存在偏压现象，支座将达不到理想情况下的水平，主梁对墩柱产生水平力，此时在恒活载纵坡分力及水平制动力、温度均匀的受力从而可能产生纵向的分力，导致墩身偏移，长期累积及墩身水平变形的非线性变化会导致偏位加大。非交接墩的柱身出现倾斜，初步分析是由于施工浇筑时墩柱模板未竖直，造成墩柱轻微倾斜。（2）桥面线形桥面线形无异常。支座专项检查1）支座滑移及类型5#墩前排支座（6-5-1#~6-5-12#支座）向前滑移224mm~249mm，5#墩后排支座（5-5-1#~5-5-12#支座）向前滑移217mm~246mm；5#墩各墩柱垂直度偏差＞25mm，且＞0.3%，墩柱顶相对于墩柱底明显向前（向大桩号）倾斜。初步分析是由于支座安装偏位，5#墩向前明显倾斜所致。（4）伸缩缝宽度各伸缩缝宽度均无明显异常。（5）周边地质情况周边土体未发现崩塌、滑坡、泥石流、沉陷与塌陷等地质灾害。2.3建议（1）立即进行交通管制，限载限速通行（限重20t，限速20km/h）。（2）清理1#墩盖梁和10#墩盖梁顶部堆积的杂物，锈蚀支座涂刷防锈漆进行防锈（3）增加5#墩梁底支座支垫范围及进行墩顶部分纠偏并限位抑制偏位异常增加的（4）加强对桥梁进行日常巡查和养护。（5）加强对桥梁进行日常巡查和养护。35#墩桥位地质勘察结果3.1工程地质条件3.1.1气象、水文气象：区内属亚热带季风气候区，冬少严寒，夏多炎热，雨量充沛。由于地势从北向南逐渐增高，其气温的高低和降雨量的多寡亦随之而异，一般气温北高南低，雨量则北少南多。据石柱气象观测资料：区内极端最低温度－3.6°C,极端最高温度42.2°C。降水量1086.5-1312.5mm,年平均降雨量1090mm,降雨主要集中在5~9月。常年以季风为主，年平均风速1.57m／秒，年相对湿度为78%，年平均蒸发量1188.9mm。水文：根据石柱县气象局有关水文统计资料，龙河年最大洪峰多发生在6、7、8三个月，加之龙河为丘陵区河流，河道切割较深，山坡较陡，洪水具有汇流快、陡涨陡落、峰顶持续时间短的特点，遇连续暴雨也常发生复峰洪水。由于龙河河源多为深丘区，暴雨中心一般出现在中、上游的机会较多，故工程河段常出现大洪水和特大洪水。施工宜选在枯水期，以保证施工安全。勘察期间,龙河水位标高524m,龙河5年一遇水位标高530m，100年一遇水位标高542m。3.1.2地形地貌根据现场工程地质测绘结合钻探揭露情况：拟建场地原始地貌浅切剥蚀丘陵河谷地貌，地面坡度一般小于15°。相对高差约2.0m。地形地貌简单。3.1.3地质构造场地区域地质构造属于石柱向斜南东翼，岩层产状为315°∠8°，岩层呈单斜状产出。根据场地实地调查和测量，岩体中发育有以下2组裂隙:裂隙①:倾向145°，倾角83°，间距1-2米，平直，延伸达8-25米，闭合，偶见泥质充填，结合差。裂隙②:倾向58°，倾角71°，裂面平直，间距1.5-2.5m，延伸1-5米，闭合，偶见泥质充填，结合差。3.1.4地层岩性根据本次勘察地质调查和钻探情况及搜集资料，拟建场地自上而下分别由覆盖层为第四系全新统的人工填土层(Q4ml)，下部基岩为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）泥岩和砂岩，呈不等厚产出。现将岩土特征简述如下：第四系全新统（Q4）素填土（Q4ml）：杂色，主要呈松散状，稍湿，主要由泥岩、砂岩块石及粘土组成，硬杂质含量约30-40%,粒径30-250mm，最大达550mm，回填时间约10年。侏罗系中统沙溪庙组（J2s）泥岩（Ms）：红褐色，紫褐色色；矿物成份以粘土矿物为主，含砂质成份及钙质结核，泥质结构，中厚层状构造，泥质胶结。强风化岩体发育风化裂隙，岩芯呈碎块、短柱状；中等风化带岩芯呈短柱状、柱状，岩质较软，失水易干裂。为本场地次要岩层。砂岩（Ss）：灰色、深灰色，矿物成份以石英、长石为主，局部可见泥质条纹；细粒结构，中厚层状构造，钙泥质胶结。强风化岩体发育风化裂隙，岩芯呈碎块、短柱状，质软；中等风化带岩芯呈柱状、长柱状，岩质较硬，属于较完整-完整。部分裂隙裂面上有灰黄色泥质充填物。在整个场地中均有分布，为本场地主要岩层。风化带特征及基岩面起伏情况场地第四系土层厚度小，基岩面局部因桥梁基础开挖而起伏较大，未见岩土界面其他异常。基岩强风化带：风化裂隙较发育，岩质较软，手易折断岩芯，岩芯多呈碎块状。根据钻探成果，其厚度为0.5m～1.0m。强风化界线与土岩界面产状基本一致，基岩面与上覆土层呈不整合接触。各岩土层标高详见附表II-1：钻孔数据一览表。3.1.5水文地质条件大气降水与本场地地下水的关系经现场调查，本场地主要接受大气降水补给，地下水沿内部孔隙或基岩面径流，向低洼处（龙河河谷）排泄。地下水根据区域水文地质资料,结合本次勘察情况，本场地地下水主要为素填土层松岩类孔隙水及基岩风化裂隙水类型。1）、松散岩类孔隙水：场区局部被第四系土层覆盖，其中素填土结构主要呈松散状，属透水层，强风化带岩体风化裂隙发育一般，有利于地下水的赋存而形成短时的连续的地下水位。该类地下水主要接受大气降水，经松散土体下渗，沿相对隔水面向低处径流，由于该类地下水主要补给源为大气降水，受季节性影响大，汛期暴雨期间可以短时间升高，枯季水位相对较低。2）、基岩裂隙水：通过上覆土体垂直入渗补给为主，赋存在岩体孔隙及裂隙中，并在孔隙和裂隙中径流、向低洼处排泄。场区内松散土体孔隙水主要依靠大气降水补给，降水后在场地低洼处的第四系土层底部赋集形成孔隙水，类型为上层滞水，水量和水位随季节差异较大。场区内下伏基岩主要为砂岩，主要赋存于岩体风化裂隙内，地下水存储条件较差。本次勘察对场地内所施钻孔进行了简易水文观测，终孔48小时后，所有钻孔均未见稳定地下水位。根据前期地勘成果：本场地砂岩K=1.81m/d，为透水层；根据水质简分析报告，地下水对砼物均无腐蚀性。3）、地下水位：无稳定地下水位。3.1.6不良地质现象（1）前期勘察结论：本场地前期地勘成果结论为：场区地层稳定、连续，没有滑坡、危岩等不良地质现象。场区不良地质作用主要是龙王洞岸边的空岩腔，位于KO+660，最大净高约8.00m，最大宽约13m，深约4m。上述空岩腔对本次勘察范围内5#桥墩出无影响。（2）本次勘察结论：经现场地质调查和本次勘察钻孔揭露，场地内及周围地形起伏总体较小，覆盖层厚度小，不具备滑坡、泥石流等不良地质作用的发育条件；场地内未见埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞等对拟建工程不利的埋藏物。3-5剖面显示：5#桥墩靠山侧，因修建施工便道切坡，坡度近直立，为岩质边坡，坡高3-6m，边坡坡体及坡肩地带未见变形迹象，且坡脚与5号桥墩地梁平距较大，不存在水平向的不平衡推力。综上，本次勘察场区不良地质现象不发育。5#桥墩基础不会因场地地质条件引起变形破坏。因场地地质条件原因造成本次险情的可能性小。3.1.7地震根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2015，本工程区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期0.35s，相当于地震基本烈度VI度区，根据《公路桥梁抗震设计规范》JTG-T2231-01-2020的有关规定进行设防。3.2岩、土体物理力学特征3.2.1土层素填土根据本次勘察地面调查及钻探揭露：素填土在拟建场地内广泛揭露。素填土内块石分布不均匀，块径差异较大，主要由粉质粘土、泥岩、砂岩块、碎石等组成，碎石含量约10%～30%，结构主要呈松散状，均匀性差。现场钻探过程中，有钻进不稳定，时而卡钻掉钻现象，进一步佐证该层土体硬杂质骨料存在相互架空，压缩性大，分布不均匀。3.2.2岩石本次勘察未取岩样，岩石物理力学参数直接根据本场地的前期勘察工点报告《龙河桥（K0+520.00-K2+080.00）》结论引用如下：5#墩:由素填土(Q4ml)、砂岩（J2s）和泥岩（J2s）组成，基岩强风化层厚0.5-1.0m，持力层为中风化砂岩，建议采用嵌岩挖孔桩基础，建议桩长参考既有5#桥墩桩基进行设计。砂岩岩石饱和单轴抗压强度（桩基础）frk值取34.77MPa。按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG3363-2019中6.3.7节相关公式进行计算。3.3工程地质评价3.3.1场地稳定性及建筑的适宜性评价勘察区位于石柱向斜南东翼近轴部，岩层产状平缓，基岩广泛出露，未发现断层，勘察区及其影响范围内未发现崩塌、泥石流、滑坡等不良地质现象。采用放坡措施后挖方边坡稳定。综上，勘察区地形、地质条件良好,场地整体稳定，适宜本次5#桥墩加固方案的设计及实施。3.3.2工程地质条件及评价前期勘察结论如下：龙河桥（K1+520.00-K2+080.000）位于龙河谷地段，地形起伏相对较小，（河床区）地表覆盖第四系全新统残坡积(Q)粘性土及冲积层(Q)卵石土，厚0.35-2.83m,下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）泥岩、砂岩。据调查,勘察场区未发生过土体变形、拉裂等变形现象，龙河岸斜坡稳定。本次拟加固的甑子坪大桥5号桥墩为龙河右岸岸坡地带，覆盖层主要为素填土层，下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）泥岩（极少量）、砂岩。桥墩台统一建议以中风化砂岩层为持力层，桥墩加固采用嵌岩桩基础，建议桩长参考既有5#桥墩桩基进行设计。3.3.3建设场地基坑边坡稳定性分析及评价根据桥墩加固设计意图，在5#桥墩靠山侧拟新设置基桩，与既有桩基通过地梁连接，地梁顶高539.88m，基槽开挖将形成基坑边坡，高度4.0-6.0m，详见3-5剖面，根据工程地质类比的方法，前期施工时，该处已开挖形成边坡，坡度近直立，边坡稳定。建议土层按1:1.50，基岩（主要为砂岩）采用1:0.50的坡率放坡开挖，必要时对坡面进行喷护，以确保施工安全。3.3.4相邻建构筑影响评价西侧加固基桩外围现状为一民房，基桩位置在民房地坝范围内，基础开挖及施工对既有民房有一定影响。本项目属于既有桩基的加固设计施工，由于新增桩基与既有5%桥墩桩基平均一般为5m，建议采用人工挖孔桩工艺施工。建议：在后期设计及施工过程中应考虑对既有民房的影响，协调用地，加强施工过程中地面变形监测工作。4设计依据及技术标准4.1设计规范中华人民共和国行业推荐性标准《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/TJ21-2011）；中华人民共和国行业标准《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22-2008）；中华人民共和国行业标准《公路桥梁加固施工技术规范》（JTG/TJ23-2008）；中华人民共和国交通行业标准公路《公路养护工程质量检验评定标准》（JTG5220—2020）；中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；中华人民共和国行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004；中华人民共和国国家标准《混凝土结构加固设计规范》（GB50367－2013）；中华人民共和国国家标准《公路桥梁盆式橡胶支座标准规范》（JT/T391-2019）；中华人民共和国交通行业标准《钢筋混凝土用阻锈剂》（JT/T537-2018）；中华人民共和国交通行业标准《公路桥涵养护规范》（JTG5120-2021）；中华人民共和国国家标准《低合金高强度结构钢》（GB∕T1591-2018）；中华人民共和国交通行业标准《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T3650-2020)；中华人民共和国交通行业标准《公路工程施工安全技术规范》（JTGF90-2015）；中华人民共和国交通行业标准《公路养护安全作业规程》(JTGH30-2015)。4.2设计依据甲方提供的《重庆市石柱土家族自治县甑子坪龙河大桥专项检测报告》（2023年05月）；《公路危旧桥梁排查和改造技术要求》交办公路函[2021]321号；《交通运输部关于进一步提升公路桥梁安全耐久水平的意见》(交公路发[2020]127号)；《公路危旧桥梁改造行动方案》(交办公路[2020]71号)；本项目设计合同。4.3计算参数本项目涉及施工过程相关计算主要基于桥梁竣工图建模，主要参数有：1）40m预应力混凝土T梁（先简支后结构连续）按部分预应力A类构件设计。2）一期恒载包括上构材料重量，混凝土容重取26kN/m3，沥青混凝土容重取24kN/m3；二期恒载包括护栏和桥面铺装。3）预应力钢束必须待混凝土立方体强度达到设计混凝土强度等级的85%后（且龄期不小于7天），方可张拉。预应力钢束采用两端同时张拉，锚下控制应力为0.75fp=1395MPa。4）相关参数（1）相对湿度：75%；（2）桥面铺装厚度：10cm厚沥青铺装+8cm厚混凝土铺装；（3）预应力管道为预埋波纹管：管道摩擦系数：μ=0.25；管道偏差系数：k=0.0015；钢筋回缩及锚具变形为一端6mm。（4）设计荷载：公路-Ⅰ级（维持原设计荷载不变）人群荷载：3.0KN/m24.4计算方法龙河大桥结构计算采用有限元分析软件建立空间梁格模型进行，其中弹性连接可模拟支座，梁单元可模拟桥墩，因此有限元软件能够实现上部结构荷载向桥墩传递，并能对桥墩受力性能进行分析。5病害缺陷处置思路及内容根据业主提供的检查报告等资料，结合设计单位在桥梁现场查看情况，对龙河大桥主要病害及其处治措施分析阐述如下。5.1主要病害与成因分析5#墩柱明显向大桩号倾斜明显超标。由最新特检报告得，周边土体未发现崩塌、滑坡、泥石流、沉陷与塌陷等地质灾害，故初步可排除由地质灾害导致墩身偏斜。有鉴于此，分析本桥交界墩偏位异常主要是由于主梁梁底支座预埋钢板、楔形块不水平，在纵坡及预应力张拉上拱度的共同影响下，支座上板与下盆之间往往存在向桥梁高处的夹角，使得支座存在偏压及局部受力现象，达不到理想情况下的水平，主梁对墩柱产生向桥梁高处的水平力。在支座偏压、恒活载纵坡分力及水平制动力、温度的共同作用下，导致交界墩墩顶向桥梁高处偏移；墩顶长期累积的水平偏位，增大了墩身在主梁支反力作用下的偏心，该二次弯矩进一步增加了墩顶偏位的非线性增长，形成负面反馈效应。5.2处治原则目标1）对现有主要病害进行应急抢险及维修加固处治，解决结构面临的落梁等安全风险，提高结构技术状况及耐久性；桥梁设计荷载维持原荷载不变，桥梁处治后技术状况达到2类或1类；2）尽量延长重大结构性维修时间；3）维修期间尽量减小对交通的影响；4）便于维修处治施工，并尽量降低后期维修费用。5.3维修处治设计思路和主要处治内容根据业主委托和特殊检测报告检查结果与建议，本次抢险处治设计，以消除落梁风险等安全隐患、并改善结构耐久性能为主要设计目标。根据桥梁目前实际情况，本次处治设计维持原设计荷载不变，主要包括以下内容：1、5#墩纠偏复位及5#墩外包混凝土并增设桩基为防止5#墩继续偏移，增加5#墩的强度及刚度，本次设计对5#墩做以下处理：（1）纠偏后维持现状，设置限位装置。首先顶升梁体，增设四氟滑板作为临时支座建立滑动面，观察墩身恢复情况，同时，并在T梁底部设计反力架，通过顶推盖梁对墩柱进行纠偏复位后，阻止墩柱继续偏移。（2）清除桥下土体，至方便施工的标高。（3）在原桥桩基纵桥（大桩号侧）5m处增设1排共3根桩基础，桩基直径2.0m，采用灌注桩，桩长与原设桩长增加一致，并在桩顶浇筑新增承台，将新增桩基与原桩基连接。承台及桩基采用C35混凝土。（4）承台浇筑完成后，对5#墩1、2、3#立柱采用截面增大法加固：方案一：现状桥墩外侧外包300mm厚钢管砼结构，钢抱箍采用16mmQ355钢板，钢抱箍内浇筑C50微膨胀细石混凝土，增大截面部分竖向钢筋需深入承台，施工工期约90天。方案二：现状桥墩外侧外包400mm厚C40钢筋砼结构。增大截面部分竖向钢筋需深入承台，施工工期约160天。方案比选：方案一可以避免高空模板工艺，节约工期，桥墩刚度大，且造价增加不多，故推荐方案一。2、支座更换5#、10#桥墩进行顶升更换支座，将现有的临时支座更换为与原设计相同的GPZ（Ⅱ）支座。新更换的盆式橡胶支座设计使用年限需不少于15年。6结构计算分析结果6.15#墩柱上部结构支反力计算6.1.1第二联（4x40m）跨支反力计算（1）计算方法采用有限元软件MIDASCivil，建立预应力混凝土4×40mT梁梁格模型，各纵梁、横梁截面根据实际尺寸输入，各主梁间横向联系也根据实际的横向联系刚度考虑。采用弹性连接模拟支座的实际刚度，模拟了该桥先简支后结构连续的施工工艺，并根据该桥的实际情况施加恒载及活载。图5.1-14x40m跨有限元模型（2）支座反力计算结果表5.1-15#墩小桩号侧支座反力荷载梁号恒载/KN汽车（偏载）/KN汽车（中载）/KN人群/KN1#985.352.490.192.52#929.264.1103.478.63#936.883.3138.940.24#942.3116.8396.527.75#944.4370.4440.7206#945.2421.5410.117.47#945.2404.9410.617.48#944.4435.2441209#942.3433.3397.127.710#936.8417140.240.211#929.2178.110478.612#985.3147.890.7第三联（5x40m）跨支反力计算（1）计算方法采用有限元软件MIDASCivil，建立预应力混凝土5×40mT梁梁格模型，各纵梁、横梁截面根据实际尺寸输入，各主梁间横向联系也根据实际的横向联系刚度考虑。采用弹性连接模拟支座的实际刚度，模拟了该桥先简支后结构连续的施工工艺，并根据该桥的实际情况施加恒载及活载。图5.1-25x40m跨有限元模型（2）支座反力计算结果表5.1-15#墩大桩号侧支座反力荷载梁号恒载/KN汽车（偏载）/KN汽车（中载）/KN人群/KN1#970.435.769.483.12#914.550.186.470.13#922.171125.532.54#927.6106.5388.822.15#929.8366.5433.714.46#930.5415.6403117#930.5397.3403.5118#929.8428.743414.49#927.6424.3389.122.110#922.1404.2126.732.511#914.5161.48770.112#970.4124.469.983.16.25#墩柱墩顶水平力计算（1）支座摩阻力计算第二联桥通过摩阻力对5#桥墩产生的推力，支座的摩阻系数取0.06，最大摩阻力计算如下：5#轴单个桥墩最大摩阻力=682/3=228KN。（2）温度力的计算第二联桥通过温度力对5#桥墩产生的推力，温度力计算如下：5#轴单个桥墩温度力=357/3=119KN。（3）汽车制动力的计算第二联桥通过制动力对5#桥墩产生的推力，制动力计算如下：5#轴单个桥墩制动力=5.85/3=2.0KN。（4）桥墩偏位（206mm）水平力根据计算反推，如桥墩偏位206mm，反推单个墩顶水平力大小为378KN。6.35#墩柱现状计算分析结果（假定墩顶偏位均为受力所致，考虑恒载及活载）水平荷载考虑偏位206mm须要的水平力378KN，同时考虑竖向荷载偏位产生的弯矩。（1）桥梁墩柱计算结果墩柱截面尺寸（mm）距墩顶距离承载能力计算结果裂缝计算结果计算内力值N（kN）结构抗力值Nr（kN）是否满足要求计算值（mm）规范限值（mm）是否满足要求200020m995410138满足要求0.240.2不满足220037.5m墩底截面尺寸不满足（2）桥梁墩柱桩基计算结果6.45#墩柱加固后计算分析结果偏安全的考虑单侧摩阻力+由于偏载产生的附加弯矩墩柱截面尺寸（mm）距墩顶距离承载能力计算结果裂缝计算结果计算内力值N（kN）结构抗力值Nr（kN）是否满足要求计算值（mm）规范限值（mm）是否满足要求200020m995423891满足0.060.2满足220037.5m1161613405满足0.140.2满足考虑到目前准确增加量值难以完全确认。本次拟纠偏10cm，是对历年新增变形的部分恢复，在纠偏过程及纠偏后桥墩受力会改善。5#墩处小桩号侧主梁竖向顶升5mm的千斤顶总竖向顶升力值为11834.4kN，按照每个T梁端部两侧横隔板设一个千斤顶计（边梁在靠桥梁中心侧设一个），共22个千斤顶，则每个千斤顶需要的上顶力为537.9kN。5#墩处大桩号侧主梁竖向顶升5mm的千斤顶总竖向顶升力值为11661.8kN，按照每个T梁端部两侧横隔板设一个千斤顶计（边梁在靠桥梁中心侧设一个），共22个千斤顶，则每个千斤顶需要的上顶力为530.1kN。顶升过程中，应注意要同步顶升，同时控制主梁底部不能够出现开裂。经计算5#墩上部结构恒载反力为22556.2kN，滑动摩擦系数暂定0.06（滑动摩擦系数以现场实际为准），则主梁支反力对应的总摩阻力f为：即纠偏启动力为1353.4kN，本次纠偏在12片梁底设12个水平顶推千斤顶，则每个千斤顶的纠偏计算启动力约为113kN。根据5#墩目前墩顶偏位实际情况，墩顶纠偏10cm对应的纠偏水平顶推力为1686.8kN，每个千斤顶的水平顶推力约为140.6kN。因此每个千斤顶的总顶推力为262.7kN。为避免纠偏引起其他桥墩及主梁的异常变形，纠偏期间在0#、14台口的梁端与背墙、10#墩梁端之间需要用钢板垫实。纠偏过程中要对墩顶偏位与墩身应力进行监测，同时控制墩身不能够出现开裂。7主要施工流程及施工工艺7.1主要施工流程5#墩纠偏复位、限位，防止落梁→支座更换→5#墩增设桩基承台→桥墩加固。7.2主要施工工艺7.2.1梁体顶升支座更换本次支座更换拟将5#、10#桥墩上全部支座进行更换。流程：10号墩支座更换：移动施工平台→复核支座及垫石高度→放置千斤顶→设观测标志→千斤顶及油泵校验→试顶加载→顶升→拆除原支座→凿除原垫石（如需要），修补浇筑新垫石→增设调平胶及钢板→安装新支座→落梁→卸载、拆除千斤顶。5号墩支座更换：移动施工平台→复核支座及垫石高度→放置千斤顶→设观测标志→千斤顶及油泵校验→试顶加载→顶升→拆除原支座→凿除原垫石（如需要），修补浇筑新垫石→增设调平胶及钢板→安装临时支座建立滑动面→落梁→卸载千斤顶→桥墩水平顶推纠偏→重新更换支座步骤顶升→安装新支座→落梁→卸载、拆除千斤顶。。工艺及要点：1）复核支座高度施工单位进场后，应复核支座总高度，无误后方可下料加工，原则上维持支座的总支承高度不变。2）更换支座施工工艺更换支座时根据实际情况可单跨单侧支座进行更换，也可单跨两侧同时进行更换，但必须保证同侧同跨同时顶升。施工时应查找桥梁原始记录，保证千斤顶顶升吨位需大于2倍的顶升重量。具体施工步骤如下：（1）施工平台建议采用桥检车作为更换支座施工平台，采用扁形分离式油压千斤顶在台帽上进行顶升。（2）放置千斤顶在放置千斤顶时，应用垫板扩大千斤顶与主梁的接触面，要求密合、平稳，不损伤梁体。在千斤顶底下垫300×300×10mm（根据实际情况调整尺寸）钢板，顶面垫300×300×10mm（根据实际情况调整尺寸）钢板，钢垫板尺寸可根据现场实际情况进行调整。（3）千斤顶及油泵校验为了满足顶升同步的要求，千斤顶宜采用统一型号。所有千斤顶及油泵进场前均应进行标定。千斤顶全部安装到位以后，利用同步系统对千斤顶进行分级加压，加压步骤为：10%→50%→80%→100%。由于顶升力为理论计算数值，施工过程中密切观察支座与主梁的脱空情况，当主梁与支座脱空达到3mm时，停止千斤顶加压。千斤顶使用方法与注意事项如下：a.使用前计算起重重量、选择合适吨位的千斤顶。b.在额定工作压力范围内，若要判定了解千斤顶的实际负荷，核定手动油泵出油处接上压力表座，由压力表指示工作压力，根据工作压力、油缸面积，可知主梁的重量。c.确定主梁的重心，合理选择千斤顶的着力点，避免起重时有倾倒的危险。d.千斤顶将主梁顶升后，应及时用支撑物将主梁支撑牢固，禁止将千斤顶作为支撑物使用。如要将数台千斤顶同时使用，应使用多顶分配阀，并考虑负载的均衡性，以免产生倾斜。e.因扁千斤顶起重行程较小，梁体顶升时应严格控制行程，不得超过额定行程，以免损坏千斤顶。f.使用过程中应避免千斤顶剧烈振动，并根据使用情况定期检查。g.千斤顶使用过程中应中断交通。（4）设观测标志顶升前在桥面上设观测用千分表，顶升时，由专业技术人员对梁顶面进行测量，以便准确反映梁体顶升时竖向变位。设置观测标志的原则是均匀对称。（5）顶升准备工作梁体在顶升前应详细测量墩台处梁底及墩盖梁顶面标高，以便精确确定顶升高度。不能轻率行事，以免改变梁体线形，对梁体受力产生不利影响。梁体顶升前在墩台顶设限位装置，以防梁体在顶升过程中横向平移。另外，顶升前应对各方面进行检查。检查设备是否完好，检查人员是否到位，检查通信器材是否良好，检查计算数据是否正确，必须对所有操作人员进行技术交底，确保施工安全。对每片梁体在固定位置做一标记，在顶升时用钢尺测量并填写好施工记录，以便控制顶升高度。预顶升主要目的为消除全套顶升系统可能出现的问题，如气压、油路接头漏油、油泵压力不够等，同时消除顶升过程中可能出现的非弹性变形。顶升主梁脱空3mm时停止，停放5～10min进行观察，无任何异常后方可开始整体顶升。卸载后同时还应认真检查千斤顶上下钢板有无变形现象，必要时可调整钢板的厚度以满足顶升要求。卸载后应认真检查千斤顶放置位置下的结构物有无区别于顶升前的现象，如存在，应认真查出原因后方可正式顶升，严禁情况未明时继续进行顶升。卸载后应立即组织沟通会议，对于组织机构、信息传递及反馈等过程控制中有无需再次强调及改进等。卸载后各系统的负责人员应各自把出现的问题书面统一上报给总指挥，经协调处理后方可再次顶升。（6）顶升千斤顶放置在支点位置，由专人指挥，统一发令，顶升高度为3mm。顶升过程中要设置临时支点。千斤顶由油泵控制，每台油泵控制多台千斤顶，每个千斤顶要由专人负责，随时测量，保证每个千斤顶处的顶升高度基本保持一致，误差不能超过0.5mm。试顶完成后，在专业人员的统一指挥下所有千斤顶慢慢用力整体顶起梁体使其离开原支座，顶升高度以能顺利取出原桥支座为宜，相邻两墩的顶升高差不得大于5mm。顶升时以竖向位移和千斤顶油压表读数进行双控。竖向位移用桥面上设置的观测标志确定，要求竖向位移差基本保持一致。竖向位移观测人员要随时与油泵操作人员保持密切联系，指导操作人员进行操作。同时，各油泵操作人员通过油压表读数随时进行调整。顶升时各油压表读数与理论计算误差值不超过±1MPa。在顶升过程中如发现异常情况，要立即停止顶升，查明原因处理后方可继续顶升。顶升时一定要缓慢同步，且一边顶升一边支垫，以防发生突发事件。（7）更换支座施工步骤a、在顶升梁体更换支座前，应对支座的高度进行测量，如存在高差，支座下方用环氧砂浆找平。b、当梁体顶升脱离支座后，取出支座。c、放入新的盆式橡胶支座。支座位置一定要准确，并使支座上下表面与台帽及板底充分、紧密接触。d、如果高度不足，应采用薄钢板进行支垫，高度调整到位后，在钢板之间灌入环氧树脂粘钢胶。e、支座更换完成后，同步缓慢回落梁板至更换好的支座上，将上部结构荷载转移到新支座，详细检查垫石及支座，确认压紧密贴、位置正确后，撤除顶升系统。临时措施的拆移应注意安全、有序，同时应注意仪器、设备的保护。（8）调平梁底钢板采用增设调平胶及钢板进行调平，调平垫板采用粘钢结构胶粘贴安装，垫板与梁底钢板间缝隙应采用粘钢胶填充，并应确保支座上钢板位于垫板范围内。（9）新支座安装步骤①底面粘贴a、对支座底面用丙酮擦试干净，除去灰尘、油污；b、然后再把粘钢胶涂沫在下钢板粘合面上，使之在板宽中央涂抹胶的厚度达3mm，两侧可薄一些；c.将支座安装到支座垫石上，使下钢板与垫石顶面紧密粘合，支座中心线应与梁支承中心线重合；d、涂胶饱满程度检查：用铁锤沿粘贴面轻轻敲击下钢板，如无空洞声表示已粘贴密实，否则应取下支座，重新补胶粘贴。②顶面粘贴a、对支座顶面用丙酮擦试干净，除去灰尘、油污；b、然后再把粘钢胶涂沫在上钢板粘合面上，使之在板宽中央涂抹胶的厚度达3mm，两侧可薄一些；c、拆除临时支承，采用顶升系统进行落梁，将上部结构荷载转移到新支座；d、涂胶饱满程度检查：用铁锤沿粘贴面轻轻敲击上钢板，如无空洞声表示已粘贴密实，否则应重新顶升T梁，补胶粘贴。（10）落梁a、落梁前在梁体两侧的桥台或桥墩挡块与梁体间加塞木板，防止落梁时梁体发生水平位移。b、开启同步顶升系统，平稳降落梁体。c、梁体就位后检查支座上下钢板与垫石、梁底之间的密贴情况，应尽量保证支座上下面全部密贴。如果支座出现偏心受压、不均匀支承或脱空的现象，则应重新顶升梁体，并在支座下钢板加设薄钢板进行微调（厚度规格为1mm～3mm），直至支座上下面全部密贴。d、支座检查合格后拆除千斤顶、临时支承钢板等顶升设备。f、取出梁体与挡板间垃圾并清理施工废物及垃圾。（11）支座钢板防腐对支座钢板涂刷防锈漆进行防护，涂刷两道红丹防锈漆。3）施工注意事项（1）更换支座施工应符合《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG/TJ23-2008)的相关规定，更换的支座应符合《公路桥梁盆式支座》(JT/T391-2019)。（2）施工前，应逐一核查支座情况。施工单位应做好施工组织设计，整体更换支座时尽量不通行车辆：一是确保施工中整个桥梁结构完整、不受损伤；二是施工中要保证人身和设备的绝对安全。整体更换支座施工方案，要通过准确的分析和计算，配备足够的机械设备和劳动力；同时，在顶起和落梁时间内，要有专业人员统一指挥，确保所有被顶的梁体同步上升，同步下降；并临时封闭交通。（3）施工前，应对支座情况进行逐一核查，确定支座型号、支座安装总高度是否与设计相符，如有不同，须及时跟设计人员联系。检查支座垫石是否出现碎裂、表面不平等情况需要凿除重新浇筑，对需凿除的垫石应征得监理、设计及业主同意。（4）支座进场前应对支座尺寸、形状系数、最大承压力等重要设计参数进行核查，并做出标记，按设计要求进行更换。根据施工图设计文件，核查现场支座型号，确定需要更换的支座，并做出标记。（5）支座进场后，应检查支座上是否有制造商的商标或永久性标记，安装时，应按照设计图纸要求，保证支座准确就位。（6）顶升工具采用同步液压千斤顶控制系统，应采用同批生产的标准构件，并在施工前对千斤顶进行标定。千斤顶的个数和型号根据所采用的顶升措施和上部结构的重量选取，同时要充分考虑结构在顶升中出现的传力不均匀现象，应保证千斤顶的顶起吨位≥2倍的安全储备系数并满足施工规范的要求。（7）顶升前应根据现场实际情况确定施工方式，在满足操作条件的前提下，应尽可能利用原有桥梁的桥墩和桥台进行作业，无法满足操作条件时则需要搭设顶升支架，搭设的支架要有足够的强度、刚度和稳定性，确保在梁被顶起的时候支架不倒塌、不倾斜、沉降较小且均匀，必要时在支架底设置混凝土基础。（8）油压千斤顶应保证油路良好，各串联千斤顶油压均匀，工作状态正常，以免在施工过程中出现不均匀顶升。（9）为了保证顶起过程中不至于损伤梁底，在梁底与千斤顶设备接触处用厚约2cm的钢板垫实，确保接触密合，与千斤顶上下对应位置处的结构表面用结构胶找平。（10）在正式顶升前应进行试顶，试顶主要是为了消除支撑本身的非弹性变形或沉降，在主梁还没有完全顶起时即可停止，并停放数小时观察无任何变化后才能开始整体顶升。（11）顶升前，安装位移计或百分表，以在顶升过程中控制顶升高度，并能够监控墩顶一排支座的顶升同步情况。（12）试顶完成后，在专业人员的统一指挥下，所有千斤顶缓慢用力整体顶起梁体使其离开原支座，顶升设计以可进行支座更换作业高度为宜，但最大顶升高度不宜超过5mm。顶升到位时应立即在梁底间增设临时支承点，以增加接触点和面积，提高顶升系统的稳定性，确保桥梁整体安全。（13）顶起过程中应安排监控，观察在顶升过程中各个部位的位移变化，确保在施工过程中顶升均匀，上部结构纵、横向不开裂，不破坏梁的整体性。（14）如果支座垫石有病害、预埋钢板与梁底混凝土不平整、钢板有病害，应在顶起梁去除原有支座后进行相应的处治，对原钢板进行除锈、阻锈或更换；预埋钢板与梁底混凝土不平整易导致支座咬边损坏，需将凸出的混凝土凿除，确保与预埋钢板平齐；支座下方垫石用高标号环氧树脂砂浆找平，计算出需增加的高度，用合适厚度的钢板来调节，调节施工完毕后，重新安装新的支座，支座安装前，需测量安装支座的四周(环向四等分)各点净高，确保任意两点之间的高差不大于1mm。（15）如果预埋钢板与梁底混凝土不平整支座，上钢板采用粘结胶和镀锌不锈钢板调平，支座垫石采用无收缩自流平加固料浇筑，垫石高度要调节控制好，调节施工完毕后，重新安装新的支座。下支座板四角用钢锲块调整，使支座水平。（16）支座安装时应确保支座上板、下板水平和平整，防止支座出现偏压或产生过大的初始剪切变形，安装完成后必须保证支座与上、下部结构紧密接触，不得出现脱空现象。如果主梁底面预埋钢板不水平，要通过现场实测数据后，下料、增加楔形钢板予以调平。（17）支座安装后，应全面检查是否有支座漏放，支座安装方向、支座型式是否有错，四氟滑板支座是否注入硅脂油(严禁使用润滑油代替硅脂油)等现象，一经发现，应及时调整和处理，确保支座安装后的正常工作，并记录支座安装后出现的各项偏差及异常情况。（18）支座安装完成后，去掉临时支承点，将顶起的梁缓慢落下，落梁时采取与顶升时相同的保障监控措施。落梁时，注意避免碰撞支座，以保证支座位置的准确；落梁应采用与顶升相逆的方法，即按顶升的同一步长、步阶缓慢降落，才有利于主梁的就位准确且与支座密贴；如果主梁与支座密贴不好时，应查明原因，采取有效措施予以纠正。（19）修复或加固支座垫石的混凝土强度等级和尺寸、高度、平整度控制，应按原设计图纸要求和相关规范标准规定执行。（20）拆除上下支座连接板，检查支座外观并且及时安装支座防尘围板。7.2.2植筋种植钢筋应按照《公路桥梁加固施工技术规范》附录A植筋施工方法进行施工。图7.2-1植筋施工工艺流程图1）定位按设计要求标出植筋钻孔位置、型号，根据现场情况可对钻孔位置作适当调整，但调整范围不得超过±10cm。2）钻孔钻孔深度与锚筋埋设深度相同，钻孔直径应满足《公路桥梁加固施工技术规范》（JTG/TJ23－2008）表A.2.1-1的要求，孔道应顺直。3）清孔孔道先用硬毛刷往返旋转清刷，再以高压干燥空气吹去孔底灰尘、碎片和水分，并采用丙酮或工业酒精擦拭孔壁及孔底，孔内应保持干燥。4）注胶采用专用灌注器或注射器将植筋用胶黏剂由孔底灌注至孔深2/3处，并保证在植入钢筋后有少许胶黏剂溢出。5）植筋6）钢筋植入前应对要植入钢筋上的锈迹、油污进行除锈和清理，注入胶黏剂后应立即单向旋转插入钢筋，直至达到设计深度，并保证植入钢筋与空壁间的间隙基本均匀，校正钢筋的位置和垂直度，孔口多余的胶黏剂应清除。7）静置固化胶黏剂完全固化前，不得触动或振动已植钢筋，以免影响其黏结性能，且孔位附近不应有明水。8）施工注意事项（1）植筋钻完孔后，应立即清理干净，并予以植埋，避免成片植筋孔长时间空待。（2）植筋过程中严禁采用将胶黏剂直接涂刮在钢筋上植入孔中的植筋方式。（3）对施工的废孔，应采用高于构件混凝土一个强度等级的水泥砂浆、聚合物砂浆或锚固胶黏剂进行填实，必要时应插入钢筋。（4）钻孔施工遇到钢筋或预埋件时应立即停钻，并适当移动钻孔孔位；若移动值太大，应及时通知相关单位。（5）施工场所应保持良好的通风，施工操作人员宜戴上防护面罩及防护手套。（6）对植筋的焊接施工应采取以下措施：a、植筋的焊点离胶面距离不小于10cm，当植筋构造尺寸不满足10cm要求时，采用绑扎替代焊接；b、采取降温措施，如焊接施工时用冰水浸透棉纱布包裹植筋胶面根部钢筋；c、严禁对一根植筋连续焊接，应采用循环焊接施工的方法，即对一批焊接钢筋逐点、逐根焊接。7.2.3钢构件防腐涂装对新增的加固钢板等钢构件进行涂装，涂装颜色根据业主要求进行确定。流程：去处涂层→表面打磨除锈处理→表面涂装。工艺及要点：1）表面预处理：（1）去除钢构件表面涂层。（2）粗糙焊缝打磨光顺，焊接飞溅物用刮刀或砂轮机除去。焊缝上深为0.8mm或宽度小于深度的咬边应补焊处理。（3）锐边用砂轮打磨成曲率半径为2mm的圆角。（4）切割边的峰谷差超过1mm时，打磨到1mm以下。（5）表面层叠、裂缝、夹杂物，须打磨处理，必要时补焊。2）除油：表面油污应采用专用清洁剂进行低压喷洗或软刷刷洗，并用淡水枪冲洗掉所有残余物；或采用碱液、火焰等处理，并用淡水冲洗至中性。小面积油污可采用溶剂擦洗。3）除盐分：喷砂钢材表面可溶性氯化物含量应不大于7μg/cm2。超标时应采用淡水枪冲洗。当钢材确定不接触氯离子环境时，可不进行表面可溶性盐分检测；当不能完全确定时，应进行首次检测。4）表面防腐处理：钢材表面处理应达到GB/T8923规定的要求，不便于喷射除锈的部位，手工或动力工具除锈至GB/T8923规定的要求。5）涂装结构体如下。:7.2.4支座除锈防锈（1）构件保护：支座钢构件除锈刷漆时应对支座构件，特别是橡胶采取保护措施，可选用塑料薄膜缠绕覆盖的方式进行保护；（2）采用磨光机等设备清除钢组件旧涂层；（3）清理钢组件表面，用钢丝刷对钢组件除锈；（4）钢组件表面干燥后，于钢组件表面涂刷一道环氧富锌底漆；（5）底漆干燥后，涂刷两道氯化橡胶面漆；（6）中间层漆干燥后，涂刷两道彩色氯化橡胶面漆，面漆应选取与原面漆相近的颜色。7.2.55#墩纠偏复位搭设施工吊篮→进行现场情况调查→凿除包裹支座的混凝土→安装反力架→架设千斤顶→顶升梁体→取出原支座替换为临时支垫→落梁→伸缩缝加垫钢板（1#、、10#、14#墩台）→架设顶推千斤顶→纵向顶推加载→安装限位支承装置→卸千斤顶与施工吊篮→顶推后观测。工艺及要点：（1）纠偏工作用吊架（也可以使用桥检车等）的搭设应符合现行《高处作业吊篮》（GB/T19155-2017）的相关规定。（2）创建临时支垫：临时支垫设置在原支座垫石上，高度设置原则为维持原桥面高程不变。措施增加高度；若滑动面总高度超高，选择减少垫石顶面钢板厚度或对垫石顶面进行打磨降低其标高的措施；（3）反力架安装植入锚栓时应进行钢筋位置的无损探测，注意避开T梁的普通钢筋和预应力钢束。本次设计的反力架顶板采用20mm厚钢板，侧板和肋板采用16mm厚钢板，千斤顶处放置10mm厚钢垫板，钢板均采用Q355，反力架采用8.8级高强螺栓与主梁马蹄底连接，其开孔方式为先植入锚栓，拓孔再到工厂开孔。（4）顶升系统采用位移和顶升力的双控作为顶升控制依据，采用拉线式位移传感器配合串联油泵千斤顶完成桥梁同步顶升。正式顶推和顶升前，均应进行试顶工作，以检验仪器设备，消除顶升、顶推系统的非弹性变形。（5）顶推纠偏施工：桥墩顶推应待上部主梁完成顶升，原支座已拆除更换或已采取措施确保其对顶推无影响、临时支承稳定、安全后进行。1）顶推系统装配前必须保证盖梁顶面安放钢垫板的区域整体水平，可用细沙或混凝土修补胶找平。2）各千斤顶在顶推时必须保持同步，严禁发生顶推力不均衡的情况，防止出现墩柱扭转的现象。3）在用同步顶推及顶升T梁过程中，必须加强观察和监控，防止因T梁在盖梁上的搭接长度不够而出现梁体滑偏或滑落的情况。4）顶推及持荷过程中，当桥墩任一个指标达到监控阀值时，千斤顶应立即停止工作。5）顶推前对主梁横隔板进行详细核查，对破损的横隔板进行修复后，保证主梁的横向整体性完整后方可进行顶推。7.2.6新增桩基施工新增桩基采用钻孔灌注桩，桩基直径2.0m，可用旋挖法成孔。新增桩身采用C35混凝土，桩底标高与原设计桩基相同。新增桩基础按嵌岩桩设计，要求桩底为砂岩时，进入弱风化层4.0倍桩径，桩底为泥岩时，进入弱风化层5.0倍桩径且桩底基岩单轴极限抗压强度不小于6.5MPg，若施工中发现地质不满足要求，应做适当调整。1）桩基施工涉及的临时便道、钻孔施工平台、基坑应根据桥下地形、地质条件统筹考虑，并履行必要报备、审批流程。桩基正式施工前，施工单位和监理单位必须对对所放桩位用钢尺进行各个方向的丈量校核，确保桩位正确。2）施工时应严格控制墩台各特征点的标高且与桥面标高相互校核。3）钻孔灌注桩采用常规施工方法。钻孔时应采取适当措施防止缩径、塌孔，钻孔到位后，应及时清孔并灌注混凝土，并控制桩底沉淀土厚度不大于20cm。施工时应做好钻孔记录，成孔时应由钻探部门验槽，当地质条件与地质钻探报告相异时，应及时与设计及地勘单位联系，以便对桩长进行调整。4）钻孔桩成孔要求孔中心位置偏差：±5cm；成孔直径偏差：0～+10cm；制孔倾斜率不大于1/100。5）钻孔桩混凝土浇筑时应确保桩身混凝土的连续性和完整性，防止断桩、缩颈现象的发生。钻孔桩的桩身混凝土质量、检测手段及质量评定标准应符合现行《公路桥涵施工技术规范》有关条款。7.2.7承台增大截面施工1）新老混凝土结合面处理为使新、旧混凝土结合良好，旧混凝土表面应凿毛并涂刷界面剂。（1）为保持良好的界面结合，使新、老混凝土共同参与受力，老混凝土表面应应凿成凹凸差不小于6mm的粗糙面，并露出粗骨料；（2）用钢丝刷清除表面疏松颗粒，先用无油压缩空气吹净粉尘，并用水冲洗干净；（3）施工前充分湿润老混凝土表面，但在喷涂界面剂时必须保持混凝土表面处饱和面干（表面无积水及水膜）状态；（4）调制满足设计要求的界面剂；（5）老混凝土表面喷涂一层界面剂，厚度在1mm～2mm，喷涂均匀；（6）在界面剂初凝（根据界面剂特性决定）前，浇筑新混凝土；（7）加强新浇筑混凝土的养护，养护方式同常规混凝土养护。2）绑扎钢筋网新增钢筋网与植筋进行绑扎连接。新增钢筋的长度应现场测量后下料，并确保与原钢筋网绑扎牢靠。3）混凝土浇筑（1）承台采用C35混凝土浇筑，浇筑时应注意做好养护工作，避免因混凝土水化热引起开裂。（2）在浇筑承台混凝土时，应注意墩柱钢筋的预埋。确保预埋钢筋定位准确。（3）承台浇筑前应先检测钻孔桩质量，承台浇筑完成后应及时养护。（4）墩柱、盖梁及垫石浇筑进行混凝土浇注施工须不间断、连续进行，直至浇注施工完成，以实现新增钢筋混凝土和原有混凝土结构之间的有效粘结。为确保工程质量，混凝土浇注时，应根据现场情况采用附着式或插入式振捣器进行振捣，但应注意避免过振。浇注混凝土时必须严格按照相关规范施工，保证混凝土质量。（5）模板应确保不漏浆，支模应牢固，需充分考虑自密实砼的侧压力，保证混凝土浇筑厚度均匀，满足设计要求。（6）钢筋安装、模板安装、混凝土浇注等涉及的施工支架、脚手架应满足受力及安全要求，高空作业应做好安全防护，并编制相应的施工方案，履行必要的审批手续。7.2.8桥墩增大截面施工（1）钢板箍采用钢板卷制,接头处坡口焊接.（2）施工步骤:a.旧桥墩柱、及桩基局部凿毛冲洗干净并植筋b.绑扎桥墩、承台钢筋，并浇筑施工承台并预埋锚筋c.将钢板桥墩N4与承台锚固牢,放置N2及钢板箍N1，钢板N3与加劲钢板N2双面焊接，钢板箍2钢板与加劲钢板N3双面焊接（焊缝厚度≥10mm）,两块钢板箍2采用坡口焊接。d.浇筑钢板箍内墩柱混凝土，采用C50无收缩自密实混凝土，混凝土中应加入适量微膨胀剂，需要对原结构表面进行处理并涂刷界面剂。7.2.9焊缝施工（1）施焊前，焊工应复查焊件接头质量和焊区的处理情况，当不符合要求时，应经修复合格后方可施焊。（2）焊接时，焊工应严格遵守焊接工艺要求，不得自由施工及在焊道外的母材上引弧。（3）焊接应采用双数焊工从中间向外，左右对称进行，保证自由收缩。（4）焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应查明原因确定修补工艺后方可进行处理。焊缝同一位置不得出现二次以上返修，超过二次应按返修工艺进行。（5）钢盖梁顶板、底板、腹板相互间以及他们与钢管连接采用熔透焊，其余采用角焊缝。（6）腹板加固钢板间连接采用熔透焊。（7）焊缝等级：熔透焊均为一级，超声波100%探伤检测，角焊缝均为二级焊缝，焊缝厚度≥10mm，采用磁粉探伤检测，探测标准参考《钢结构设计标准》（GB50017-2017）执行。（8）焊缝采用埋弧自动、二氧化碳混合气体保护焊。（9）焊缝检查：焊缝外形尺寸、质量等级及缺陷分级应符合《钢结构焊接规范》（GB50661-20011）有关规定，焊接作业完毕应在全场范围内进行外观检查和无损探伤检测，并填写检查记录，所有焊缝均不得有裂纹、未溶合、焊瘤、夹渣、未填满及焊漏等缺陷。8主要材料本工程采用的所有材料均应符合国家相关规范的要求。加固专用材料安全、性能指针均应符合中华人民共和国行业标准《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22－2008）、《工程结构加固材料应用安全性鉴定规范》（GB50728-2011）以及其他相关规范和行业标准的要求。8.1普通钢筋及钢材设计普通钢筋主要采用HRB400，抗拉设计强度分别为330MPa，弹性模量分别为2.0×105MPa。主要受力钢筋采用HRB400，其它分布钢筋采用HPB300。钢筋的主要技术性能必须符合国家标准《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB/T1499.2-2018）、《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》（GB/T1499.1-2017）的有关规定。钢筋接头宜采用焊接接头和机械连接接头，同一截面接头数量应满足《公路桥涵施工技术规范》（(JTG/T3650-2020)的规定。钢筋机械接头可选择直螺纹套筒连接、冷挤压连接和U形卡连接等方式，应符合《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107-2016）的规定。本项目所用钢材采用钢型号为Q355C，材料化学成分及机械性能符合规范的规定，板厚误差≤±5%板厚。钢材质量应分别符合国家标准《碳素结构钢》、《低合金高强度结构钢》和《耐候结构钢》的规定。钢材的基本性能指标应符合国家标注《钢结构设计标注》的规定：严禁使用无出厂合格证、无标志或未经进场检验的钢材。钢材必须有生产厂的质量证明书，原材料应按有关规定进行检验和验收，并做好记录。焊接均按等强度原则连接，焊条型号应与被焊接钢材的强度相适应；选用的焊条、焊丝及焊剂与钢材焊接后，其熔覆金属的机械屈服强度、极限强度、延伸率及冲击韧性应高于母材的机械性能；焊条的质量应符合现行国家标注《碳钢焊条》和《低合金钢焊条》的规定，焊接工艺应符合《钢结构焊接规范》的规定，焊接材料应附有生产厂的质量证明书，应注意抽查复验焊剂及焊丝。施工时所用的材料必须进行试验检查，检查结果必须满足下列表格中对材料性能指标的要求。8.2混凝土混凝土应采用普通硅酸盐水泥，所用砂、石料、水的技术质量必须符合《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T3650-2020)有关条文规定。混凝土粗骨料应采用级配良好的坚硬碎石，最大粒径不宜超过2cm。混凝土细骨料应采用中粗砂，不得采用细砂，不宜采用机制砂。混凝土的抗压、抗拉强度及弹性模量等指标必须满足相应强度等级的混凝土的要求。耐久性：为提高结构耐久性，混凝土须满足以下基本要求：最大水灰比0.4，最小水泥用量为350kg/m3，最大氯离子含量为0.06%，最大碱含量3.0kg/m3。添加剂：建议拌制混凝土过程中掺入适量的混凝土外加剂，如减水剂、防水剂等，但混凝土拌合中应慎用早强剂。外加剂的掺用必须符合国家标准《混凝土外加剂》（GB8076-2008）和《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）的规定。施工前应进行混凝土最佳配合比设计和试验，并严格控制混凝土水灰比和坍落度，对拌合混凝土的骨料的品质、粒径等必须严格筛选，综合考虑施工顺序、工期安排、环保影响等各种因素，通过试验，保证混凝土强度。混凝土的内在质量和外观品质严格控制。混凝土浇筑时应保证浇筑进度和振捣密实，所有工作缝应认真凿毛、洗净、吹干，确保新老混凝土的结合强度，并应注意混凝土的养生。所有外表均应达到平整、光洁。初凝期间要加强混凝土养护，在养护期内不能中断洒水墩柱采用C50无收缩自密实混凝土。墩柱增大截面新浇混凝土拟采用混凝土外加剂GMA-J配置而成，主要性能如下，可采其他材料，各项性能指标不低于下表要求：表8.2-1无收缩自密实混凝土性能指标8.3螺栓螺栓性能应符合《钢结构高强度螺栓连接技术规程》（JGJ82-2011）中10.9级高强度螺栓的相关规定，其高强度螺栓、螺母、垫圈的技术条件还应符合现行《钢结构用高强度大六角头螺栓》（GB/T1228）、《钢结构用高强度大六角螺母》（GB/T1229）、《钢结构用高强度垫圈》（GB/T1230）、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》（GB/T1231）、《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》（GB/T3632）的规定。普通螺栓应符合现行《六角头螺栓C级》（GB/T5780）和《六角头螺栓》（GB/T5782）的规定。8.4钢板钢板钢材采用Q355C级钢。力学性能、化学成分及其他的附加保证项目应满足《低合金高强度结构钢》（GB∕T1591-2018）的要求。1）主要焊接材料2）焊接材料应结合焊接工艺，通过焊接工艺评定试验进行选择，保证焊缝性能不低于母材，工艺简单，焊接变形小，所选焊条、焊剂、焊丝均应符合相应国家标准的要求。3）CO2气体保护焊的气体纯度不小于99.5%。粘贴钢板用胶粘剂采用符合《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22－2008）4.6.5条规定的A级胶，其安全性能指标必须符合下表7.6-1的规定。8.5化学锚栓M20化学锚栓主要用于反力架的安装固定，其材料性能指标应满足下列要求：1）化学锚栓应满足中华人民共和国行业标准《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ145-2013)及国家标准《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2013)、《建筑结构加固工程施工质量验收规范》（GB50550-2010）中的相关规定，锚栓应通过法定机构的全面认证及防开裂混凝土适用性认证。2）锚栓系统应具有抗风动荷载、抗地震性能，通过法定机构的认证。3）防开裂化学锚栓系统应具有抗疲劳荷载。防开裂化学锚栓系统应具有耐湿热老化性能、耐冻融性能、耐双面焊性能，并通过权威机构的安全性认证和测试。4）化学锚栓应具有一定的耐火性能，同时锚栓材料防腐性能应满足《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ145-2013)第3.3节的要求。5）注射式锚固胶粘剂应采用改性环氧类产品，必须通过毒性检验并应提供实际无毒测试报告。且应不含乙二胺等对人体有害物质，严禁掺和护发性和非反应性稀释剂,锚固剂为开裂混凝土用于锚栓的配套锚固剂，不得以普通锚固剂代替。6）锚固施工前，应进行至少3组锚栓拉拔试验。8.6锚固用胶黏剂植筋及防水型锚固用胶黏剂安全性能指针应符合中华人民共和国行业标准《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22－2008）第4.6.6条对A级胶的要求，其安全性能指标也应同时符合下表规定。表8.6-1锚固用胶黏剂性能指标8.7盆式橡胶支座本工程采用的所有材料均应符合国家相关规范的要求。加固专用材料安全、性能指针均应符合中华人民共和国行业标准《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22－2008）、《工程结构加固材料应用安全性鉴定规范》（GB50728-2011）、《公路桥梁盆式支座》(JT/T391-2019)以及其他相关规范和行业标准的要求。8.8钢结构防腐涂装对新增钢构件表面全部涂刷钢构件防腐涂装。涂装材料性能和试验方法应满足《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》（JT/T722-2008）附录B的要求，涂层体系应满足下表要求。表8.8-1钢结构涂层体系性能要求8.9支座除锈防锈支座涂刷防锈涂层前，应采用磨光机等设备清除刚组件旧涂层，旧涂层清除完成后对其进行除锈处治，除锈等级应达到St3级，面漆颜色宜选用为原支座结构相近的颜色。支座钢组件防锈蚀的质量应符合GB/T709-2019、GB5025-2020等相关标准和规范要求。8.10无收缩环氧树脂砂浆对支座脱空、受力不均匀、支座与垫石贴合不紧密等情况，应采用压注C50无收缩环氧树脂砂浆，以填充空隙，使垫石与支座下钢板均匀受力、且处于水平受力状态，确保支座能充分起到支垫作用，保证支反力的均匀传递。无收缩环氧树脂砂浆性能要求符合下表7.15-1规定。8.10-1无收缩环氧树脂砂浆性能要求9施工过程的监测建议桥梁顶升或顶推过程是一个动态过程，过程中结构受力和变形发生变化。为此需在施工过程中建立一套监测系统，并设定必要的预警值和极限值，以便将数据反馈给施工加载过程，以做下一步调整。桥梁顶升或顶推控制是保证施工能否取得成功的关键环节，它是一个施工→量测→判断→修正→预告→施工的循环过程。桥梁顶升控制内容包括各施工工况的位移、部分控制断面的应力、结构温度测试。在每一工况返回结构的量测数据之后，要对这些数据进行综合分析和判断，以了解已经存在的误差，并同时进行误差原因分析。在这一基础上，将产生误差的原因予以尽量消除，对下一工况施工做出调整，以便现场施工形成良性循环。因此，监测控制是一种反馈控制的闭环控制方法，即在每个施工阶段的积累误差将不可忽略，否则到施工结束时结构的线形和内力将较显著地偏离初始状态。9.1顶升过程监测本桥桥墩纠偏、第二联主梁复位、支座更换等均涉及主梁竖向顶升作业，顶升施工过程中的监测内容如表9.1-1所示。表9.1-1大桥顶升施工期间监测内容监测工况监测内容说明顶升T梁被顶升T梁的位移。1.在主要控制截面布置位移测点，监测顶升过程的位移，防止梁体发生过大的变形或不均匀变形。在主要控制截面布置位移测点，监测顶升过程的位移，防止梁体发生过大的变形。5#墩（左、右侧）截面截面作为位移监测截面，共4个截面。每个截面有12片梁，每片梁布设1个位移计或位移测点，每个截面布设12个位移计，共布设48个位移计或位移测点。其他支座更换及主梁纠偏过程中，也应对所有实施竖向顶升的部位进行竖向变形监测。9.2墩柱纠偏、新增桩基施工过程监测桥梁纠偏施工过程中的监测内容如表9.2-1所示。表9.2-1大桥施工期间监测内容监测工况监测内容说明5#墩墩柱纠偏施工1.纠偏位移监测；2.墩身控制截面应力应变、裂缝开展；3.纠偏墩柱垂直度。1.监测在桥墩顺桥向纠偏过程中的垂直度变化情况，以达到安全纠偏目的。2.在桥墩立柱关键截面粘贴应变传感器，监测在纠偏过程中桥墩立柱受力变化，并监测裂缝开展情况，确保纠偏过程中受力安全。3.监测梁体顶推复位位移和稳定情况。5#墩新增桩基、承台施工1.5#墩身位移监测；2.周边桥墩状况监测；3.5#墩身开裂及变形监测。1.监测在新增桩基、承台施工过程中的墩身垂直度变化情况，以掌握新增桩基施工对既有墩身变形的影响。2.墩身外包植筋过程中，墩身有无异常开裂或者变形。对交界墩5#墩墩柱纠偏过程中，监测墩顶纠偏位移量，每个桥墩布设1个位移计，共布设3个位移计。主梁复位过程中对5#墩墩底，共3个截面进行受力和裂缝监测。每个墩柱底截面横向和纵向各布设2个应变计，共布设6个应变计。纠偏过程中，观测非纠偏墩的位移变化情况及是否出现开裂现象。纠偏过程中，应全程对5#墩各立柱墩底附近是否出现环向开裂进行观测，如有开裂迹象，新增应立即停止纠偏，并报告设计单位和业主，以便商议解决办法。9.3施工阶段监测注意事项1）对监测结果严格做好各项记录工作，如发现桥梁变形监测点数据与理论不一致，变形数据不稳定，或者关键截面应力应变异常增大，则应及时上报，并与设计单位进行沟通，并研究采取进一步措施。2）纠偏前后，需对盖梁与主梁的相对位置进行标记，通过二者变化对测得的纠偏位移进行复核。3）应变监测建议采用数码应变计或振弦式应变计，监测软件自动采集记录数据，测试范围：-1500～+1500、最小读数0.1，应变计精度满足设计要求。4）位移监测建议采用数码位移计，精度不低于0.02mm；为精确测量顶升高度并在过程中控制梁体姿态，在盖梁两侧布设位移计，顶升过程中专人负责记录位移读数。5）立柱垂直度建议采用高精度全站仪进行监测，监测基准网采用独立坐标系统，并进行一次布网。6）监测仪器设备安装后应及时进行检查，满足要求后方能使用，发现问题应及时处理或更换，安装稳定后，应进行调试并测定静态初始值。7）在竖向顶升、纠偏、新增桩基、新增承台、外包混凝土、支座更换等施工环节一旦出现主梁、桥墩等结构开裂或异常变形现象，在确保施工安全的情况下，应立即停止相关作业，并采取措施应急处治，并报告相关单位。10处治后的桥墩偏位监测及养护建议桥墩处治后，应重点针对5#桥墩进行固定测点、固定监测网的偏位监测，以及时获取桥墩偏位的后续变化情况，以进一步判断桥梁墩身偏位的原因及其发展趋势，亦可检验改造效果。根据监测情况，及时进行超限预警，确保桥梁运行安全。1）监测方案现拟定两种监测方式供选择，其具体内容见下表10.1-1，综合比较后，推荐采用方式二的在线监测方式。表10.1-1纠偏后墩身偏位监控方案监测方式具体内容方式一：人工测量委托专业人员，利用全站仪等仪器设备，设立固定监测网及桥墩固定测点，可在墩顶设固定的棱镜或反光片，定期（根据观测结果调整观测时间间隔，早期可每季度一次，如果情况稳定，后续可以每年冬夏季各一次）对桥墩重点位置进行检查，出具相应的检查报告，掌握桥梁安全状态。监测单位设置永久性观测点时，应注意对其的有效保护。具体实施时监控单位可自行制定详细的监控方案，以掌握墩身偏位变化趋势及控制安全风险为原则。方式二：在线监测安装在线监测设备，对桥梁关键部位（主要是5#桥墩）进行实时偏位监测，可在线掌握偏位变化规律，及时发现异常问题，避免出现安全风险。1）观测点布置在5号墩及其他偏位较大的墩身顶部设倾斜计，实时在线监测其变化情况。2）观测方法根据初始及后续测量数据，评价墩柱的位移变化，分析墩身偏位变化规律、原因及其影响。2）桥墩倾斜在线监测方案建议施工完成后，为监测桥墩在后续运营过程中的倾斜变化，在桥墩顶部设计安装超高精度倾角传感器和自动化设备进行监测。对5#墩进行监测，每个墩顶布设2个高精度倾角仪，共布设2个高精度倾角仪计。3）观测方法根据初始及后续测量数据，分析墩柱的位移变化，判断其安全性及工作性能。4）观测频率如果是方案一的人工监测，观测频率可根据监测结果调整，第一年可每个月一次，如果状态持续正常稳定，可每季度监测一次。如果采用方案二的在线自动监测，建议采用连续实时监测。监测单位设置永久性性观测点时，应注意对其的有效保护，上述方案仅为总体方案建议，具体实施时监控单位可自行制定详细的监测方案。5）纠偏后的养护检查该桥纠偏限位后，多个桥墩仍然存在桥墩纵、横向偏位现象，对结构受力存在不利影响，为把握相关偏位的发展趋势及其影响程度，应结合本桥实际偏位情况，按照2021版养护规范的相关要求，加强日常检查、巡查及定期检查工作，做好桥墩及主梁永久沉降点观测，并对各桥墩偏位是否稳定、墩身底部及顶部是否开裂、支座有无异常滑动、地面及周边有没有异常变形、滑坡等加强检查，以确保桥梁正常安全使用。发现异常现象时，应及时处治和应对。11交通组织方案1）本交通组织方案为初步建议方案，须与交管部门充分协商，并经同意方可施。2）施工前，施工单位应加强与业主、交警及道路管理部门沟通协调，听取相关职能部门的指导和意见，进一步完善、细化拟定的现场交通组织方案。3）本次维修加固涉及的支座更换、桥墩纠偏期间应关闭桥面交通。5#墩身植筋、