中小桥维修加固施工组织设计

国道212线顺西路9号桥维修加固工程施工组织设计一、原桥梁概况国道212线顺庆段9号桥梁为212线国道南充至西充段的第9座桥梁。现改造施工里程为K10+160。桥梁结构形式为2—16m的钢筋混凝土空心板简支桥梁，桥台为重力式U型桥台。桥面宽度为26.084米。桥面与线路斜交，交角为30°，线路为双向四车道，设计荷载等级为汽—20，挂—100级。二、桥梁病害情况本桥由于长时间超载运营，导致存在一定的缺陷，出现了一定程度的损伤，经对该桥进行综合评定，9号桥为二类桥梁，必须进行小修，且要采取一定的维修整治措施，提高桥梁的耐久性，增强桥梁的使用性能，延长桥梁的使用寿命。根据检测报告，该桥目前存在的主要问题为：⑴、实测桥梁结构几何尺寸与设计尺寸符合比较好。⑵、该桥梁跨预制板混凝土碳化深度较浅，最大碳化深度2mm,混凝土的强度推定值为40Mpa以上，不满足设计的C35等级。该桥台帽混凝土碳化深度比较深，多数碳化深度为3mm～4㎜，混凝土的强度推定值的平均值为23.4Mpa，强度等级不满足设计的C25混凝土的要求。该桥墩帽混凝土碳化深度较深，多数碳化深度为6mm，混凝土的强度推定值的平均值为20.1Mpa，强度等级不满足设计的C25混凝土的要求。⑶、该桥梁跨预制板有几处渗水和破损露筋现象。桥梁墩台渗水，桥台台帽和台身有多条裂缝，桥墩墩帽有破损。桥台护坡破坏，桥墩轻微冲刷。桥面伸缩缝破损，路面有大量裂缝和破损区域，骨料外露，护栏破损，有跳车现象。。根据上述病害情况，经对该桥进行综合评定为二类桥梁，必须采取一定的加固维修措施。三、桥梁维修加固施工方案：针对既有桥梁的损伤、缺陷及使用情况，按照抬高桥面标高、提高荷载等级、节约投资基金、减小施工难度、缩短施工工期的原则，维修改造处理方案主要目的是提高桥梁的耐久性、安全性和使用性，防护桥梁混凝土继续劣化等，提高桥梁的承载能力以及对已存在缺陷的治理，我公司根据以往大量的旧桥加固经验，结合业主的有关要求，对该桥的加固处理我们重点放在了对既有缺陷的加固处理及新加T梁上。1、依据《国道212线顺庆段公路桥梁检测报告》，原墩台帽存在一定数量的裂缝，为了提高桥梁构件的整体性和耐久性，首先必须对已有的裂缝进行治理。对裂缝宽度在0.15㎜以下的裂缝，采用压抹改性环氧树脂胶泥的方法进行封闭，对宽度大于0.15㎜的裂缝采用自动恒压低压注液态改性环氧树脂类化学胶液的方法处理进行治理，使之成为一体受力。2、依据《国道212顺庆段公路桥梁检测报告》，部分梁体端部存在混凝土剥落、钢筋外露且发生锈蚀的现象。为了提高桥梁的承载能力和耐久性，必须对混凝土剥落、钢筋部位进行维修处理。采用对裸露钢筋彻底除锈后，凿掉周围已经存在损伤的砼后用改性环氧树脂砂浆进行修补的方法进行维修加固。3、依据《国道212顺庆段公路桥梁检测报告》，桥台前墙处、侧墙均发现裂缝。为了确保桥梁的安全，对石料砌体裂缝采用高压压注水泥砂浆的方法进行治理。4、依据《国道212顺庆段公路桥梁检测报告》，原桥的桥面系和栏杆损伤严重。为了提高桥梁通行的荷载等级，确保桥梁的使用安全，同时提高桥面标高，采用的加固改造方法为：拆除原桥桥面铺装、栏杆，重新浇注原空心板间的绞缝，再现浇新桥面铺装层和防撞栏杆，新的桥面铺装层与原空心板形成整体共同受力。5、0号和2号桥台无冲刷现象，1号桥墩有轻微的冲刷。对1号墩处采用抛填片石的方法进行冲刷防护。四、结构设计㈠、桥跨结构设计改造后的结构形式：2-16m钢筋混凝土空心板梁。下部构造采用原桥的桥台，根据该段212线路面改造设计图，桥面设置0.812%的纵坡（由于该段线路纵坡设计重新设计，可根据调整后的纵坡在施工时进行调整），双向1.5%的横坡，桥面标高按照212线改造后的标高进行设计。㈡、上部结构设计1、原空心板按照新加桥面铺装层参与受力的原则，对原桥空心板进行计算分析，该桥原空心板能满足通行设计荷载等级要求。并对原板存在的缺陷进行治理和补强。内力计算采用平面杆系有限元程序，荷载横向分配系数采用刚接梁（板）法计算。2、桥面铺装层桥面横坡利用原桥墩、桥台铺装层为24㎝厚C40防水混凝土+4㎝厚的AC-13沥青混凝土罩面。桥面铺装层中设15*15㎝的∮12的双层钢筋网格。3、防撞栏杆桥梁两侧设置防撞护栏。护栏的材料规格、制作工艺、施工安装、质量要求和验收标准应符合《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-2004）的要求。4、桥面排水桥面排水结构满足每平方厘米排0.4平面米桥面水的要求设置。每隔5米设置一道泄水管，上下游对称设置，全桥共设置16套。5、伸缩缝全桥设2道伸缩缝，分别位于两岸桥台处。伸缩缝采用浅埋式型钢伸缩缝，可参照有关厂家生产的WCF-80型浅埋式伸缩缝进行设计，有关加工工艺技术条件可向厂家联系。五、下部结构设计根据检测报告，本桥桥台基础无冲刷。1号桥墩有轻微的冲刷，对1号墩处采用抛填片石的方法进行冲刷防护。对墩台存在的缺陷进行治理。根据计算分析，基础满足通行设计荷载的要求。六、主要材料㈠、材料及使用部位1、C40防水砼：桥面铺装层2、AC-13沥青砼：桥面罩面铺装层3、C25砼：防撞栏杆4、C30：搭板5、R235和HRB335级钢筋：加固改造构件各部位6、改性环氧树脂砂浆：露筋、砼剥落等部位修补7、改性环氧树脂化学砂浆：裂缝修补、露筋、砼剥落等缺陷治理㈡、材料要求施工中所有进场材料除必须满足《公路桥涵施工技术规范》外，尚应满足如下要求：1、钢材：所有钢材的机械性能必须符合GB1499-79的规定，施工中进场的材料必须具备厂方出具的技术鉴定书外，还应在工地上分批抽样送检，以确保质量。2、水泥：质量应符合GB175-1999，必须使用大厂水泥，工地的水泥按存储条件及时间的不同，定期抽样送检，以确保水泥存储的质量。预制小箱梁、现浇湿接接缝及桥面铺装层所采用的水泥宜不低于42.5号普通硅酸盐水泥或普通水泥以及矿渣水泥。3、砂砾石：C30级以上的砼要求采用中粗砂（m＞2.5），C25级以下等级的可以用细砂、砼骨料采用天然砂、卵石料，应分级筛分。各种沙砾中的含泥量以及其他有害杂质应符合桥梁施工技术规范的要求，禁止使用碱质骨料拌合砼。4、钢板、钢管及型钢：采用Q235，质量符合GB700的要求。5、普通钢筋采用R235、HRB335钢筋，抗拉设计强度值分别为195MPa和280Mpa。质量应符合GB1499-1998和GB13013-1991的要求。6、焊接钢筋所使用的焊条及焊接质量必须满足《建筑钢结构焊接规程》（JGJ081-2002）的技术要求。七、维修加固施工顺序由于本桥位于国道212线，交通繁忙，且必须保证道路的畅通，因此，维修加固施工采用半幅封闭、半幅通行的方法。首先封闭左（右）幅桥，右（左）幅桥通行，待左（右）幅桥施工完成且混凝土强度达到设计要求后，再封闭右（左）幅桥，开放左（右）幅桥。1、封闭半幅桥的交通，搭设支架，对原桥空心板、桥墩、桥台存在的裂缝和缺陷进行治理；2、拆除封闭半幅桥的桥面铺装层、栏杆等；3、对原空心板不密实或缺少砼的铰缝重新浇筑板间的铰缝砼；4、对原空心板顶全面积进行凿毛、露出坚硬的水泥石并冲洗干净后，钻孔植入抗剪连接钢筋，并绑扎桥面铺装层钢筋网；5、浇筑桥面铺装层混凝土；6、浇筑沥青铺装层混凝土；7、浇筑搭板、桥台侧墙增高混凝土；8、浇筑防撞栏杆混凝土；9、混凝土养护，其强度达到设计要求后，开放本半幅的交通；10、封闭另半幅交通；11、重复上述步骤；12、竣工验收，全面开放交通。八、裂缝治理及缺陷修补施工工艺㈠、原桥面的拆除拆除原有桥面时，可逐跨进行拆除。拆除的建筑必须运走，不得抛于河中。桥面拆除采用人工拆除，不得损伤原梁体，并布置好安全防护措施，拆除建筑垃圾运输过程中加强环保措施，避免污染环境。㈡、裂缝处理为了加强梁体的整体性，提高其耐久性，首先对梁体裂缝进行治理。裂缝宽度在0.15㎜以上，采用自动恒压低压压注专用裂缝灌注胶的方法进行压胶处理。1、裂缝治理流程图裂缝调查→裂缝宽度测量→报监理工程师确认→确定灌浆嘴的分布情况→清洁裂缝→粘接灌浆嘴→密封灌浆嘴及裂缝口→配置胶液→灌注胶液→确认注满→胶液固化后铲除灌浆嘴→砂轮机打磨裂缝表面→交付验收2、裂缝治理施工方法根据设计要求，针对本桥墩台、梁体各部位产生的裂缝宽度的不同，采用不同的处理方法，裂缝宽度在0.15㎜以下，采用环氧胶泥封闭：大于0.15㎜的裂缝采用自动恒压低压压注环氧树脂化学浆液的方法灌胶处理。根据设计文件要求，我公司选用环氧树脂类胶液，它与传统的环氧树脂相比，具有无毒、易操作、强度高、韧性好等特性。其技术指标满足如下要求：裂缝治理专用环氧树脂胶液指数指标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）≧10GB/T7124胶体性能抗拉强度（Mpa）≧20GB/T2568抗压强度（Mpa）≧50GB/T2569抗弯强度≧30，且不得呈脆性GB/T2570（Mpa）（碎裂状）破坏受拉弹性模量（Mpa）≧1500GB/T2568抗压弹性模量（Mpa）≧1.5×10不挥发物含量（固体含量）≧99%GB/14683可灌注性在产品使用规定的压力下能注入宽度.为0.1㎜的裂缝现场试灌注固化后取芯样检查2.1、搭设施工支架在桥下搭设支架2.2、裂缝调查参照检测报告并现场普查裂缝数量及分布：检查裂缝数量、长度及宽度，对裂缝位置进行标识，并作好记录，报业主和监理。2.3、裂缝治理工序①、根据标识的裂缝位置处，用角磨机打磨清楚裂缝表面杂物、浮浆和装饰涂料等，并用丙嗣（如有油泽等）将裂缝两侧20-30㎝边缘处擦洗干净，再用气泵或小型空压机吹干净，吹干燥。②、为了使砼裂缝完全充满胶液，并保证压力，同时保证浆液不外渗，用化学胶液掺入滑石粉拌和成的胶泥将灌浆嘴间隔（30㎝-50㎝）粘贴在纵向裂缝处，同时用该种胶液封闭灌浆嘴和裂缝表面，6小时后封口胶固化。③、压气试验：化学胶液封闭带硬化后，进行气压试验，气压控制在0.2～0.4Mpa，对漏气部位再次进行封闭。④、将灌注胶液的甲乙组分按甲︰乙=3︰1（重量比）均匀调配，注意每次混胶量不能超过800g。⑤、混合胶装入压力灌注器内芯中，压浆罐与灌浆嘴用聚氯乙烯高压透明管相连，连接要求严密不漏气，并透明胶管的另一端连在裂缝最底部的灌注嘴上，加压灌注（施工时根据裂缝宽度大小，合理调整灌注压力，压力范围一般在2.0Kg～4.0Kg）,直到紧邻灌注器溢胶为止，取下灌注器，用快封胶封闭此灌胶嘴。⑥、再从底部溢胶的灌浆嘴加压灌浆，重复以上的操作直到裂缝最上部灌胶嘴溢胶，待裂缝胶液18小时固化后，可去处灌胶嘴，用砂轮机打磨裂缝表面。⑦、根据监理要求和指定位置，采用超声波或钻孔取样检查裂缝饱满情况。2.4、裂缝的修补应注意以下几点：①、进行灌浆前应对裂缝进行处理，将裂缝表面的灰尘、浮渣及松散层等污物清理干净，并用有机溶剂将裂缝两侧20～30㎝边缘处擦洗干净，保持干燥。②、对于大于0.3㎜的裂缝，应沿裂缝凿成“V”型槽，槽宽与槽深应根据裂缝深度确定，完成后应利用压缩空气清理干净。③、对于裂缝深度较深时，应沿裂缝长度范围内进行钻孔，钻孔的间距应为2～3m，钻孔后应清除孔内的碎屑粉尘。孔径大于10㎜时，可以用粒径小于孔径的干净卵石填入孔径内，以减少耗浆量。④、灌浆机具、器具及管子在灌浆前应进行检查，合格后方可使用。⑤、灌浆时应待下一个排气嘴出浆时立即关闭转芯阀，灌浆压力应保持稳定，宜为0.2Mpa。并要按照从下到上的循序进行灌注，当上层灌浆嘴有胶液溢出时，稳压5分钟后，密封该灌浆嘴，然后移至上一层继续施工。⑥、当吸浆率小于0.1L/min时，应再继续压注几分钟方可停止灌注。灌浆结束后应立即拆除管道，并清洗干净。⑦、待裂缝内灌浆液达到初凝不外流时，方可拆除灌浆嘴，并应用掺入水泥的灌浆液把灌浆嘴处抹平封口。⑧、裂缝封闭后应进行压气试漏，检查密闭效果。试漏须待灌浆掖达到一定强度时进行，漏气处应予以密封至不漏为止或遵从监理工程师的指示。⑨、深度越深、裂缝越细，其压注压力越小，并延长保压时间。2.5化学灌浆施工必须遵守以下安全规范：