東鋪渭河橋危橋加固施工工藝(17頁).doc
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2024-01-09
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1、東鋪渭河橋危橋加固施工工藝1、橋梁概況及加固原因11 橋梁概況xxxx大橋位于(定天公路)K93+610.83處。該橋于1967年5月開工建設,1968年11月底建成通車,已運營四十余年,原橋在施工之初設計荷載為汽-13,驗算荷載為拖-60。結構形式為6-16.8+7-16.32m工形組合梁橋。橋面凈寬為7+20.25m。按公路自然區劃分,本區屬xx黃土高原中部,地表被深厚的黃土層所覆蓋,植被稀少雨水流失嚴重,為典型的黃土梁溝與河谷地貌。路線處于溫帶半濕潤半干旱氣候,陰濕寒冷,年平均氣溫為7.7,年極端最高溫度35.9,年極端最低溫度-23.4,最大凍土深度98CM,年平均降雨量475mm,年2、平均蒸發量為在地震烈度區中屬于度區。12 加固修建該橋的原因:a、車流量增加,單車重量不斷加大,汽車荷載等級提高。b、 所有伸縮縫及橋面連續均未安裝,致使部分橋面受損;原有鋼支座銹蝕嚴重,造成梁端混凝土受水侵蝕剝落,鋼筋外露銹蝕。c、橋面損壞嚴重縱向線形及橫坡與原設計有一定的偏差。d、經過檢測驗算,主梁應變、撓度均不滿足車輛行駛要求。2、主要加固工藝內容21 擴大基礎圍裙:1967年該橋修建時,利用舊橋橋墩基礎三座,橋臺基礎一座,作為現有橋梁6、8、10、12號墩基礎,4座基礎均為明挖擴大基礎,對這四個橋墩基礎進行擴大基礎圍裙施工,以防止基礎受沖刷。22 墩柱套箍:原橋墩柱直徑均為100cm,3、加固后對該橋主河道內的6、7、8、9、10、11、12等七個墩柱進行套箍加粗,增大直徑至120cm。23 更換部分主梁及微彎板:對于部分銹蝕嚴重、露筋、破損的17片舊工字梁進行更換,并對應更換主梁兩側的微彎板。24 粘貼碳纖維布:對于不更換的舊梁,采用粘貼碳纖維布提高其承載能力。25 抗震擋塊:當初修建時橋墩蓋梁、臺帽頂均未設置抗震擋塊,現在每個墩臺設置抗震擋塊。26 橋面連續及伸縮縫:原橋未設置橋面連續及伸縮縫,通過加固對該橋0、3、6、9、13等五個墩臺設置GQF-MZL40型伸縮縫,其它墩臺設置橋面連續。27 現澆橫隔板:原橋工形梁之間未設橫向連接,加固后每跨設四道橫隔板將工字梁橫向連接4、。28 橋梁頂升更換支座:原橋支座為鋼支座,加固時將舊梁頂升,割掉鋼支座,更換成橡膠支座。29 預制更換懸臂板:拆除舊橋懸臂板,重新預制懸臂板并進行安裝。210 現澆防撞護欄:拆除舊橋欄桿,現澆防撞護欄并安裝托架及鋼管扶手。211 現澆橋面鋪裝:拆除舊橋橋面,重新布設鋼筋網現澆橋面鋪裝。212 裂縫處理:對于部分只存在輕微裂縫的工字梁,用環氧樹脂漿液進行灌縫處理。主要工程數量(1)拆除C25: 400.63立方米(2)墩臺基礎C20:438.2立方米(3)預制、現澆C25:258.506立方米(4)預制安裝防撞墻C30:153.01立方米(5)預制C30工字梁:51.12立方米(6) 防護工程5、:145.92立方米3、施工前的必要試驗及技術準備工作31 舊橋加固完善工程,對新技術新材料的采用比較多,技術含量較高,為在大橋施工中取得可靠數據,以便正確指導施工,所以在項目開展之前有必要進行部分新工藝的試驗工作,如:舊橋加固中采用環氧樹脂粘貼鋼板等。32 工程開工前的技術準備工作 a 成立項目專家組b 編制實施性的總體施工組織設計。c 對主要施工項目編制施工實施細則及操作規程d 組織專家評審會,對主要施工方案和工藝進行分階段評審。4、主要加固工藝的施工方法41 擴大基礎圍裙在做擴大基礎圍裙時,首先對各種原材料進行試驗,各項指標符合規范要求并經監理工程師確認后進場,其次對基礎圍裙進行準確的放6、樣,在開挖前先將圍堰做好以防止基坑受沖刷,并對結構物的現場地形及基礎位置的平面標高進行校核,并制定可行性的施工方案,報監理工程師審批。在開挖時,按照1:1.5的坡比進行下挖,基坑開挖好后,對基底及坡面進行夯實,開挖好經檢測達到設計要求后,方可進行砼澆筑作業,砼的澆筑作業按常規方法進行,并確保符合設計要求,砼拌合時嚴格按照砼的配合比進行配料,采用1.5t自卸車運輸,振搗采用插入式振搗器。砼混合料分層進行澆筑,每層厚度不大于30cm。用插入式振搗器振搗要仔細,以免漏振。振搗密實的標志是砼停止下沉,不再冒出氣泡,表面呈平坦。42 墩柱套箍墩柱套箍的施工是個難點,由于原橋墩柱直徑均為100cm,現在要7、求加固成120cm,并且要布設鋼筋,主筋直徑為22mm,這樣必須采用小碎石混凝土進行澆注,并安裝附著式振搗器配合插入式振搗器進行振搗。在布設鋼筋籠時,首先在原墩柱上進行植筋與新鋼筋籠進行焊接,植筋時先進行放樣,然后進行鉆孔,鉆孔深度滿足設計或植筋要求,深度達到后,用吹風機進行清孔,必要時進行清洗,待晾干后注入植筋膠,注入量要根據孔徑及孔深進行計算,然后嵌入鋼筋,直至植筋膠溢出孔口為止則孔內膠飽滿。43 更換部分主梁及微彎板根據本工程的實際情況和技術規范的要求,工字梁預制采用定做特制鋼模板,模板結構尺寸滿足設計要求。模板的安裝,保證做到模板中所有接縫都按一致的形式位于同一水平或垂直平面上,接縫嚴8、密、平整、不漏漿。保證了混凝土表面的平整度和光潔度。模板松動和拆卸時不對混凝土造成破壞。模板的固定裝置或支撐設施除拉桿以外不留在完成的混凝土中,重復使用的模板及時進行校正、修復,不能修復校正的及時更換,使模板始終保護良好的形狀、強度和剛度,表面平整光滑。模板安裝在鋼筋骨架檢驗合格并經監理工程師驗收批準后進行。安裝模板做到接縫平穩牢靠、固定緊密,符合構造物各部幾何尺寸要求,位置準確。安裝完畢后,質量檢測人員進行結構尺寸檢查、預埋件及位置復核,并對模板穩定程度進行檢查。澆筑混凝土時,模板安裝人員堅守現場,對隨時出現的松動、變形進行加固、校正。工字梁的安裝在達到一定的齡期形成強度后,用平板車運送,29、5T以上吊車吊裝,吊裝前先對支座面進行找平,并核準高程,一切符合規范及設計要求后方可進行安裝。微彎板的預制,底膜采用現澆混凝土底膜,澆注時讓鋼筋網自由下垂,側膜安裝及混凝土的澆注同上。安裝采用平板車運送,8T以上吊車進行安裝,安裝時要使外露鋼筋與工字梁外露鋼筋焊接,并進行澆注混凝土。44 粘貼碳纖維布施工前對粘貼部位混凝土的表面含水率及所處環境溫度進行查驗。若混凝土表層含水率4%或環境溫度5,則采取措施,在達到要求后再進行施工。施工前應按設計圖紙,在加固部位放線定位。具體施工順序為: 混凝土基面的處理:A.用鋼絲輪角磨機清除混凝土表面的劣化層(剝離、蜂窩、浮漿、由于腐蝕或分化產生的水泥翻沫,脫10、模膠層、松散的混凝土碎屑、瀝青等),并用吹風機吹凈,露出干凈、平整、結構堅實的表面。B.對于混凝土脹裂,松散,鋼筋銹蝕的現象,先鑿除松散部分,對銹蝕鋼筋進行手工除銹,然后采用環氧樹脂作防腐處理,并用環氧砂漿作為整平材料填補平整。在填補環氧砂槳前,先在破傷口處涂刷一遍環氧膠作為粘合劑,以確保新老混凝土粘合良好,并且不會產生裂縫,對蜂窩、麻面大的孔徑孔洞,采用環氧砂漿填充平整,并保證混凝土保護層不小于15mm且平整度達到5mm/m。C.修補表面裂縫,先對裂縫進行修補,對寬度0.1mm的裂縫,只作表面封閉,用專用環氧樹脂在其表面進行反復涂抹,使樹脂滲進裂縫內,達到對裂縫的封閉彌補,對寬度大于0.1m11、m的裂縫,采用裂縫注漿嘴及注漿器壓注環氧樹脂膠對裂縫進行灌注,以達到對裂縫的彌補。D.對基面經過剔鑿、處理銹蝕露筋可能有出現急劇凹陷或構建受損的部位,用環氧樹脂砂漿或碳纖維整平材料填補修復平整或圓潤順暢過渡,確保結構表面平整美觀。E對基面尖銳凸起的部位(混凝土構件交接部位、模板段差等)用混凝土磨片角磨機進行倒角處理,打磨之圓滑。F清理打磨后基面上的粉塵、松散浮渣,用電吹風機吹凈,確保粘貼基面山干凈、無油垢并充分干燥。 涂底膠A.根據標準用量,算出所涂布面積的粘貼結構底膠用來,視現場氣溫等實際情況,確保在適用期內一次用完,按底層結構膠規定的比例把底層結構膠主劑和固化劑置于配膠容器中,攪拌均勻。B12、.用滾筒刷或毛刷均勻,無遺漏地將底膠涂在需補強的混凝土表面,底膠涂布面邊界不小于所粘貼的碳纖維布大小。C.等底膠凝膠至指觸干燥(視施工現場氣溫情況,一般需1.0小時左右)后,如發現表面有突起毛刺,應用砂布打磨光順,注意不能將底膠層打磨穿。如有打磨穿的局部應重復操作步驟。 修整找平層A.底膠干燥后,若發現粘貼表面上有缺損、坑洼、凹陷拐角、模板接頭處出現的高度等情況,再用找平膠(用粘貼膠加適量作為觸變劑的礦物填料調制成的膩子)進行刮填修補,保證接頭處無明顯高度差,缺損,坑洼平緩順暢,凹陷拐角處填補圓角過渡。整平材料的調制和適用事項與底膠相同。B.等整平材料固化至指觸干燥后,如發現整平部位表面有突起13、的毛刺,應用砂布打磨光順。 粘貼碳纖維布A.按設計要求的尺寸裁剪碳纖維布,本橋采用碳纖維布型號為日本東麗UT7030型,設計兩種梁跨中9.16m和8.68m為三層碳纖維布,兩端3.3m粘貼兩層碳纖維布,梁全長設5道單層碳纖維布箍,除跨中為,其它四道設在變層面。B.根據粘貼膠的標準用量,計算出所涂布面積的需用量,視現場氣溫等實際情況,確保在使用期內一次用完,按粘貼接膠使用說明規定的比例把粘接膠主劑和固化劑置于配膠容器中,攪拌均勻。C.用滾刷或毛刷均勻、無遺漏地將粘接膠涂在選定的混凝土表面,粘接膠涂布面應不小于所粘貼的碳纖維布大小。D.在已涂好粘接膠的混凝土表面鋪覆碳纖維布,碳纖維布的鋪覆方向符合14、設計要求,一層中各張布之間的搭接應在纖維方向進行。E.用膠輥在碳纖維布上沿纖維方向施加壓力并反復碾壓,使樹脂膠液充分浸漬碳纖維布,消除氣泡和除去多余樹脂,使碳纖維和底層充分粘接,粘貼下層時重復上述操作。F粘貼結束后遵循下述自然養護制度: a.每處施工完成后,自然養護24小時內確保不受外力硬性沖擊等干擾:b.每道工序過程中及完工后,均采取適當措施保證不受污染或雨水侵襲;c.該工程施工過程平均氣溫一般都高于15,自然養護5天左右。維布粘貼面仔細檢查,如果碳纖維布粘層有空鼓或氣泡,可以用刀片將碳纖維布劃開(注意不要劃斷得太長),然后采用注射器針管將調制好的粘接膠注入空鼓或氣泡內填充至密實。保證密實粘15、貼面積大于95。45 抗震擋塊該橋在1968年修建時未修建抗震擋塊,現在將增加抗震擋塊,全橋共增加抗震擋塊140個,擋塊鋼筋同樣也采取植筋的措施進行施工(方法同墩柱套箍植筋)。46 橋面連續及伸縮縫原橋在施工時將每一孔分隔開,通過這次加固,設置橋梁伸縮縫5道,其它端頭位置采取橋面連續。47 現澆橫隔板在澆注橫隔板的時候,采用滿堂支架施工,施工前,先清除舊混凝土表面雜質,然后鑿毛,打眼植筋(同上),植筋經過自然養護后進行下道工序施工。施工嚴格按照施工流程順序施工,前道工序沒有完成不進行下道工序,施工過程中始終保持對稱、均衡施工,保持新舊砼的結合面鑿毛。48 橋梁頂升更換支座在橋梁頂升時,首先將墩16、臺帽及蓋梁頂清理干凈,然后安裝布設千斤頂,千斤頂采用一個工作泵帶動五個千斤頂,工作時保持千斤頂的頂d.對粘貼施工完成的復合材料層,經自然養護至粘接膠完全固化后,對碳纖維布粘貼面仔細檢查,如果碳纖維布粘層有空鼓或氣泡,可以用刀片將碳纖維布劃開(注意不要劃斷得太長),然后采用注射器針管將調制好的粘接膠注入空鼓或氣泡內填充至密實。保證密實粘貼面積大于95。45 抗震擋塊該橋在1968年修建時未修建抗震擋塊,現在將增加抗震擋塊,全橋共增加抗震擋塊140個,擋塊鋼筋同樣也采取植筋的措施進行施工(方法同墩柱套箍植筋)。46 橋面連續及伸縮縫原橋在施工時將每一孔分隔開,通過這次加固,設置橋梁伸縮縫5道,其它17、端頭位置采取橋面連續。47 現澆橫隔板在澆注橫隔板的時候,采用滿堂支架施工,施工前,先清除舊混凝土表面雜質,然后鑿毛,打眼植筋(同上),植筋經過自然養護后進行下道工序施工。施工嚴格按照施工流程順序施工,前道工序沒有完成不進行下道工序,施工過程中始終保持對稱、均衡施工,保持新舊砼的結合面鑿毛。48 橋梁頂升更換支座在橋梁頂升時,首先將墩臺帽及蓋梁頂清理干凈,然后安裝布設千斤頂,千斤頂采用一個工作泵帶動五個千斤頂,工作時保持千斤頂的頂升同步,由于千斤頂最大行程為1cm,所以要反復頂升,頂升一次,加塞一次鋼板,直至舊梁鋼支座完全不接觸并保證有足夠的施工面,用氧氣割掉蓋梁(臺帽)頂的鋼支座,并將底部清18、理平整,同時制作鐵皮盒子(與橡膠支座同樣大小),將鐵皮盒內裝入拌合好的環氧樹脂砂漿,粘貼到舊梁預埋鋼板上。將支座底清理干凈后安裝橡膠支座,并檢查是否平整,然后開始落千斤頂,落到裝有環氧樹脂砂漿的鐵皮盒子與橡膠支座剛接觸,便停止落頂,待環氧樹脂砂漿形成一定的強度后完全降落千斤頂。施工時要特別注意頂升與落頂的同步。49 預制更換懸臂板預制安裝懸臂板工序與預制安裝微彎板工序大似相同,需要注意的是,懸臂板的每一根預埋鋼筋要與主梁的外露鋼筋彎鉤并焊接,保證與主梁的連接,并保證懸臂板搭接主梁的尺寸大于設計。5、施工注意事項51 進行橋墩基礎加固時,開挖護裙基坑應注意有沒有足夠高的圍堰,以防基坑被淹沒。5219、 修補混凝土表面缺陷:對于較大孔洞用C40干砸混凝土修補,對于蜂窩、麻面、較小孔洞采用具微膨脹性的環氧砂漿修補。舊混凝土與修補砂槳或新混凝土之間的粘接采用環氧粘劑。露筋必須除銹,除銹后鋼筋表面用環氧漿液涂抹。以上材料采用專業用材料,其各項力學性能必須符合設計要求所達到的指標 混凝土表面缺陷修補施工工藝及要求:a 、混凝土表面必須鑿毛,并露出混凝土堅硬部分,表面的松散層、附著物、油污物、污垢、灰塵等應清洗干凈。b、配置修補材料其強度必須大于原結構250號混凝土強度的1.2倍,并必須稱量準確,攪拌均勻。c、對裸露的鋼筋,必須作除銹處理,并涂一薄層環氧漿液,在尚未固化前壓抹修補材料。d、修補材料必須20、具有一定的可使用時間,滿足被粘混混凝土構件的定位,調整操作時間。e、修補材料一次或分多次嵌入缺陷,并抹平修整。 修補材料均應單獨密封放置在陰涼、通風處保存,注意防火。 53 修補裂縫 修補裂縫材料 修補裂縫采用雙組分樹脂類材料;選用粘度低、可灌性好、韌性好、固化后體積收縮小、固化時間按施工工藝要求可調節及耐久性好的環氧樹脂類灌膠材料。環氧樹脂砂漿制備:按環氧樹脂:二丁脂:已二氨:丙酮:水泥:中砂=100:15:10:15:250:500(重量比)拌和均勻。 (1)良好的柔韌性,固化后仍保持良好的韌性,在裂縫受到沖擊和震動時不會脫離。(2)良好的滲透性,保證該材料注入后的結合強度和一體化效果。 21、(3)良好的抗收縮性,注入的低粘度材料不含稀釋性溶劑,固化后不發生收縮。(4)有瞬間固化性,在材料達到臨界溫度前,材料以液體存在,達到臨界溫度后,材料在極短的時間內迅速固化。(5)良好的耐久性,材料硬化后具有極強的抗水性和化學穩定性,不受雨水、酸、堿、鹽溶液、二氧化碳等侵蝕。 裂縫修補施工程序對于寬度小于0.1 mm的裂縫,在所選用裂縫修補材料施工工藝允許的情況下,由監理工程師確認,采用自然滲透法直接用橡皮滾子或滾筒粉筆刷封縫材料,使膠液充分吸收,且裂縫內含膠飽滿。對于寬度大于0.1mm的裂縫,采用低(恒)壓樹脂注入法將高分子樹脂修補材料緩慢持續壓入裂縫中。(1)裂縫的位置、寬度、長度、測量應22、準確,并作詳盡的裂縫現狀圖。(2)沿縫對混凝土表面進行處理,清除松散灰漿、砂礫、油垢、使混凝土表面保持干凈、密實。灌縫過程中,裂縫處于干燥狀態。(3)在裂縫端部、裂縫交叉處和裂縫較寬處設灌膠嘴,貫穿性裂縫需作開槽處理而且兩端都必須埋設灌膠嘴。(4)灌縫前,應逐一加壓檢查灌膠嘴的連通和裂縫封閉效果,即作試漏試驗,試漏前沿裂縫涂一層肥皂水,從灌膠嘴壓入壓縮空氣,凡漏氣處,應修補密封至不漏為止。(5)灌縫用膠必須按所選用產品確定的配合比進行拌合,準確稱量各組材料并均勻攪拌。灌縫膠配置好后,應盡將其注入到縫中,并在該產品規定的適用期內使用完畢。(6)灌縫施工應在產品規定施工操作溫度下進行。(7)灌膠順23、序,豎縫必須自下而上,平縫應從一端向另一端進行。(8)縫隙全部注滿后應按材料要求進行養護,待灌縫膠液固化后,拆除灌漿嘴,并對混凝土表面進行修整。54 鉆孔和植筋 鉆孔鉆孔采用專門的鉆機進行,鉆孔之前先精確放出各所需鉆孔的位置,要求放樣誤差控制在2cm以內,放樣之后搭設鉆孔平臺,安置鉆機鉆孔,鉆孔的直徑要符合設計要求,鉆孔時應注意不能損傷原工形梁的主鋼筋。 混凝土的鑿除和鑿毛A.鑿除區混凝土鑿除和新舊混凝土接觸面鑿毛時應盡量用小錘輕擊,不能用力過大,以免損傷工形梁。 B.為保證加固新澆混凝土與原結構混凝土結合良好并共同受力,鑿除面應保持毛面:鑿除混凝土時宜從鑿除區表面中間開鑿,鑿除區內原結構的構24、造鋼筋不得剪除,澆注加固混凝土時按原樣予以連接恢復。C.鑿毛和鑿除面應清刷干凈。特別鉆孔植筋后,應重新清刷一次。 鉆孔種植錨筋A.在進行植筋鉆孔之前盡可能對植筋區域原結構鋼筋實際分布情況進行控測,以便盡可能減小植筋鉆孔對原結構的損害。 B.鉆孔應采用盡量小的振動施工工藝,以保證不損傷工形梁及蓋梁,并嚴格按照設計要求的錨筋埋深和鉆孔直徑來控制鉆孔深度和大小。 C.鉆孔位置應按照設計要求放樣,偏移量以與設計鉆孔位置距離不大于5cm控制 D.種植錨筋前,鉆孔要用刷子及清潔壓縮空氣清孔。 E種植筋時應嚴格按設計要求的鋼筋線形、尺寸進行安裝,確保外露部分能夠滿足鋼筋的焊接搭接長度要求。F.設計種植錨筋在25、錨固處采用直徑22mm的螺紋鋼筋,其余部位采用直徑12mm螺紋鋼筋,要求凝膠時間10分鐘以內,固化時間1小時以內。G.鉆孔植筋應由有專業經驗的人員來實施。 H.種植錨筋開始施工前,應對種植描筋所用膠劑進行粘接抗拔試驗,確保握裹力不小于鋼筋的抗拉強度,并驗證凝膠和固化時間。I為保證工形梁在鉆孔期間的安全,鉆孔種植應按如下要求進行:鉆孔應縱向一排一排進行,隨著鉆孔前行,植筋應及時跟進,未植孔數應保持在10孔內。55 舊橋面鋪裝及微彎板拆除拆除原橋欄桿系及橋面鋪裝時,必須按照對稱的原則進行施工。 56 在舊工形梁更換支座頂升工形梁時,應平穩、同步、緩慢的從離最近的理論支承點處同時頂升,待千斤頂都頂升了相同的豎向位移后,再進行下一項頂升,直至能夠從蓋梁頂部取出損壞的支座更換為止。 57 對墩柱進行套箍加固時,為了加強新、舊混凝土的結合,應對原墩柱混凝土存在的缺清理至密實部位,并將墩柱表面鑿毛,鑿成麻坑或溝槽,溝槽深度不宜小于6mm,間距不于20mm。除去墩柱混凝土表面的浮渣、塵土。在澆筑混凝土前,墩柱表面應沖洗干凈,并在墩柱表面以水泥漿等界面劑進行處理,以加固新、舊混凝土的結合。施工中必須采取措施,保證模板搭設、鋼筋安置,以及新混凝土的澆筑和震搗質量,以保證混凝土的密實要求。