江口塘大桥维修与加固施工技术方案(19页).doc
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1、-江口塘大桥维修与加固施工技术方案-第 19 页江口塘大桥维修与加固处理技术方案 江口大桥位于邵阳市绥宁县境内,全长为137.68m,跨径组合为190+115,主跨为1孔90m变截面悬链线钢筋混凝土双曲拱,矢高为11.25m,拱脚处主拱圈厚度为1.746m,拱顶处主拱圈厚度为1.2m,绥宁侧加设1孔15m片石等截面圆弧三角拱,矢高为3.0m,拱圈厚度为0.7m,桥面设2.5%双向纵坡,并设竖曲线,半径R=750m;桥面宽为7m,净宽+20.25m安全带=7.5m;设计荷载标准为汽车13,拖60;桥头接线按级公路标准设计。设计单位为湖南省交通设计院,全桥于一九六九年五月竣工。一、编制依据1、江口
2、塘大桥修复与改造工程施工图纸;2、公路桥梁加固施工技术规范(JTG-T J23-2008);3、公路桥梁加固施工技术规范(JTG-T J22-2008);4、混凝土结构加固设计规范 (GB 50367-2006);5、混凝土结构工程施工质量验收规范 (GB 50204);5、 公路桥涵施工技术规范 (JTG-TF50-2011)二、 桥梁现状描述1)主拱圈大体完好,线性平顺,施工较为精细,拱圈砌筑较平整,未发现结构性受力裂缝。现有病害属于桥梁衰老病害,不属于结构受力所致。2)主拱圈拱肋靠近两侧的边肋有多处出现混凝土剥落、钢筋锈蚀较严重现象。腹拱圈整体砌筑较完整。武冈侧拱脚处拱波局部有纵向裂缝。
3、绥宁侧第3个腹拱圈对应主拱圈的3号拱肋有一条纵向裂缝。3)拱上立墙基本完好,未发现明显病害。1)墩台基本完好,未发现明显病害。武冈侧椎坡杂草生长。2)绥宁岸引桥桥台基础未奠基于基岩。1)桥面多处粗骨料外露。2)桥面多处出现横向裂缝,多处出现网状龟裂。桥面沥青老化严重。3)跨中位置城步侧方向有一根栏杆外倾,两侧栏杆多处有混凝土开裂、剥落、露筋现象。4)全桥多处沥青拱起、波浪,平整度很差。5)桥面泄水孔基本完好,未见淤塞现象。二、 江口塘大桥加固与改造措施老桥主要病害为桥梁老化引起,未发现结构性破坏。结合邵阳市绥宁县江口塘大桥病害检测报告对桥梁加固的意见,对桥梁的主要加固改造措施如下:1、施工开始
4、前应进行交通台管制,在两桥台设置牢固的障碍物及限速、限载的标志、标牌,并应专人值守。2、施工期严令禁止15t以上重车通行。3、对老桥主拱拱肋底部1/32/3跨(正弯矩区)外包粘贴碳纤维布,主拱横系梁粘贴碳纤维布,增加横向刚度;主拱拱背、拱脚至第一排立柱(墙)之间(负弯矩区)布设钢筋网,喷射高强砂浆;增加主拱圈拱脚承载能力。4、对主拱实腹段填料压浆、增加桥梁刚度和整体性。5、结构缺陷:1)对于裂缝宽度mm的裂缝采用裂缝补胶进行表面封闭,封闭后要考虑梁体表面的美观;2)对于宽度0.15mm的裂缝采用灌注混凝土裂缝修补胶液封闭裂缝法,将裂缝修补胶浆液压注入结构物内部裂缝中去,以达到封闭裂缝,恢复并堤
5、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;3)采用环氧砂浆修复混凝土和圬工结构缺陷。6、对老桥桥台及基础采用微型灌注桩加固,微型灌注桩穿过桥台填料,利用桩位钻孔注浆加填料,加强桥台自身稳定性。7、对于老桥桥面全部铣刨2cm,然后重新摊铺4cm厚沥青砂层;全桥栏杆进行修复缺陷,表面防腐美化涂漆。8、老桥加固后,应要求单车道通行,并限速10km/h,限载15t。 混凝土结构缺陷修补工艺1、 工艺流程 工艺流程为:表面处理涂刷环氧胶液环氧砂浆修补缺陷养护达到强度2、施工工序(1)修补表面的处理,混凝土表面应凿毛,且保持洁净、干燥、坚固、密实和平整。(2)涂抹环氧树脂基液,目的是使老混
6、凝土表面能充分被环氧树脂基液所浸润,保持良好的粘结力,涂刷时,力求薄而均匀,厚度不超过1mm,可用毛刷人工涂抹,也可用喷射,为便于涂匀,还可以在基液中加入少量丙酮(35%),已涂刷基液的表面,应注意保护,严防杂物,灰尘落入。(3)涂抹环氧砂浆。涂刷基液后,间隔一定时间(3060分钟),将基液的气泡清除后,再涂抹环氧砂浆,平面涂抹时应摊均匀,每层厚度不宜超过1.0,底层厚度应0.5,并用铁抹子反复压抹,使表面翻出浆液,如有气泡必须刺破压而紧;斜、立面涂抹时,由于砂浆流淌,应用铁抹子不断的压抹,并适当增加砂浆内的填料,使环氧砂浆稠度增大,厚度以0.5为宜,如过厚应分层涂抹,超过4cm时最好立模浇筑
7、;顶面涂抹时极易往下脱落,在涂抹底面基液时,可使用粘度较大的基液,并力求均匀。环氧砂浆涂层的厚度以为宜,如超过时,应分层涂抹,每层厚度可控制在0.3,每次涂抹均需用力压紧。(4)环氧材料的养护,环氧砂浆的养护与水泥砂浆不同,最重要的是控制温度,夏季工作面向阳时,应设凉棚,避免阳光直射,冬季温度太低,应加温保暖,一般养护温度以20摄氏度为宜,养护温差不超过5摄氏度;养护时间,在夏季一般2天即可,冬季则须7天以上,养护期的前3天,不应有水浸泡或其它冲击。3、质量检验与验收桥梁浪凝土缺陷修补完成后表面应平整,无裂缝、脱层起鼓、脱落等,修补处表了与原结构表面色泽应基本一致修补后平整度允许偏差值应满足下
8、表要求。平整度允许偏差值实测项目项 目允许偏差检查方法与频率梁体平整度(mm)5钢尺丈量阴阳角()5尺量 裂缝处理施工工艺对于裂缝宽度0.15 mm的裂缝采用裂缝补胶进行表面封闭,封闭后要考虑梁体表面的美观。1、 工艺流程 工艺流程为:裂缝的检查及标注清缝及裂缝表面处理裂缝补胶封闭处理表面美化处理2、 施工工序(1)裂缝的检查及标注现场核实裂缝数量、长度及宽度,并在梁上进行标注。据此进行灌浆材料配量等方面的具体计算和安排。(2)沿裂缝从上而下将两边3cm-4cm范围内的灰尘、浮浆用小锤、手铲、钢刷、砂纸、毛刷依次处理干净,将构件表面整平,凿除突出部分,然后用丙酮擦洗,清除裂缝周围的油污,清洗时
9、应注意不要将裂缝堵塞。(3)对已处理过的裂缝表面用裂缝修补胶沿裂缝走向从上至下均匀涂刷两遍进行封闭(宽度6-8cm),形成封闭带。 (4)对新封闭的裂缝表面进行处理使其不影响桥梁的美观。对于裂缝宽度0.15 mm的裂缝采用灌注混凝土裂缝修补胶液封闭裂缝法,将裂缝修补胶浆液压注入结构物内部裂缝中去,以达到封闭裂缝,恢复并堤高结构强度、耐久性和抗渗性的目的,使混凝土构件恢复整体性。1、工艺流程 工艺流程为:裂缝的检查及标注清缝及裂缝表面处理粘贴灌浆嘴及裂缝表面压气实验灌注混凝土裂缝修补注浆液固化后拆除灌浆嘴涂混凝土裂缝修补胶封2、施工工序(1)裂缝的检查及标注现场核实裂缝数量、长度及宽度,并在梁上
10、进行标注。据此进行灌浆材料配量、埋嘴、灌浆等方面的具体计算和安排。(2)钻孔在裂缝表面进行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,孔距25-35厘米,凡裂缝交叉处应在交叉地方钻孔。(3)清孔及裂缝表面处理所有孔眼必须使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3cm-4cm范围内的灰尘、浮浆用小锤、手铲、钢刷、砂纸、毛刷依次处理干净,将构件表面整平,凿除突出部分,然后用丙酮擦洗,清除裂缝周围的油污。清洗时应注意不要将裂缝堵塞。(4)粘贴灌浆嘴及裂缝表面封闭A粘贴灌浆嘴底盘的铁锈必须除净,并用丙酮擦洗干净,然后将专用胶泥均匀的抹在底盘周围,厚度1-2毫
11、米,与孔眼对准粘贴在裂缝上。灌浆嘴的间距根据缝长及裂缝的宽窄以25-35厘米为宜,一般宽缝可稀,窄缝宜密,每一道裂缝至少须各有一个进浆孔的排气孔。灌浆孔眼必须对中保证导流畅通,灌浆嘴应粘贴牢靠,四周抹成鱼脊状进行封闭。B裂缝表面封闭为使混凝土缝隙完全充满桨液,并保持压力,同时又保证浆液不大量外渗,必须对已处理过的裂缝表面(除孔眼及嘴子外)用裂缝修补胶沿裂缝走向从上至下均匀涂刷两遍进行封闭(宽度6-8cm),形成封闭带。 (5)压气实验封闭带硬化后,需进行压气试验,以检查封闭带是否封严,压缩气体通过灌浆嘴,气压控制在0.10.4MPa,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
12、上有泡沫出现,说明该部位漏气,对漏气部位可再次封闭。试气对于竖向缝从下向上,水平向缝由低端往高端进行。(6)灌浆操作A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。B在灌浆过程中应注意控制压力裂缝宽度较大的,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。C灌注的次序:对于水平裂缝,宜由低瑞逐渐压向高端;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浆液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浆嘴。贯通缝如果单面灌后另一面未见出浆,可在另一面压灌一次。对于未
13、贯通缝必须见到邻近嘴子喷浆。D其它工作 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专用树脂胶泥抹平,最后对每一道裂缝表面再涂一层聚合物水泥浆,确保封闭严实,并使其颜色与原混凝土结构表面尽量保持一致。拱背铺设钢筋网、喷射高强砂浆施工工艺1、工艺流程工艺流程为:基层处理 种植钢筋 铺设钢筋网 立模浇筑砼 养护拆模2、 施工工序(1)基层处理基层必须是坚固的,健全的,所有松散的,恶化的,不稳固的材料均被清除,主要采用尖锤或高压水枪等工具清理混凝土表面;基层必须是干燥的和清洁的(没有水泥乳、泥土、油、油脂、涂料以及养护混合物),灰尘和碎片用清洁的、干燥的压力风清除。(2)种植钢
14、筋A.植筋加固工艺流程清理原结构标定孔位钻孔清孔、灌胶插筋静置固化质量检验B.植筋加固的施工工序清理原结构:清除原基材表面松动杂物,混凝土表面温度及湿度达到胶体的要求。标定孔位钻孔:按照图纸尺寸标定孔位,若孔位受原钢筋的影响,应通知设计单位,若有需要则变更钢筋位置。钻孔:孔深与锚筋埋设深度相同,孔径孔深宜按设计数据,孔位应避让构造钢筋,孔道应顺直。清理钻孔:孔道先用硬鬃毛刷清理,再以高压干燥空气吹去孔底灰尘、碎片和水分,孔内应保持干燥。灌胶:将植筋胶由孔底灌注至孔深2/3处,待插入锚筋后,胶即充满整个孔洞。插入锚筋:锚筋前应清除插入部分的表面污物,若有新旧锈斑,应用砂纸擦干净,应旋转插到孔底,
15、孔口多余的胶应清除。污物应先以钢刷清除,再用丙酮擦净,并予拭干。在环氧材料完成固化过程之前,不得对结构有较大扰动。植筋后12小时内不得扰动钢筋,若有较大扰动宜重新植筋。为确保加固施工质量,减小焊接对植筋影响,植筋施工应严格按植筋锚固技术暂行规定(建固规2002 007号)和设计要求进行。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15D,且不应小于200mm。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。d植筋加固材料与施工质量的检验与验收(3)铺设钢筋网:按设计要求的钢筋
16、网材质和尺寸在加工场地制作,加工成片,其钢筋直径和网格间距复合图纸规定;按图纸所示或监理工程师批准的部位安装钢筋网,钢筋网与种植钢筋连接牢固,且保护层不得小于2cm;钢筋网横纵相交处绑扎牢固;钢筋网接长时搭接长度满足规范要求,焊接或绑扎牢固;钢筋网加工前钢筋要进行较直,钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀,确保钢筋质量。(4)立模、喷射高强砂浆喷射高强砂浆在施工前需要制定一个全面的施工计划,严格按照施工计划对施工过程加以管理。同时根据施工现场及施工部位的复杂程度确定技术要求。高强砂浆的流动性很大,对喷射斜坡面等特殊部位应对模板进行特殊处理,采取有效措施控制砂浆的非预期流动,或者采取与之相匹
17、配的措施。喷射高强砂浆的施工各工序施工要点如下:模板选择及施工a. 模板及其支护部件应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工程序、施工机具和材料供应等条件进行选择。b. 模板及其支护应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,应能可靠地承受喷射砂浆的自重、侧压力(按液压计算)、施工过程中产生的荷载。c.成型的模板应构造紧密、不漏浆,不影响砂浆的均匀性和强度发展,并能保证构件形状正确、规整。砂浆的流动性很强,模板间的微小缝隙都会造成跑浆、漏浆的发生,影响到施工效果。模板缝隙应小于。对上部封闭的空间部位的浇筑,应在上部留有排气孔,否则会造成混凝土的空洞。d. 安装模板时,应准确配置混凝土垫块或钢筋定
18、位装置等。e. 模板的支撑立柱应置于坚实的地(基)面上,并应具有足够的刚度、强度和稳定性,间距适度,应防止支撑沉陷,引起模板变形。上下层模板的支撑立柱应对准。f. 模板及其支护的拆除顺序和相应的施工安全措施在制定施工技术方案时应考虑周全。拆除模板时,不得随意投掷。拆除的模板和支架应随拆随运,不得在楼板面形成局部过大的荷载。同时,也应防止对模板的损伤。现场喷射a. 喷射时应考虑结构的喷射区域、构件类别、钢筋配置状况以及高强砂浆拌合物的品质,并选用适当机具与喷射方法。应根据试验结果和施工实际确定砂浆泵的种类、台数、输送管径、配管距离等。b. 喷射之前要检查模板及其支架、钢筋以及保护层厚度、预埋件等
19、的位置、尺寸,确认正确无误后,方可进行浇筑。喷射的砂浆应填充到钢筋、埋设物周围及模板内各角落,为防止产生喷射不均匀及表面气泡,可在模板外侧辅助敲击。c.砂浆的泵送和喷射应保持其连续性,当因停泵时间过长,砂浆不能达到要求的工作性时,应及时清除泵和泵管中的砂浆,重新喷射。d. 喷射时的最大自由落下高度宜在5m以下,最大水平流动距离应根据施工部位对砂浆性能的要求而定,最大不宜超过7m。e. 喷射时应防止钢筋、模板、定位装置等的移动和变形,对于型钢混凝土结构应均匀喷射,防止扭曲变形。f. 分层喷射砂浆时,应在下一层砂浆初凝前将上一层砂浆喷射完毕。g. 高强砂浆喷射中原则上不需要振捣。从消除表面气泡和加
20、强流动速度的角度考虑可以对模板进行敲打。采用二次抹压可以提高砂浆的密实性和平整度,减少塑性裂缝。养护a. 高强砂浆的后期养护与普通混凝土基本相同,但早期养护非常重要,由于高强砂浆的胶凝材料一般较高,砂浆的水灰比较小,在终凝前的失水极易造成早期收缩裂缝,因此早期的养护尤为重要,应充分重视。b. 高强砂浆胶凝材料较高.为保证后期强度的发展,应及时养护,并适当延长预养护时间,养护时间不得少于14d。c. 喷射后的高强砂浆可采用覆盖、洒水、喷雾或用薄膜保湿、喷养护剂(液)等养护措施。d. 冬期施工不能向裸露部位的砂浆直接浇水养护,应用保温材料和塑料薄膜进行保温、保湿养护。保温材料的厚度应经热工计算确定
21、。(5)喷射高强砂浆的质量检验与验收预制砂浆到达施工现场后应逐车检测坍落扩展度、不得发生外沿泌浆现象,也可增加全量检查装置的检查。砂浆的强度检验评定应符合现行国家标准混凝土强度检验评定标准GB1 l07等标准的规定。砂浆含气量与合同规定值之差不应超过1.5%。氯离子含量应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010的要求。碱骨料反应检测指标应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010的要求。喷射高强砂浆工程质量的检验与验收应按现行国家标准文混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204的规定执行。(6)养护结束后拆模。喷射砂浆时注意事项:根据设计尺寸,裁剪钢筋,并按要求铺设钢筋网
22、;处理原拱背表面,去掉不干净物,凿掉表面混凝土,露出新鲜接触面;支模板,检查使符合要求;根据设计要求采用设计砂浆配合比,搅拌站现场拌合砂浆;分节分段喷射砂浆; 养护结束后拆模。3、质量检验与验收(1)表面封缝材料固化后应均匀、平整,不出现裂缝,无脱落;(2)当注人裂缝的修补胶达到7d固化期时,应采用取芯法对注浆效果进行检验。芯样检验应采用劈裂抗拉强度测定方法。当检验结果符合下列条件之一时为符合设计要求: 1、 沿裂缝方向施加的劈力,其破坏应发生在混凝土部分(即内聚破坏); 2、 破坏虽有部分发生在界面上,但其破坏面积不大于破坏面总面积的 15 %。粘贴碳纤维布1、 工艺流程工艺流程为:混凝土结
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