丹江口大桥加固施工方案(DOC).doc
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1、丹江口大桥维修加固工程 施工组织设计丹江口大桥维修加固工程施工组织设计一。 工程概述1.1 工程概况丹江口大桥位于302省道丹江口市境内,建成于1971年12月.桥跨组合为4 6。0+671。0+46。0m,包括两岸桥台在内,全桥长537。58m。该桥主孔上部构造为50.0m预应力混凝土T型刚构,带跨径为21。0m的钢筋混凝土挂梁。下部结构为箱梁与墩身刚性连接,箱梁横截面为单箱双室.行车道净宽7。0m,两侧人行道各宽1.0m。设计荷载为汽13,拖60级。桥梁总体布置图如图11所示,截面形式如图12所示。 图Error! Bookmark not defined.1丹江口大桥总体布置图BB横断面
2、 挂梁横断面图1-2 截面形式图丹江口大桥自正式建成通车到目前运营39年,湖北省公路工程咨询监理中心于2009年6月对丹江口大桥进行了桥梁病害的检测和荷载试验.2010年8月,该中心对丹江口大桥新出现的病害进行了补充检测,丹江口大桥被评为四类桥。鉴于此,2010年9月丹江市公路管理局委托广东省公路勘察规划设计院有限公司进行加固设计。1。2桥梁主要病害根据湖北省公路工程咨询监理中心丹江口大桥试验检测报告(2010年8月),桥梁存在的主要病害包括:1、第三跨1T梁(丹江口向)活动支座向上游方向位移约2cm;第三跨3T梁(丹江口向)活动支座向下游位移约10cm;第五跨5T梁(丹江口向)活动支座丢失;
3、第六跨1#T梁(丹江口向)活动支座丢失;第7跨5T梁(丹江口向)活动支座向下游位移约9cm;第八跨1#T梁(丹江口向)活动支座向上游位移 约7cm。2、1#T构1、2、3、4室,2T构1、2、3、4室,3# T构1、2、3、4室,4 T构1、2、3、4室,5 T构1、2、3、4室,6# T构1、2、3、4室,7# T构1、3、4室横隔板均有裂缝。3、T构墩顶箱梁横隔板裂缝示意图如图2-1所示。4、第5跨挂梁丹江口4T梁河5#T梁之间的端横隔板,第6跨挂梁丹江口1T梁和2#T梁之间的端横隔板均有裂缝.5、T构腹板内部均有不同程度的裂缝。挂梁端横隔板裂缝示意图如图2-2所示。图21 T构墩顶箱梁横
4、隔板裂缝示意图图22 挂梁端横梁板裂缝示意图6、两端桥台处伸缩缝抵死,失去伸缩功能;人行道伸缩缝钢板丢失。桥面铺装骨料外露,局部破损,并有纵向、横向裂缝.二、编制依据(1)丹江口大桥试验检测报告(湖北省公路工程咨询监理中心)(2010年8月);(2)丹江大桥工程竣工图(湖北省公路局第四工程隧)(1971年12月)。(3)丹江口市公路管理局丹江口大桥维修加固设计委托书(2010年9月)(4)公路工程基本建设项目设计文件编制办法(交公路发2007358号);(5)公路桥涵设计通用规范(JTJ02189);(6)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTJ02385) (以下简称“85规范”);
5、(7)公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ02485);(8)公路桥涵养护规范(JTG H112004) ;(9)公路桥涵施工技术规范(JTJ0412000);(10)混凝土结构加固设计规范(GB 503672006);(11)公路桥梁盆式橡胶支座(JT3911999)(12)公路桥梁加固设计规范(JTG/T J222008) ;(13)公路桥梁加固施工技术规范(JTG/T J232008);(14)公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范(JTG/T B07-01-2006)。(15)公路旧桥承载力鉴定方法(试行);(16)公路桥梁承载能力检测评定规程(报批稿)。三、施工方案2。1 施工规划1、施工现
6、场布置规划(1)施工场地布置本合同段场地布置本着科学规划、合理安排的原则,进场后抓紧时间详细调查现场,组织建设各种临时设施、尽快完成“三通一平”工作,采取边安家边准备,做到“进场快、安家快、开工快。尽量减少临时设施和施工用地.(2)临时房屋 项目经理部、工人住房采取租用当地民房;拌和站、钢筋加工棚、模板加工棚、值班室、料库等均采用临时搭建于桥上。(3)水电供要 生产用经检验合格的河水或地下水,供电采用接用就近变压器。2、施工总体顺序 (1)施工总体顺序 针对本桥维修设计特点,采取施工顺序为:a箱内裂缝处理;b支座更换牛腿及基座混凝土浇筑;c箱内钢板粘贴;e支座更换;f伸缩缝凿除安装;g清理现场
7、开放交通;3、主要施工材料及为本工程投入的主要材料来源、人员、机械及试验设备 我部下设施工队伍1个,20人左右,进行支架搭设、支座、伸缩缝更换裂钢筋混凝土作业、裂缝处理、钢板粘贴。2.2 支座加固方案根据丹江口大桥病害加固施工图设计出现病害支座的加固方案如下:更换支座总体施工方案为:每跨5片T梁采用薄型同步千斤顶将T梁顶升至设计高度后再行更换支座。1、T梁顶升施工方案为:(1)在T构悬臂端牛腿上布置8台薄型千斤顶(每片中T梁两侧各布置1台,边T梁仅内侧布置1台),千斤顶布置在T梁端隔板下方。(2)采用50T薄型自锁式千斤顶进行顶升作业;顶升时以顶升力和位移进行控制,并以位移控制为主。(3)中间
8、中T梁的6台薄型千斤顶并联,采用一个油路控制;两个边T梁的2台薄型千斤顶并联采用一个油路控制.设计要求最大顶升高度不超过50mm,所使用的千斤顶行程为80mm。2、 施工顺序更换支座总体施工顺序为:施工准备 搭设支架 安装千斤顶 分级顶升 切割拆除旧活动支座 安装新活动支座 落梁 焊接支座座板 验收。 3 施工工艺3.1 施工准备工作(1) 解除约束 清理挂孔两端梁缝及中缝,使梁缝无石碴异物卡堵. 起顶前应注意伸缩缝处人行道板下电缆的伸缩梁,不能拉坏各种电缆。(2) 搭设施工平台顶升工作是一项高空操作,工人要在高空拉提重物、安装支座、位移观测和裂缝观测,因此搭建高空操作平台是一项必不可少的工作
9、。施工平台的要求: 施工平台必须能够承受施工中的竖向荷载和水平推力; 平台与T梁底保持1.5m左右的空间,充分保证操作人员的易操作性; 施工平台可采用原有的检修车; 平台周围安装安全护拦。(3)制安钢牛腿在中T梁的两侧、边T梁的内侧安装钢牛腿和T构牛腿处箱室腹板侧面浇注混凝土基座作为临时支撑平台,钢牛腿与T梁采用M20200锚栓连接. 钻孔孔径为22mm,深度为150cm。 植锚栓钻孔时应探测原结构的钢筋及钢绞线,应注意避免破坏原预应力钢束。(4)加工上下座板 按设计要求切割上下座板所需钢板,并将切割面打磨平整。 将下座板的竖肋焊接在一起,下座板的上下钢板待安装后再行焊接.加工下座板前需准确测
10、量T梁支座处净空,根据实测净空大小确定下座板的高度。(5)凿除施工孔将T梁端部部分翼缘凿除,形成供人员、设备、材料通行的孔洞。孔洞大小为10090cm,孔洞边缘至两端距离不小于80cm。(6)采购盆式橡胶活动支座采购符合设计要求的盆式橡胶活动支座。(7)安装千斤顶按附图要求安装千斤顶垫块、千斤顶及保护垫块.(8)T梁端部高程测量在T梁端部设置高程测量点,选择一个固定点作为高程基准点测量T梁原始高程.(9)安装百分表、钢直尺 顶升过程中采用百分表、钢直尺进行实时位移监控。每片T梁下方安装一只百分表、一把钢直尺。3.2 T梁顶升(1)预顶各项准备工作完成后,使用50%的顶升力进行预顶,检查千斤顶、
11、油管、支撑系统,确认无问题时方可进行顶升工作。(2)初顶初顶是将梁体顶到将要离开T构牛腿但未离开的临界状态.采用百分表监控,百分表开始走动时即停止进油,并将千斤顶回油阀锁紧。待稳定后同步顶起2mm用百分表监控各片T梁 之间的位移差.(3)切割原支座待T梁自重转移至千斤顶上,将原锟轴支座切断.(4)分级顶升T梁将各千斤顶同时顶起5mm,同时塞入钢板进行抄垫。检查无误再同时顶起5mm,同时进行抄垫。如此反复进行,直至顶升至预定高度。塞入钢板抄垫完毕,将千斤顶回油至最大顶升力的50,锁紧油阀。累计顶升量不超过50mm。(5)梁体顶升控制措施 由于本桥为多片T梁组合结构,各T梁之间的连接较薄弱,因此在
12、顶升时必须采取严格的控制措施,以累计位移量作为主要监控项目. 严格控制顶升速度。顶升要求均匀缓慢,协调一致。 顶升时,随时塞入钢垫板作临时辅助支撑. 加载应分级进行,当T达到0、T/2、T(T= T1- T2)时进行持荷,以使各千斤顶之间的力均衡增加,同时加强对梁体的观测,注意:持荷时间应尽可能缩短. 每顶升5mm时,亦要进行持荷观测. 顶升量监控主要是顶升及回落过程中各千斤顶顶升量的观测与记录,各顶升点累计顶升量或累计回落量与设计值保持一致。3.3 更换活动支座(1)拆除原活动支座,保留原支座上、下座板及螺栓。将支座上、下座磨平并进行除锈处理.(2)安装下座板、盆式橡胶活动支座及上座板。安装
13、时需准确对位。由于座板单件质量较大,在T梁端部凿出大小为10090cm的孔洞,便于座板及支座的安装。3.4 落梁落梁时亦分级进行,每级回落量为5mm。各千斤顶同时进油,使T梁稍稍顶起。抽出一块抄垫钢板(抄垫钢板上方的空隙须大于5mm、小于10mm),各千斤顶同时回油使T梁缓缓下落,每下落5mm即稳住,对各部位检查。再进行下一级落梁的作业,如此反复直至落梁完毕。落梁完毕即进行T梁顶升后的高程测量。将测量结果与原高程进行对比,若T梁间的高差较大,则将T梁稍稍顶起在支座上方抄垫钢板进行调整.3。5 焊接座板(1)将下座板上下钢板和竖肋焊接在一起。(2)将新座板与原支座座板焊接在一起。3。6 钢板防锈
14、处理(1)将裸露在外的钢板表面进行除锈处理。(2)喷涂一层防锈底漆、两层防锈面漆对钢板进行防锈处理.2。3 T构腹板、T构和挂梁的横隔板裂缝处理根据丹江口大桥病害加固施工图设计出现病害裂缝的处理方案如下:1、 T构腹板裂缝处理A:凡宽度0.15mm的裂缝或出现渗水、钙化的裂缝,采用压力灌胶法灌注环氧树脂胶进行修补。B:凡0。05mm宽度0.15mm的裂缝,采用封闭法进行修补,涂刷环氧树脂胶.所用胶体性能必须满足下表的要求.表51 裂缝修补用胶的安全性能指标性能项目性能指标胶体性能抗拉强度(Mpa)20抗拉弹性弹性模量(Mpa)1500抗压强度(Mpa)50抗弯强度(Mpa)30,且不得呈脆性破
15、坏钢-钢拉伸抗剪强度标准值(Mpa)10不挥发物含量(固体含量)()99可灌注性在产品说明书规定的压力下,能注入宽度为0.1mm1.1对于A类裂缝处理方法如下:(1)具体施工流程 基底清扫标注注胶底座的位置配置灌缝用环氧树脂封闭裂缝粘贴注胶底座注入灌缝材料 养护结构表面处理(2)施工操作要点 裂缝检查:准备灌浆施工前,查清全桥裂缝情况,包括位置、数量、长度、走向、贯穿及漏水等,以便根据不同情况采取不同施工方案。图5。1 裂缝检测 裂缝处理:对裂缝周边混凝土进行处理,先用钢丝刷、角磨机、小锤、手铲等工具清除裂缝表面灰尘、浮渣及松散层等污物,再用空压机将裂缝中的碎屑、粉尘清除干净,再用丙酮将裂缝两
16、侧3040mm范围内擦拭干净,清洗时注意不要将裂缝堵塞。若存在较深裂缝(可能贯穿底板),为有效封缝,可沿裂缝凿“V”字型槽,为使浆液进入裂缝又更广的通路,可采取钻孔注胶。 埋设注胶底座:在裂缝的交汇处、较宽处及裂缝端部必须设置注胶底座,注胶底座按标注位置顺缝粘贴在裂缝表面,并适当用力下压底座,使底部粘结胶部分溢出,包住注胶底座边缘.注胶底座的间距要根据裂缝宽度、走向及结构形式而定。一般缝宽0.3-0.5mm时注胶底座间距为3050cm,在一条裂缝上必须设有灌浆、排气或出浆口.图5。2 注胶嘴埋设 封缝:封缝是灌胶过程的一个非常重要环节,封缝质量的好坏将直接影响灌浆效果与质量,缝的封闭可采用封缝
17、胶,按照推荐比例配制好后,用灰刀沿裂缝口反复涂刮,均匀抹上一层厚12mm、宽23mm的胶泥,将注胶底座之间的裂缝完全封闭,防止出现小气泡,导致封缝不严. 封缝检查:封缝完成后视气温状况1-2天后进行试漏检验,以检查裂缝的密封效果和贯通情况.若用压缩空气进行试漏检验,可沿裂缝涂刷一层肥皂水,从灌浆嘴吹入压缩空气(压力与灌胶压力相同),漏气处再进行封闭。确保不漏气后方可进行下一步施工.最后在注胶底座上粘贴表示橡胶膨胀限度的纸条. 注胶: 根据配比准确称量灌注胶的主剂和硬化剂后,将两种成分倒入容器中混合搅拌均匀。混合好的材料要在可使用时间(一般为45min)内用完。每次配胶量不得多余500g,将配制
18、好的裂缝灌注胶倒入自动灌浆器的软管中,把装有修补胶(注射剂)的灌浆器旋紧于底座上,松开弹簧进行注胶。灌注胶不足时可反复补充,直至注满全部裂缝。注浆结果检查:灌胶结束后要检查灌胶效果和质量,凡有不密实等不合格情况的,要进行补注。封口处理:确保灌注符合要求后即可拆除注胶嘴等临时设施,采用封口胶将灌胶嘴处抹平封口.灌缝材料固化后,要进行表面清理,使砼构件表面平滑。灌缝过程中严格控制施工质量,灌缝结束后立刻检查灌缝效果及质量,凡是不密实或新开裂等情况出现,立即采取补强措施,保证施工质量,必要时,待胶体固化后,可采取钻取芯样进行插件灌封是否饱满、密实.1.2 对于B类裂缝处理方法如下B类裂缝处理采用表面
19、封闭法,采用自然渗透法直接用橡皮滚子或滚筒直接刷涂封闭材料,使胶液充分吸收,且缝内含胶饱满。(1)具体施工流程砼表面处理洁净表面环氧树脂胶泥封闭裂缝在胶泥上涂刷一层环氧树脂胶液养护检查质量(2)施工操作要点裂缝表面用钢丝刷、角磨机清除裂缝周围表面的油污、灰尘、浮渣、松散层,并用吸尘器或酒精将裂缝中的混凝土碎屑、灰尘洗净、清除干净;再用丙酮等有机溶剂对准备封闭裂缝进行清洁处理,并使砼表面干燥,按规定比例准确配置环氧树脂胶泥(一次调和量以可使用时间内用完为准);然后用橡皮滚子或滚筒涂将环氧树脂胶泥均匀的刮涂在构件表面裂缝处,使裂缝完全封闭.待环氧树脂泥固化后,在胶泥表面涂刷一层环氧树脂胶,以起防护
20、作用。灌缝过程中严格控制施工质量,灌封结束后立刻检查灌封效果及质量,凡是不密实或新开裂等情况出现,立即采取补强措施,保证施工质量。2。4 T构和T梁横隔板粘贴钢板处理粘贴钢板(灌注法)施工主要施工顺序及流程为:施工放线构件表面处理钻孔、安装锚栓钢板下料、钢板除锈处理、钻孔及安装封闭缝隙、预留注浆孔及排气孔封边压力灌浆钢板表面防锈处理。(1) 放样。按照设计图纸要求,在砼表面确定钢板位置及需钻孔的位置;要用钢筋砼保护层测试仪查明砼中的钢绞线和钢筋位置,避免钻孔时碰及钢绞线和钢筋。(2) 粘贴钢板处砼表面处理.为了得到良好的粘贴效果,砼表面需认真进行表面处理,砼粘和面要进行打磨或凿毛处理.表面处理
21、是包括加固构件粘和面及钢板粘和面处理,是最关键的工序,要认真对待.对于砼构件粘和面,要根据构件表面的新旧程度、坚实程度、干湿程度,分别按以下四种情况处理: 对于很旧很脏的砼构件粘和面,要先用毛刷沾高效洗涤剂,刷除表面油垢无污物,用水冲洗干净后,再对粘和面进行打磨,除去表面23mm厚表层,直至完全露出新面,并用无油压缩空气吹除粉粒.处理后,若表面严重凹凸不平,用环氧砂浆进行修补.粘贴前用丙酮将粘和面擦洗干净; 若砼表面不是很脏很旧,则可以直接对粘和面进行打磨,去掉12mm厚表层,用压缩空气除去粉尘或用高压水清洗干净,待完全干燥后用丙酮擦洗干净; 对于新砼粘和面,先用钢丝刷将表面松散浮渣刷去,打磨
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