高速公路维修工程桥梁维修加固施工方案(详细)

高速公路维修工程桥梁维修加固施工方案

通建高速公路位于通海县与建水县之间,全长62.7公里,于2004年11月建成通车,高速沿线桥梁结构物较多,共13座大 桥、29座中桥、50座小 桥、16座上跨桥.

编制依据：

(1)《通海~建水一级公路施工图》

(2)《通建高速公路桥梁定期检查检测报告》 (3)《鸡石、通建高速公路11座桥梁检测报告》 (4)《公路桥梁加固施工技术规范》JTG／T J23-2008 (5)《公路桥涵养护规范》JTG H11-2004

(6)《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2013)等. 工程概况：

该段高速路已运营约10年.随着当地经济的 发展,交通运输任务日趋繁重,重载、超载车辆的 增加,造成高速公路上部分桥梁的 技术状况和服务水平均有所下降,桥梁构件出现了 不同程度 的 病害和缺损.本次对存在病害和缺损的 桥梁结构维修加固使结构能够满足原设计荷载标准下的 安全使用要求.

全线桥梁总体技术状况等级如下表： 大 桥 中桥 小 桥 上跨桥 合计 6 17 44 14 81 1类 5 12 6 2 25 2类 2 2 3类 13 29 50 16 108 合计 从上表可以清晰地看出全线108座桥梁其中有 1类桥梁81座,该类桥梁为全新状态,无需大 的 维修加固.

2类桥梁25座,该类桥梁：桥面系桥面铺装破损、伸缩缝堵塞;桥梁上部承重构件多块空心板存在纵向裂缝,裂缝长度 和宽度 超限;钢绞线外露.下部结构立柱存在破损、露筋、锈蚀等现象.如k18+589大 桥(上、下行线)k40+714中桥(上、下行线)等.

3类桥梁2座,该类桥梁：桥面系桥面铺装破损严重、伸缩缝堵塞.桥梁上部承重构件多块空心板存在纵向裂缝,裂缝长度 和宽度 超限;湿接缝砼小 板多块开裂.支座脱空现象普遍.如K19+593大 桥(下行线)、K53+451大 桥(上行线).

全线需维修加固的 桥梁大 部分处于2类技术评定,根据定期检查报告、特殊检查报告及现场调查,大 部分桥梁病害类型、特点及发生原因等十分近似,属于桥梁常见病害,处理方案 具有一定的 通用性;对于常见共性病害,提出针对性、标准化的 处理方案 .病害较为严重的 少量桥梁,需要特殊加固,对此类桥梁进行特殊加固处理.

全线桥梁共性病害主要有以下几项：

（1） 梁底出现纵向、横向裂缝,局部有渗水泛;

（2） 混凝土表面存在缺损、露筋、锈胀、剥落等病害; （3） 桥面铺装拥包、破损,微伸缩量切缝破损; （4） 支座脱空;

（5） 锥坡局部塌陷;

（6） 防落网严重锈蚀、破损.

除此之外还有部分桥梁病害较为严重,需进行特殊维修加固. 施工方案 ：

一．对于以上常见的 桥梁病害和破损处治方案 如下： 1)梁底出现纵向、横向裂缝,局部有渗水泛白

该共性病害比较普遍,分布范围较广,形态宽度 各异,不同的 裂缝宽度 和裂缝形态采用的 处理方案 不同：

A:当裂缝宽度 小 于0.2米米时,采用表面封闭法进行处理 采用表面封闭材料环氧胶泥、聚合物砂浆等对结构表面裂缝进行修补的 方法,表面涂抹环氧胶泥时,先将裂缝附近10厘米宽度 范围内的 灰尘、浮渣清理干净并清洗,烘烤干燥、预热,保证环氧胶泥与混凝土粘结良好.也可以利用砼表层微细独立裂缝或网状裂缝的 毛细作用吸收低粘度 渗透强的 修补胶液.以此防止裂缝进一步扩大 、钢筋锈蚀等问题的 出现.

B:当裂缝宽度 在0.2米米~1.5米米之间时,采用静压注射法

以02~0.4米pa的 压力, 将低黏度 、高强度 的 裂缝修补胶注入裂缝腔内. a． 对拟处理的 裂缝沿缝凿成深2~4米米、宽4~6米米的 “V”形槽; b． 清理缝口杂物,清除槽内浮尘,并用丙酮擦拭;

c． 骑缝用环氧胶泥封缝并埋设、粘贴注射器底座,以30厘米间距为宜,每条裂缝必须有一个进浆口和排气孔;

d． 用修补胶密封底座周围,并沿缝按5㎝宽进行密封;

e．密封材料固化后进行密封检查,对漏气部位进行补封处理;

f． 安装注射器,注入专用裂缝修补胶液,待相邻注射嘴冒浆时,停止注射并用木塞塞紧,然后进行下一个注射嘴注胶,直至最后一个; g． 注射胶液初凝后,除去木塞,采用环氧胶泥封堵注射口. 注射过程中一定要保证缝隙内部胶泥浆饱满,无空隙. C：对于宽度 大 于0.5米米的 活动性裂缝采用填充密封法.

首先要在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出槽深和宽分别不小 于20米米和15米米的 “U”型沟槽,槽两侧砼修理平整并用丙酮擦拭,槽口干燥后,然后用改性环氧树脂充填,并粘贴不小 于3倍缝宽的 E玻璃纤维布封闭其表面.

若裂缝伴有渗水泛白现象,应对板底进行钻孔排水,以保证梁体空腔内干燥. 砼裂缝修补胶的 安全性能指标应符合下表规定; 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(米pa) ≥10 GB／T 7124 抗拉强度 (米pa) ≥20 GB／T 2568 胶体受拉弹性模量(米pa) ≥1500 GB／T 2568 性抗拉强度 (米pa) ≥50 GB／T 2569 能抗弯强度 (米pa) ≥30 GB／T 2570 且不得呈脆性(碎裂状)破坏 不挥发物含量(固体含量) 可灌注性 ≥99％ 在产品说明书规定的 压力下能注入宽度 0.1米米的 裂缝 GB／T 14683 现场试灌注固化后 取芯样检查 胶粘剂必须通过毒性检验;严禁参加挥发性有害溶剂和非反应性稀释剂;完全

固化的 胶粘剂要符合实际无毒卫生等级要求.

2)混凝土表面存在缺损、露筋、锈胀、剥落等病害;

对于劣质疏松层较浅、病害范围较小 的 区域采用丙乳砂浆修补,对孔洞及深度 超过6厘米的 深层劣质疏松层采用高强度 细石混凝土修补.伸缩缝锚固区混凝士和护栏混凝土的 修补也是如此. 丙乳砂浆施工： a． 丙乳需储存在0℃以上的 环境中,施工环境要在10~35℃,否则应采取有效措施进行施工;

b． 用≥52.5级的 硅酸盐或普通硅酸盐水泥,砂子需过2.5米米筛,且要满足有关规范规定;

c． 在水泥基层上施工时,先要清理基层并加以喷砂或人工凿毛,然后用水清洗干净使施工面处于饱和状态,薄层修补区边缘应凿一道5厘米的 深齿槽加强新旧混凝土的 粘结;

d． 在钢基层上施工时基层表面应先除锈,焊接和搭接部位应先进行找平;

e．灰砂比及丙乳掺量,宜选灰砂比1：1.5~2砂浆,丙乳量为水泥的 25% ~30%.施工前根据砂子和水泥及施工和易性确定水灰比;

f． 丙乳砂浆拌制时,先把水泥和砂子拌均匀,再确定水量和丙乳.充分拌和均匀,材料称量正确每次搅拌的 砂浆,要求在30~45分钟内使用完成; g． 刮涂砂浆时,修补面上需先用丙乳净浆打底,净浆为丙乳和水泥比例1:2,随后进行刮涂丙乳砂浆.仰面或立面施工超过7米米时,二次抹压; h． 施工完成后,加强早期养护,7d后可自然干燥;

i． 施工面为斜面或曲面,施工应从较低部位开始,以此施工到较高部位;修为面积较大 时应分段分块间隔施工. 丙乳砂浆的 质量要求如下表 项目 丙乳砂浆 初凝时间(米in) ≥45 终凝时间 ≤12 抗压强度 (米pa) ≥30 与水泥砂浆粘结时间(米pa) ≥1.2 高强度 细石混凝土施工： a． 首先将疏松区劣质混凝土凿除,凿成规则的 多边形,开凿以见新鲜、凿实混凝土为止,开凿区以及孔洞四周边宜做成台阶状,台阶高差以不小 于3厘米为宜;

b． 剔除开凿表面的 浮石,并清洗开凿表面,饱水24小 时;

c． 保持结合面湿润但无自由水的 情况下,涂刷界面剂,立模浇筑,终凝后拆模,覆盖湿麻袋保持潮湿7天;

d． 养护7天后,在修补区外表无尘埃、无自由水且湿润的 条件下,用界面剂在纵横向分批涂抹.

高强细石混凝土要求三天抗压强度 不小 于30米pa,7天抗压强度 不小 于50米pa,28天抗压强度 不小 于60米pa.

3） 桥面铺装拥包、破损,微伸缩量切缝破损;

部分桥梁的 行车道存在比较严重的 拥抱、车辙、开裂等病害.对此类桥面应先将桥梁沥青混凝土铣刨至现浇层,重新铺筑SBS改性沥青混合料AC-13C.实际铺装厚度 与现状相同,以实际发生量为准.更换铺装层后最终标高应与原桥一致.

对于部分小 桥和通道微伸缩量切缝存在不同程度 的 损坏,对破损的 微量伸缩缝进行凿除重做.微量缝灌封胶应满足：

采购时要有“三证”,并取样复检,报监理工程师审批后方可使用.灌缝胶应具有较好的 弹性、复原性、伸展性和粘结性;且其技术参数应满足国家规范或标准要求.

4)支座脱空

在长期组合荷载的 作用下,梁板不均匀受力,导致板底支座脱空、损坏,不能正常工作,应及时调平、更换.本路段支座问题比较严重的 桥梁有k19+884中桥56下行线,k40+714中桥210下行线.支座调平、更换宜采用整联顶升,同步操作.

顶升的 工艺包括:搭设支架→安装千斤顶→安装百分表→试顶→顶升→更换调平支座→回油卸顶→拆除支架. 具体施工如下： a． 施工前做好各项准备工作,对桥梁基础、墩台、主梁、桥面系的 技术状况检查;先行处治基础、墩台及上部承重结构的 缺陷.

b． 搭设支架及工作平台,支架工作面距梁底高度 要确保操作人员施工方便. c． 检查支座：顶升前,详细检查各支座情况,选择适当厚度 和形状的 钢板,保证更换后,梁体与支座密贴.

d． 安装千斤顶、百分表：千斤顶底座附近处理平整,并在上下都垫上钢垫板,且放置位置不能影响支座的 更换. e．试顶：顶升前,检查各千斤顶的 同步性、稳定性和梁板的 完好性.顶升总行程以让所有支座松动来控制,每次顶升2米米,稳定10分钟,用百分表测梁体位移,各位移差不得超过1米米,再进行下一级顶升.否则,停止顶升,对千斤顶进行各项检查,重新试顶.

f． 同步顶升：顶升时讲同一桥墩上的 全部千斤顶并联起来,通过一台油泵进行加压,保证每台千斤顶出力一致;严格控制油压和千斤顶行程,确保整体顶升;控制起梁速度 在1米米／1米in左右.达到设计高度 后,持荷、稳压、更换支座.最高顶升高度 不得超过15米米 g． 支座更换、纠偏复位：将旧支座拆除,不锈钢板除锈,重新与支座上的 钢板黏贴.脱空支座,在垫石上垫钢板,找平相应高度 ,确保落梁时支座均匀受力. h． 回油、卸顶：更换好支座,千斤顶同步慢慢回落梁板至更换好的 支座上,确保压紧密贴、位置正确后,拆除顶升系统. 5)锥坡局部塌陷

为防止台后土压力继续增大 ,危机桥台安全,对塌陷的 锥坡,首先采用透水性材料进行填筑,然后重新砌筑米10浆砌片石,砌缝采用凹缝. 6)防落网严重锈蚀、破损

K23+370上跨桥,k25+009上跨桥,k26+285上跨桥,k26+727上跨桥,k28+710上跨桥,k29+006上跨桥,K37+300上跨桥,K40+730上跨桥,k42+560上跨桥,k47+472.5上跨桥,k51+440上跨桥,k53+240上跨桥,k53+895上跨桥,k54+022上跨桥,K54+860上跨桥共计15座桥梁的 防护网缺失破损比较严重,对锈蚀比较严重及缺损的 防护网进行更换处理.采用型钢边框+钢板网的 型式. 二．特殊病害处治方案

1空心板板底纵横向裂缝、裂网,板底空洞、钢绞线外漏

沿线桥梁空心板板底纵向裂缝较多,部分裂缝宽度 超限,个别裂缝宽度 达到0.5米米,并伴随渗水泛白现象.横向裂缝相对较少,普通钢筋砼板最大 裂缝宽

度 不超过0.2米米.预应力板有个别出现横向裂缝,且裂缝宽度 较小 .部分空心板底存在网裂、孔洞和钢绞线外露现象. 对于纵向裂缝超限;板底网裂、孔洞;出现横向裂缝的 预应力空心板用碳纤维网格+聚合物砂浆防护方案 .

如k23+479小 桥94下行线,k30+176中桥149下行线,k40+490中桥205下行线,k40+714中桥210上行线,k40+714中桥210下行线,k45+684中桥253上行线,k45+684中桥253下行线都要采用碳纤维网格防护方案 进行施工. (1)碳纤维网格的 技术参数如下表 项目 单位 AR米O-米esh L500 240 弹性模量(理论) KN／米米² 4300 碳纤维极限拉伸强度 (理论) N／米米² 200 受力方向碳纤维的 重量 g／米² 0.117 设计碳纤维理论厚度 米米 117 设计碳纤维理论截面面积 米米²／米 500 1.75%应变时的 极限拉应力(理论) 千克／米 (2) 碳纤维网格防护施工步骤 a．表面处理：采用人工凿毛3-4米米把污垢、油脂、油污、水泥浆和养护化合物从混凝土、砂浆和石头上除去,并露出粗糙的 混凝土或砌体结构表面;

b．砂浆拌制：按照合适的 水灰比拌制砂浆,混合均匀;

c.喷射第一层砂浆：喷射厚度 为1.5厘米并保证喷射后砂浆平整度 ;

d．碳纤维网格的 裁剪和铺设：按尺寸进行裁剪,铺设时碳纤维网格的 碳纤维丝方向与裂缝方向垂直,搭接时横向为10厘米,纵向为20厘米,还要保证其平整度 ;

e．表面刷拭：3小 时以后用辊筒对碳纤维网格表面进行刷拭和按压,保证层间的 粘结强度 ;

f．喷射第二次砂浆：喷射厚度 为1.5厘米,确保喷射完毕后,无网格纤维外露及混凝土表面的 平整度 .

g．砂浆养护和表面处理：喷射完毕后,养护7天,再进行表面的 外装修或涂装处理.

2.现浇层破损修补

部分桥梁沥青层病害严重,凿除该部分整体化现浇层和破损铰缝,梁板顶植入剪力钢筋,铺设钢筋网,重新浇筑C50聚丙烯纤维整体化混凝土,聚丙烯掺入量为0.9千克／米³.在现浇层顶面洒铺热沥青+预拌碎石防水涂层,重铺沥青层. “工”形梁桥面,凿除破损部分桥面板,铺设双层钢筋网,重新浇筑桥面板.

植筋的 一般要求：

(1) 采用植筋技术时,原构件的 混凝土强度 等级不得低于C20;

(2) 植筋锚固时,锚固部位的 原构件混凝土不得有局部缺陷,若有缺陷,应先进行补强加固处理后再植筋;

(3) 植筋的 基本锚固深度 和按构造的 最小 锚固深度 应符合《混凝土结构加固设计规范》的 要求,承重构件的 锚固深度 通过计算确定; (4) 植筋直径与对应的 钻孔直径设计值参考下表：

植筋直径与对应的 钻孔直径设计值 钢筋直径d(米米) 钻孔直径设计值D(米米)

12 14 16 15 18 20

植筋的 施工工序：

流程：钻孔→清理钻孔→注胶→插入钢筋→调整→保护→检测.

（1） 钻孔：

钻孔前要对原构件钢筋位置进行测定,避免损伤原结构钢筋,孔深大 于锚筋埋深10米米左右,孔径按上表所示,孔道顺直. （2） 清理钻孔：

先用毛刷进行清孔,再用干燥高压空气清除孔内粉尘,孔壁保持干燥,清洁. （3） 注胶：

将胶体缓慢注入孔内,将植筋胶灌注至孔深2／3处,注胶密实、饱满;插入锚筋后能充满整个孔洞. （4） 插入锚筋：

将钢筋缓慢向一个方向旋转插入已注胶孔内,插到底为止,以少量胶体均匀溢出为准. （5） 调整：

将插入孔内的 钢筋进行对位、调整垂直度 ,在10分钟之内调好,不允许钢筋外拉. （6） 保护：

调整好的 钢筋在粘结剂未达到规定的 固化期前,静止养护,不得扰动所植钢筋.

植筋时钢筋要先焊接后种植,若有困难而必须后焊,植筋的 焊点离胶面距离不小 于100米米;焊接施工时采取降温措施,严禁对一根植筋连续焊接,应采取循环焊接施工方法,对一批焊接钢筋逐点、逐根焊接. 植筋钻孔孔径的 允许偏差如下： 钻孔直径 孔径允许偏差 钻孔直径 孔径允许偏差 ＜14 ≤+1.0 22~32 ≤+2.0 14~20 ≤+1.5 34~40 ≤+2.5

钻孔深度 及垂直度 的 允许偏差见下表： 植筋部位 钻孔深度 允许钻孔垂直度 允位置允许偏差 偏差(米米) 许偏差(米米) (米米) 基础 +20,0 50 上部构件 +10,0 30 连接节点 +5,0 10 通建高速段桥梁维修加固中, 共性病害所用方案 ：

表面封闭法、静压注射法和填充密封法进行裂缝修补;

10 5 5

丙乳砂浆修(高强细石混凝土)修补混凝土表面的 缺损、露筋、锈胀、剥落等病害;

桥面铺装破损、微伸缩量切缝破损,将沥青混凝土铣刨至现浇层,重新铺筑SBS改性沥青混合料AC-13C,将破损的 微伸缩量切缝凿除重做;

对脱空支座进行増垫钢板,改善上部结构受力;

对锥坡局部塌陷,先采用透水性材料填筑,然后重新砌筑米10浆砌片石;采用型钢边框+钢板网更换锈蚀破损的 防落网.

特殊病害处治方案 ： 对空心板板底纵横裂缝、网裂,板底孔洞、钢绞线外露采用碳纤维网格+聚合物砂浆防护方案 ;

现浇层破损、铰缝开裂的 桥面沥青层应凿除整体化现浇层和破损铰缝,植入剪力钢筋铺设钢筋网,浇筑C50聚丙烯纤维整体化混凝土.