2022衡陽橋梁維修加固工程施工設計方案說明書及圖紙(79頁).pdf
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1、 S219 線衡南縣滿金中橋維修加固工程 施工圖設計文件 二二二年七月 S219 線衡南縣滿金中橋維修加固工程 QL-1 第1頁 共 6 頁 說說 明明 一一 任務依據任務依據 1.1 1.1 項目背景項目背景 滿金中橋地處湖南省衡陽市衡南縣境內,位于 S219 線上,中心樁號為 K224+237,橋梁全長66.84m,上部結構為 320m 空心板梁,該橋上部結構橫向布置 10 片空心板梁,柱式橋墩、樁基礎,樁柱式橋臺、樁基礎。橋面鋪裝為水泥混凝土。橋梁正面照、立面照、底面照如下。圖圖 1 項目地理位置圖項目地理位置圖 1.2 1.2 設計依據設計依據 1、勘察設計合同;2、實地勘測收集的勘測2、資料;3、長沙理工檢測咨詢有限責任公司 2021 年出版的衡南縣滿金中橋)檢測報告 1.3 1.3 主主要測設經過要測設經過 為確保滿金中橋的勘察設計質量及進度,我公司從各專業組抽調技術骨干,成立了專門的勘察設計小組,組織大家協同作業。經過現場踏勘,認真研究橋址區地形、氣候、水文及對老橋的現狀進行了調查和評估,并結合投資情況,項目組制定了詳細的勘察設計大綱;設計組及測量組于 2022 年 6 月 2 日進駐工地,進行控制測量及地形圖的測設工作,于 6 月 4 日完成了外業勘測,2022 年 6 月中旬完成施工圖的設計工作。二二 橋梁概況橋梁概況 滿金中橋老橋位于衡南縣 S219 線上,所處路線3、為二級公路,設計時速為 60km/h。橋梁全長為66.84 米,橋梁全寬為 12.5m=2*0.5(護欄)米+11.5(行車道)米,上部結構為 320 米預應力砼空心板。橋墩為樁柱式墩,橋臺為樁柱式橋臺。橋面鋪裝為水泥混凝土,護欄為防撞護欄。圖圖 2 老橋現狀老橋現狀 近年來,伴隨著衡南縣經濟迅猛發展,超載車輛通行和流水的沖刷,造成該橋出現不同程度的病害。具體病害如下:(1)空心板的主要病害包括:底板混凝土剝落,漏筋、銹蝕,板底橫向裂縫,板之間鄰跨錯位。S219 線衡南縣滿金中橋維修加固工程 QL-1 第2頁 共 6 頁 空心板與鄰跨錯位空心板與鄰跨錯位 板板底面混凝土擠壓破損、剝落、露筋底面4、混凝土擠壓破損、剝落、露筋 板底橫向裂縫板底橫向裂縫 鉸縫間混凝土空洞鉸縫間混凝土空洞(2)支座的主要病害包括:支座剪切變形,支座老化、破損,鋼板嚴重銹蝕。支座剪切變形支座剪切變形 支座老化破損,鋼板嚴重銹蝕支座老化破損,鋼板嚴重銹蝕(3)橋墩的主要病害包括:橋墩擋塊混凝土受擠壓破損,剝落。擋塊受擠壓擋塊受擠壓破損嚴重破損嚴重 擋塊混凝土受擠壓剝落擋塊混凝土受擠壓剝落(4)橋臺的主要病害包括:橋臺臺帽擋塊混凝土受擠壓破損,剝落。臺背排水不暢。擋塊混凝土剝落擋塊混凝土剝落 擋塊受擠壓破損嚴重,臺身滲水嚴重擋塊受擠壓破損嚴重,臺身滲水嚴重 2022 年年 7 月,月,湖南湖南金金君君工程工程科技科5、技有限有限公司公司對該橋進行檢測評定,依據公路橋梁技術狀況評對該橋進行檢測評定,依據公路橋梁技術狀況評定標準(定標準(JTG/T H21-2011)進行橋梁技術狀況評定的結論為:)進行橋梁技術狀況評定的結論為:滿金中橋技術狀況為四類橋。滿金中橋技術狀況為四類橋。根據橋梁技術狀況評定檢測報告,滿金中橋為 4 類危橋。根據實際調查結果結合檢測報告評定結論,本次設計對滿金中橋的改造方案為:加固利用。三三 技術標準及設計規技術標準及設計規范范 1.1.設計規范設計規范 S219 線衡南縣滿金中橋維修加固工程QL-1第 3頁 共 6 頁1.公路工程技術標準(JTG B01-2014);2.公路工程基本建6、設項目設計文件編制辦法(交公路發2007358 號);3.公路橋涵設計通用規范(JTG D602015);4.公路橋涵地基與基礎設計規范(JTG 3363-2019);5.公路橋梁加固設計規范(JTG/T J22-2008);6.公路圬工橋涵設計規范(JTG D061-2005);7.;公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范(JTG 3362-2018);8.公路橋梁加固施工技術規范(JTG/T J23-2008);9.混凝土結構加固設計規范(GB50367-2013);2.技術標準2.技術標準1、公路等級:二級公路(維持原公路等級不變)2、設計荷載:公路-級(維持原設計荷載不變)3、橋面寬7、度:12.5m;橋幅組成:0.5m(防撞護欄)+11.5m(行車道)+0.5m(防撞護欄)。4、設計洪水頻率:1/100;5、橋面橫坡:雙向 2.0%;6、通航標準:橋位處河道無通航要求;7、地震動峰值加速度:0.05g。四 維修加固設計原則及方案四 維修加固設計原則及方案4.1 維修加固設計原則4.1 維修加固設計原則根據橋梁檢測結果,該橋主要病害為橋梁上部結構空心板橫向錯位,梁底部表層混凝土老化,主板漏筋,支座剪切變形,鋼板腐蝕。下部結構擋塊破損。維修加固的設計原則為:在滿足規范和要求的前提下,恢復橋梁的使用性及橋梁結構的安全性、耐久性,同時降低工程造價。4.2 維修加固設計方案4.2 維8、修加固設計方案1.對原上部空心板進行拆除換板,更換 10 塊新空心板;2.針對支座病害:通過拆除原有支座,重新設置支座;3.針對梁體,橋臺混凝土剝落:可采用聚合物水泥砂漿對混凝土表層缺陷修補;4.針對橋梁墩臺擋塊被擠壓破損:拆除原破損擋塊,新建鋼筋砼擋塊;5.針對空心板橫向裂縫,采用縱向黏貼碳纖維板;6.針對伸縮縫病害:采用 1#、2#伸縮縫清淤,錨固區修補,更換止水帶;4.3 原老橋上部結構橫向位移分析4.3 原老橋上部結構橫向位移分析老橋上部結構為空心板,第一跨與鄰跨之間錯位,且空心板底部有橫向裂縫。空心板橫向位移病害原因為:由于老橋時間久遠,空心板之間鉸縫砂漿脫落,板之間橫向連系減弱,更9、容易導致單板受力。橋面車輛有沖擊力,由于橋梁橫向整體性較差,在汽車沖擊作用下導致板橫向位移,久而久之,便出現板之間錯位。根據板錯位病害,在把上部有裂縫且錯位板更換為新預應力砼空心板后,空心板之間鉸縫重新做,加強板間橫向連接。新建橋梁上部結構后,能有效解決板間橫向錯位問題。五 主要材料五 主要材料5.1 普通鋼材5.1 普通鋼材(1)普通鋼筋:主要采用 HPB300、HRB400 兩種。鋼筋直徑 d=10mm 時采用 HPB300;鋼筋直徑 d=1228mm 時采用 HRB4000。HPB300 級鋼筋應符合 GB 1499.1-2008 的有關規定,HRB400級級鋼筋應符合 GB1499.210、-2008 的有關規定。鋼筋的抗拉、拉壓設計強度為:HPB300 級鋼筋:fsd=fsd=250MPa;HRB400 級鋼筋:fsd=fsd=330MPa。HPB300 級鋼筋彈性模量 Es=2.1105MPa;HRB400彈性模量 Es=2.0105MPa。(2)鋼材一律采用 Q235-C 級普通碳素結構鋼,其質量應符合國家標準(GB700-88)有關規定。5.2 界面劑5.2 界面劑為了提高新澆筑混凝土與原混凝土之間的粘結,在新混凝土澆筑前應在混凝土結合面均勻涂刷界面劑,界面劑采用進口優質無溶劑型改性環氧膠黏劑類界面劑 Araldite XH130 A/B。為確保新老混凝土之間的粘結,需要11、界面劑能夠在潮濕環境中使用,具有足夠的粘結強度,和較小的性線熱膨脹系數和無約束性線收縮率,其耐久性應滿足國家標準 混凝土結構加固設計規范(GB 50367-2006)第 4.5.7 條的要求。表 1 新老混凝土界面劑的性能指標要求表 1 新老混凝土界面劑的性能指標要求性能項目試驗方法標準單位XH130性 能 指標S219 線衡南縣滿金中橋維修加固工程 QL-1 第4頁 共 6 頁 密度(25)-g/cm3 1.5 粘度(25)GB/T 12007.4 mPa.s 2,800 抗拉強度 GB/T 2568-1995 MPa 35 抗壓強度 GB/T 2569-1995 MPa 90 拉伸剪切強度12、(7d)GB/T 7124-1995 MPa 14 鋼與混凝土軸芯抗拉強度 CECS25:90 MPa 3.5 性線熱膨脹系數(7d)BS 6319 m/mk 2910-6 無約束性線收縮(7d)BS 6319%0.005 5.35.3 裂縫修補材料裂縫修補材料 (1)混凝土裂縫注射或壓力灌注用修補膠的安全性能指標應符合下表的要求。表表 2 2 裂縫修補用膠(注射劑)的性能指標要求裂縫修補用膠(注射劑)的性能指標要求 性能項目 試驗方法標準 單位 性能指標 鋼-鋼拉伸抗剪強度標準值 GB/T 7124 MPa 10 膠體性能 密度(25)g/cm3 1.2 粘度(25)GB/T 12007.413、 mPas 600 拉伸強度 GB/T2568 MPa 20 受拉彈性模量 GB/T 2568 MPa 1500 抗壓強度 GB/T 2569 MPa 50 不呈脆性破壞 抗彎強度 GB/T 2570 MPa 30 不揮發物含量(固體含量)GB/T 2793%99 可灌注性 在產品說明書規定壓力下能注入寬度 0.1mm 的裂縫 現場試灌注固化后取芯樣檢查(2)修補裂縫用聚合物水泥注漿料的各項性能應滿足下表的有關要求。表表 3 3 修補裂縫用聚合物水泥注漿料安全性修補裂縫用聚合物水泥注漿料安全性能指標能指標 檢 驗 項 目 性 能 或 質 量 指 標 試驗方法標準 膠體性能 劈裂抗拉強度(MPa14、)5 GB 50367 附錄 G 抗壓強度(MPa)40 GB/T 2569 抗折強度(MPa)10 GB 50367 附錄 H 注漿料與混凝土的正拉粘結強度(MPa)2.5,且為混凝土破壞 GB 50367 附錄 F 5.45.4 阻銹劑阻銹劑 鋼筋銹蝕區域采用多功能阻銹劑和混凝土表面涂裝(表面涂刷型)滾刷或噴涂于表面,性能指標如下:表表 4 4 多功能阻銹劑和混凝土表面涂裝質量性能指標多功能阻銹劑和混凝土表面涂裝質量性能指標 名稱 多功能阻銹劑和混凝土表面涂裝 性能指標 外觀 透明、琥珀色液體 比重 0.88g/mL PH 值 1011 滲透數據 7 天 0.9cm;14 天 3.1 層面15、;30 天 5.4cm 5.55.5 鋼筋保護劑鋼筋保護劑 多功能阻銹劑涂刷工作完畢后,在鋼筋表面涂刷鋼筋保護劑,鋼筋保護劑性能指標如下:表表 5 5 多功能阻銹劑和混凝土表面涂裝質量性能指標多功能阻銹劑和混凝土表面涂裝質量性能指標 名稱 鋼筋保護劑 性能指標 水蒸汽滲透系數 u=90 碳化深度 8 年后 0.6mm,10 年后 1.0mm 與鋼筋粘接強度 28 天抗拔強度大于 10N/mm2 與混凝土的粘接強度 抗拉強度大于 2.5N/mm2 5.65.6 混凝土表層缺陷修復用材料混凝土表層缺陷修復用材料 混凝土表層缺陷修復用材料的質量及性能應符合中華人民共和國行業標準公路橋梁加固設計規范(16、JTG/T J222008)第 4.8.1 條的要求。5.75.7 碳纖維板碳纖維板 碳纖維板采用 3mm,寬度為 10cm,全長范圍粘結。壓條采用 5cm 寬碳纖維板,厚 3mm。粘結劑可根據實際情況置換等強度具有廠家合格證書的其他材料。5.85.8 環氧砂漿環氧砂漿 修補用環氧樹脂砂漿的性能指標必須達到以下要求:名稱 環氧樹脂砂漿 性能指標 劈裂抗拉強度(MPa)5 抗壓強度(MPa)40 S219 線衡南縣滿金中橋維修加固工程 QL-1 第5頁 共 6 頁 抗折強度(MPa)10 正拉黏結強度(MPa)2.5,且為混凝土破壞 5.95.9 伸縮縫伸縮縫 伸縮縫橡膠條更換應采用原橋的伸縮縫17、規格,伸縮縫產品應符合中華人民共和國交通行業標準公路橋梁橡膠伸縮裝置通用技術條件(JT/T327-2016),伸縮裝置中防塵、防水所使用橡膠材料為純橡膠,嚴禁使用再生橡膠。更換橡膠條時應在伸縮縫廠方的指導下安裝。六施工要點六施工要點 6.16.1 施工準備施工準備 施工單位在進場前應仔細閱讀設計圖紙,領會設計意圖。在開始施工前應對設計文件、圖紙、資料進行現場核對,并對測量資料進行核對、復測。若實際情況與設計文件不符,應及時通知設計單位。6.26.2 混凝土裂縫直接封閉混凝土裂縫直接封閉 對于寬度0.15mm 的混凝土裂縫,采用裂縫封閉膠直接封閉的方法。流程:裂縫檢查及標注一裂縫表面處理一涂刮裂18、縫封閉膠封閉。工藝及要點:1、裂縫的檢查及標注 參照橋梁檢測報告中對裂縫分布的描述,在現場核實裂縫數量、長度及寬度,并在梁上進行標注,據此進行封閉膠的具體計算和安排。2、裂縫表面處理 沿裂縫將兩邊35cm范圍內的灰塵、浮漿用砂輪機打磨干凈,然后擦洗干凈,清除裂縫周圍的灰塵、油污。3、裂縫表面涂抹封閉膠封閉 在裂縫兩邊35cm范圍內,用毛刷、灰刀刮抹封閉膠,對混凝土裂縫進行封閉。6.36.3 混凝土表面缺陷處理混凝土表面缺陷處理 (1)混凝土疏松區較淺處的修補 修補施工程序 a.首先將缺損部位表層劣質混凝土鑿除,直至露出新鮮、密實混凝土,剔除修補結合面(開鑿后的表面)的表面浮石。修補結合面應鑿毛19、鑿平、整齊劃一,并對外露鋼筋表面進行人工除銹處理,用摻有水泥用量的 3%的 R-1 型除銹劑的 52.5 級硅酸鹽水泥純漿涂刷鋼筋表面。b.保持結合面清潔干燥的情況下,涂刷一層環氧樹脂膠液,并立即攤鋪環氧砂漿,用力壓平抹光。環氧砂漿施工技術要求 a.修補結合面的處理 步驟 1:清除修補面的疏松層、油污及一切臟物。步驟 2:表面光滑或薄層修補區,需進行鑿毛處理,且對小面積修補需在修補邊緣鑿一道 2 3cm 深、35cm 寬的齒槽,以利修補材料與基底的粘結。步驟 3:施工前保持結合面清潔干燥。a.環氧砂漿的配比與拌制 配比:環氧砂漿的配比如前所述。拌制:首先按配比稱取各種材料,要求稱量正確。使用時20、根據需要量按配合比在專用料盤內調配拌制,調和均勻。c.施工程序及養護 先在處理過的修補結合面上刷一層環氧樹脂膠液,涂抹厚度為 12mm,在凈漿未干之前,立即將環氧砂漿攤鋪到位,振搗或用力壓實磨平,30min 左右后二次抹面收光(時間視氣溫等經驗而定)。如果施工面為斜面或曲面,施工應從較低部位開始,然后依次施工到較高部位,如果修補面積過大(大于 10m2)宜分段分塊間隔施工,以避免砂漿干縮開裂。環氧砂漿應隨拌隨用,拌和后宜在 3040min 內使用完畢,每次拌和量可根據修補面積與施工進度而定。(2)混凝土松散深度較深與孔洞的修補 修補材料 采用環氧混凝土,28 天抗壓強度不低于 50Mpa。修補21、施工程序 a.首先將疏松區劣質混凝土鑿除,其周邊宜鑿成規則的多邊形,開鑿范圍以見新鮮、鑿實混凝土為止,開鑿區以及孔洞四周邊宜做成臺階狀,臺階高差不小于 3cm 為宜。b.剔除開鑿表面(新舊混凝土結合面)的浮石,并用高壓射流技術清洗開鑿表面。c.在保持結合面干燥的情況下,涂刷環氧膠液后,立即立模澆筑環氧混凝土振搗密實。d.自然養護 7 天。S219 線衡南縣滿金中橋維修加固工程 QL-1 第6頁 共 6 頁 6.6.4 4 伸縮縫整治伸縮縫整治 1、依據實際橋臺(墩)中心處伸縮縫中線,按設計要求從伸縮縫中心線向兩側彈出施工所需寬度(寬度根據不同型號伸縮縫預留),彈線要順直,寬度一致。然后使用混凝22、土切縫機按所畫邊線對水泥混凝土鋪裝層進行切縫;要保證切縫位置、尺寸準確、垂直、順直、無缺損。2、使用空壓機對伸縮縫處水泥砼鋪裝層破除進行剔除干凈,并對槽口表面混凝土進行鑿毛,使用空壓機管吹凈粉渣;然后將梁體縫間所夾的其它雜物進行清理保證梁體間空隙。注意對縫外鋪裝層要采取保護措施,嚴禁剔除及破壞,保證邊角整齊與順直。3、采用土工布或麻袋浸水雙層加蓋進行養護,養護期間,水車供水設專人負責。混凝土的養生不得少于14天,養護期間在橋頭前后50m范圍內設置警示標志,提醒車輛及行人慢行,防止混凝土表面被破壞。6.6.5 5 交安設施施工交安設施施工 1、交通標志的安裝形式及外觀必須滿足道路交通標志(GB523、768.2-2009)、道路交通標線(GB5768.3-2009)要求。2、立柱必須在基礎混凝土強度達到設計強度的80%以上時才能安裝。標志基礎的地基承載力應滿足設計文件的規定。設計文件中未規定時,地基承載力不得小于150kPa。基礎的施工應符合現行公路橋涵施工技術規范(JTJ/TF50-2011)的規定,澆筑混凝土時,應注意準確設置地腳螺栓和底座法蘭盤。施工單位應注意橋梁圖紙之間的內在聯系,施工前應認真閱讀圖紙,核實各部位輪廓尺寸,如有出入應及時通知設計單位進行核實以確保施工放樣準確,并按施工規范要求認真做好施工觀測和記錄,認真進行質量檢驗,經監理認可后才可開始下階段的施工。所有觀測數據和施24、工記錄均應收入工程竣工報告中。具體施工工藝詳見圖紙。七七.交通保障組織交通保障組織 為保證施工期間的橋梁結構安全和施工安全,施工期間需要進行中斷交通,往來車輛由上游900m 的橋梁繞行。按照 GB5768-2009道路交通標志標線及 JTG-H30-2015公路養護安全作業規程的要求和相關規定,設置相應交通標志和各種安全設置,在交警和路政部門的指導下進行交通管制,使通行車輛安全有序的通過施工區域。施工期間應急組織指揮體系包括應急指揮與協調機構、應急日常管理機構、現場指揮機構、咨詢機構等,應急組織體系建議由交警、路政、道路業主單位、設計單位、監理單位及施工單位等組成。具體措施有以下幾個方面:7.25、17.1 有關的宣傳準備工作有關的宣傳準備工作 在封閉交通前,應做好廣泛的宣傳工作,并應在廣播、電視、報紙上公布治理工程的路段和施工時間,道路通行的方式,有效地分流,認真做好施工組織設計。7.27.2 施工期間交通組織施工期間交通組織 封閉段內所有人均身著橘紅色帶反光標志的公路施工作業服,管理人員還應佩戴工作證件;施工現場要專門設置維修作業的交通標志,警告區內應設置施工標志、限制速度的標志和可變標志牌或線形誘導標等,在上游過渡區和下游過渡區終點之間應放置錐形交通路標,在緩沖區與工作區交界處應布設路欄;并配有專人指揮交通。八八.其他注意事項其他注意事項 1、施工過程中若發現橋梁其他病害,應及時通26、知業主和設計單位。2、進場后應在兩橋頭距離100m遠處設置前方橋梁施工車道變窄標識,提醒過往車輛限速通行,施工期間建議本橋限速5km/h。3、本橋施工時應做好各種防護措施,確保施工安全、施工人員人身安全。4、在施工過程中應做好各種環保措施,施工中的廢棄物要按指定地點堆放,不得污染周 圍的環境,更不得將其倒在河道中,以免對河道造成堵塞,同時做好防止粉塵污染,噪聲污染等。5、本說明未盡事宜詳見各有關設計圖紙,并嚴格按照 公路橋涵施工技術規范(TG T 3650-2020)規定辦理。九問題與建議九問題與建議 1、施工單位進場后,應對照檢測報告對全橋病害進行全面的摸底檢查,如果發現新的缺陷,應及時通知業主和設計單位,以便對設計進行必要的調整。2、本橋維修整治施工完成后,建議后期運營過程中仍需加強對橋梁的養護管理。要求施工完成后對該橋進行荷載試驗,然后根據試驗結果對該橋進行限載。
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