旧桥加固双燕岗特大桥(29孔-1#墩)加固施工图设计说明

双燕岗特大桥(左线29-1号墩)加固设计总说明 一、加固设计依据 1、《广州北环高速公路桥梁普查双燕岗特大桥检测 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 》（路桥集团桥梁技术有限公司） （2006.8）； 2、《广州市北环高速公路双燕岗特大桥维修加固 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 设计委托书》（广州北环高速公路有限公司）； 3、相关施工图及竣工图纸； 4、双燕岗桥右幅29-1号墩设施巡检大事报。 二、相关规范、规程 1 、参照规范、规程： (1)《公路桥涵养护规范》JTG H11-2004； (2)《公路桥涵设计通用规范》JTJ 021-89； (3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》TJ 023-85； (4)《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ 024-85； (5)《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004； (6)《混凝土结构加固设计规范》GB 50367-2006； (7) 其它现行现行相关设计和施工规范。 2 、参考规范、规程： (1)《公路工程技术 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 》JTG B01-2003； (2)《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004； (3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004； (4)《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-2005； (5)《公路旧桥承载力鉴定方法》（试行）。 三、桥梁概况 广州北环高速公路双燕岗特大桥起止桩号为DK11+025.85~DK11+613.15，共30跨，桥梁全长587.3m，跨径组合：1×16+4×20+1×25+1×20+2×30+1×20+5×16+9×20+6×16，结构形式为钢筋混凝土T梁和预应力混凝土T梁。桥台为U台、扩大基础、柱墩、桩基础。 设计荷载为：汽—超20级，挂—120级。 图1 左线29孔-1号墩一般构造图 四、桥墩病害现状 该桥目前存在病害主要为左线29-1号墩的墩柱混凝土胀裂、脱落和裂缝。据检测资料，病害如下： (1)、2006年7月14日，桥梁巡检人员巡检中发现双燕岗桥左线29-1#墩墩柱下部出现多条裂缝，其中两侧竖向裂缝两条长均为1.2米，宽1.6mm，深5cm；腰部横向裂缝一条，长90cm，宽0.2~0.4mm，深2~3.2cm。裂缝包围部位敲击有空响，将该部分混凝土敲开后发现主筋、箍筋几乎完全锈蚀。 图2 事件现场照片记录 当时的处理意见及方案：将剥落的混凝土凿除，钢筋做防锈处理，用环氧砂浆补平，整个墩柱外贴钢板加固。 (2)、2006年8月11日，前段时间发现裂缝的桥墩,保护层打开后发现钢筋几乎完全锈蚀，混凝土石料发黄，疑为材料有问题。 当时的处理意见及方案：将敲开的混凝土块取样让检测单位作材料检验，并提出维修方案。 图3 29-1号墩左墩胀裂部分凿开检查 (3)、《广州北环高速公路桥梁普查双燕岗特大桥检测报告》（路桥集团桥梁技术有限公司） （2006.8） 1）检测结果汇总 左幅桥台、盖梁渗水现象较多，30号台身存在竖向裂缝；右幅盖梁露筋锈蚀比较普遍，29-1号墩柱距离地面1.0m范围内出现大面积混凝土剥落以及钢筋外露锈蚀严重。 2）重点病害原因分析 盖梁渗水普遍，30号台强度过低，29-1号墩柱大面积露筋锈蚀现象，分析认为是盖梁渗水由于桥面防水层和伸缩缝止水带破损导致；30号台混凝土强度较低，车辆荷载的的增加速度过快，原设计承载力不满足实际荷载要求；29-1号墩柱大面积露筋锈蚀，应为施工时混凝土未达到密实，后期运营过程中，墩柱又受到冲击和碰撞所致。 3）结论 通过对双燕岗特大桥的外观普查检测，依据《公路桥涵养护规范》（JTGH 11-2004）全桥结构技术状况评分Dr为64.8，技术状况评定等级为二级，但权重值相对较低，需进行一定范围的维修加固。 五、病害成因分析 检测结果表明，墩柱混凝土强度达到设计强度25号。 从上述检查、检测及分析结果表明，造成病害的主要原因为： 1、墩柱局部混凝土可能振捣不密实，密实性较差，空气中氯离子含量高,外面的水、氧气、氯离子很容易渗入混凝土内部,引起钢筋锈蚀,导致混凝土胀裂； 2、混凝土保护层偏薄; 3、墩柱又受到车辆的冲击和碰撞所致，引起的局部损伤和裂缝； 4、梁防排水设施不良，水顺盖梁直接流至墩柱，墩柱与帽梁受干湿环境交替的长期作用，容易导致内部钢筋锈蚀，进一步引发混凝土胀裂。 图4 29-1号墩左墩胀裂部分钢筋锈蚀大样 图5 29-1号墩左墩胀裂部分钢筋锈蚀延伸 六、结构目前可靠度结论 鉴于以上检查、检测及分析结果，并通过病害原因分析表明：双燕岗特大桥左线29-1号墩目前病害较为严重，已经危及到上部结构主梁的安全性，必须立即进行加固维修处理，确保结构安全。 七、加固设计方案及要点 1、本桥墩的加固处理 （1）凿除破损部位处松散混凝土，对外露钢筋进行除锈处理后外涂超渗透防锈剂。 （2）对墩身和与新浇筑混凝土接触部分承台凿毛。凿毛处理设计凿毛目的是增加连接界面粗糙度,增加界面接触面积,提高界面处新旧砼的结合力,增强界面的剪切受力。界面凿毛处理设计:凿毛深度约2ｃｍ。在凿毛达到要求后,将松散的砼块及灰尘清除干净。 （3）采用“增大截面法”加固桥墩，对原桥墩外包15cm厚C30混凝土。为确保桥墩新旧混凝土共同受力，在原桥墩侧面植入钢筋；新增竖向主筋植入承台和盖梁。同时新旧混凝土之间涂界面胶，确保新旧混凝土的有效粘结。 （4）应加强对此次修补、补强、加固的范围进行定期跟踪和检测，包括上下部结构的运营受力状况。 （5）为保证结构施工过程中的正常使用性能，应严格按照半幅U型的施工顺序进行，同时保证接缝处混凝土的有效粘结，施工顺序示意图如下： 图6 左线29-1号墩加固施工工序示意图 2、其它桥墩的修补处理 对其它桥墩的混凝土胀裂、脱落、缺损，钢筋外露、锈蚀、裂缝等进行全面详细的检查，不要有所遗漏和忽略。处理方法：凿除破损部位处松散混凝土，对外露钢筋进行除锈处理后外涂超渗透防锈剂，对墩柱的裂缝进行灌浆或封闭处理；涂刷高效界面胶，并用丙乳砂浆或细骨料混凝土覆盖修补结构缺损部位，然后才能进行加固工艺施工。 处理的具体要求如下： (1) 裂缝：为增强结构的耐久性，对宽度大于0.15mm的裂缝采用“壁可法”进行灌注进口优质高分子树脂处理，并外涂环氧材料，封闭裂缝；对宽度小于0.15mm的裂缝，无论其缝宽大小，用环氧材料进行裂缝封闭处理。 (2) 表观质量破损：用丙乳砂浆修补混凝土疏松和较浅区的病害，对孔洞及深度超过10mm深层的疏松区用高强度（1天抗压强度不小于30Mpa，7天抗压强度不小于50Mpa，28天抗压强度不小于60Mpa）丙乳细石混凝土修补结构缺损部位。 (3) 外露钢筋：凿除全桥所有露筋部位的剥落、疏松、腐蚀等劣化混凝土，对外露钢筋进行除锈及防锈处理。 八、施工顺序、注意事项及施工工艺要求 施工工艺及质量标准应严格按照有关规定及规范执行，同时，施工前认真阅读设计图纸，领会设计意图，严格按照图中所给出图纸尺寸放样，并结合图纸尺寸进行复核。 1、施工顺序： （1）凿除脱落、松散混凝土，露出新鲜骨料，呈荔枝皮形状；凿毛桥墩，清洗毛面；修复或封闭裂缝；钢筋除锈，喷涂Protectosil CIT阻锈剂；清理混凝土表面，涂E200界面胶，回补细骨料混凝土；修补混凝土表面缺陷，找平与清理。 （2）按图纸要求先后钻承台、盖梁和桥墩侧面植筋孔，采用进口优质植筋胶植入钢筋。 （3）立模浇筑混凝土，养生。 2、注意事项： （1）在凿毛后混凝土新面喷涂阻锈剂，应在4小时后方可冲洗掉混凝土表面杂物污迹，进行下一道工序。对整柱的再次喷涂阻锈剂是针对混凝土局部处理后的整个混凝土柱平整表面。 （2）鉴于墩柱破坏严重，在去除劣质混凝土及修复混凝土未完全达到设计强度前，应限制交通， 加强观测，小心施工，以策结构和人员安全。 3、施工工艺要求 施工准备工作首先清理、平整施工场地,使整个墩身露出地面,在墩身四周搭设施工脚手架。 （1）胀裂、脱落、松散等劣质混凝土的凿毛 要求使用小锤轻击，以免损伤混凝土体及影响墩柱受力安全。凿除混凝土时应从凿除区中间开凿，凿除区原有钢筋应保留。凿毛完后的毛面应清洗干净， （2）采用 “壁可法”灌胶治理裂缝 “壁可法”灌胶工艺流程： “壁可法”灌胶的压力应不小于280kN/m2，保持低压持续灌注。具体操作如下： a、裂纹表面处理 用砂轮机、钢丝刷沿裂纹走向宽约3～5cm范围打磨混凝土表面，清除水泥浮尘、砂粒及疏松的混凝土块。如有油污要用丙酮擦净；如潮湿要用喷灯吹干。 b、粘接注胶底座 将101胶抹少许在注胶底座底面四周，将注入孔对正裂纹中心稍加力按压，使其从底面的四个小孔中挤出，注意不要堵塞注入孔。根据裂纹的宽度和深度，沿裂纹走向按30～40cm间距布置注入座，裂纹分岔处也应布置。 c、配制灌注裂缝用的环氧树脂胶； d、裂纹封闭 采用101胶沿裂纹走向密封3～5cm宽范围，要求涂抹层厚度＞1.5mm,应尽量一次完成，避免反复涂抹； e、密封材料101胶的固化 经10～24小时其自行硬化； f、注入BL-GROUT混合粘结剂 将注入器安装在注入座上，用黄油枪或其它小型泵类工具注入BL-GROUT混合剂。当橡胶管膨胀充满限制套时停止注入；如注入器膨胀后很快收缩，说明缝内空间大，需补灌。 g、用丙酮清洗注入工具； h、注入材料BL-GROUT的固化 一般经10～24小时可自行硬化。硬化后敲掉注入器和注入座。如有必要，用砂轮机把密封胶打磨平整。 （3）采用进口优质植筋胶植入墩身及盖梁钢筋 植筋施工工艺流程:植筋位置定位—钻孔—清孔—注胶—植入钢筋—养护—检验—合格后进行下一道工序。 a、植筋位置定位。要求用钢筋雷达探测出钢筋的位置,在混凝土表面标示出来，定出植筋位置。当植入钢筋与原桥墩钢筋的位置相互重叠时可适当移动，避开即可，确保不钻断原结构钢筋，但植入钢筋的数量不能减少。 b、钻孔。用冲击钻(电钻)钻入承台混凝土50cm,钻孔直径为32mm；钻入盖梁混凝土30cm,钻孔直径为32mm；钻入桥墩墩身混凝土18cm,钻孔直径为16mm。在钻孔作业时,如遇到钢筋,应立即停止钻孔,换位后重钻;钻孔时,钻杆应垂直,确保钻孔深度符合设计要求,孔深偏差小于3mm。 c、清孔。钻孔完毕后,用高压气吹出灰尘,同时用高压水冲洗及用钢丝刷清刷,第二次用高压气吹出清洗的水并用湿布擦去灰尘。孔内要达到清洁、干燥、无尘。 d、注胶。清孔完毕后,用手动注射枪开始注入进口优质植筋胶。胶水从孔的底部开始慢慢往上注,使孔内空气排出,注胶量为孔洞的2/3。但需注意的是,注胶前一定要确保孔内为干燥无尘。 e、植入钢筋。用钢丝刷清除钢筋表面的铁锈,用铁砂布打磨出金属光泽,然后将钢筋慢慢旋入孔内,并敲击钢筋,使其端头顶入孔底部,再将挤出的胶水抹干净。 f、养护。钢筋植入的24h内不能碰动钢筋,也不得施加荷载。植筋后的钢筋连接采用焊接等强度连接,焊接时应用湿布覆盖植入钢筋的根部,防止热力破坏植筋胶,影响钢筋与混凝土的握裹力。 （4) 钢筋及混凝土浇筑 a、要求所有钢筋连接及搭接均采用焊接等强度连接。 b、由于现浇混凝土较薄，施工空间狭小，务必采用有效 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 确保混凝土浇筑质量，建议采用内插式振捣器及外挂式振捣器同时振捣混凝土。 （5) 其它要求 a、施工前，应制定完整的施工组织计划，维修单位应有专业桥梁加固资质； b、施工前，应对照实桥与维修加固设计图，认真测量，并依据实测值进行修正； c、应对材料标准、规格严格要求；对材料进行安全存放，以免影响使用质量； d、施工期间，应严格控制并减少施工荷载； e、未尽事宜应按照施工技术规范处理； f、维护施工后，应加强观测，测量关键部位的应力与裂缝情况；并对维修工程进行验收。 九、其它注意事项 1、 浇筑混凝土须在混凝土表面涂Protectosil CIT阻锈剂30天以后进行。 2、 为保证施工质量，施工单位必须根据业主、设计要求及有关施工规范、规程，在监理单位 的监督和指导下进行施工。 3、在施工过程中若发现材料规格、型号或来源与设计不符时，必须对材料的来源、材料质量、数量、供应计划、材料场堆放及储存条件等进行检查。 4、施工单位除保证提供工地使用的原材料满足要求外，还必须根据规定的材料技术要求和对应的试验方法，进行原材料抽检试验(关键环节)。 5、施工过程中，按桥梁工程施工及验收规范的要求进行有关质量检查和试验，同时要求施工单位建立工程质量数据库，以试验检测质量指标的变异系数作为施工水平的主要评价指标，根据各项施工质量指标的变异系数的允许界限值作为施工单位的管理目标。 6、施工过程中应根据现场的实际情况和设计文件进行动态控制，对于施工中出现设计未涉及的问题，须及时发现、主动提出，并由业主、监理、设计、施工单位协商解决。 7、鉴于桥下行人和车辆通过的情况，应注意施工安全；需设置必须的限制交通及指示与安全标志，降低对交通和行人的影响，保证交通和行人的安全。施工废料要及时清除运走，施工机械不能随意乱放。 8、施工过程中需限制、封闭道路通行时，应及时与相关主管部门协商，取得批复后，方可施工。 十、问题与建议 1、建议在整个施工过程中，加强施工监测，若发现墩柱、盖梁或主梁梁体及局部有异常现象， 应立即停止施工，并通知业主、设计、监理等部门协商解决。 2、维修应由结构专业加固资质单位施工，保证施工质量。 3、说明及图纸提到需处理而未明确给量或为暂定量的，其数量以实际发生计。 4、鉴于本桥墩混凝土破损、胀裂及钢筋锈蚀比较严重，建议对本项目其它桥墩及其它类似桥梁 进行全面检测，确保结构安全。 材料性能及施工工艺要求 (一)、灌注裂缝 1、材料要求 裂缝灌注粘结剂要求具有足够的粘结强度和耐久性，粘结剂的性能指标应符合下表要求： 表1 粘结剂性能要求 测试项目 测试方法 单位 规格值 比重 JIS K 7112 ------ 1.15±0.05 粘度 JIS K 6833 MPa·S 500±200 抗弯强度 JIS K 7203 N/mm2 50以上 抗压屈服强度 JIS K 7208 N/mm2 60以上 压缩弹性模量 JIS K 7208 N/mm2 >1.0x103 抗拉强度 JIS K 7113 N/mm2 30以上 抗冲击强度 JIS K 7111 KJ/m2 3.0以上 抗拉剪切强度 JIS K 6850 N/mm2 10以上 硬度 JIS K 7215 HDD 80 2、施工工艺 1)、混凝土表面处理：沿裂缝清理出5cm宽的密封区，打磨； 2)、注入座粘结：用修补胶将DD注入座粘在裂缝的中心； 3)、密封：用修补胶密封注入座的周围，并沿裂缝按5cm宽进行密封； 4)、密封材料的固化； 5)、安装注入器； 6)、注入专用裂缝粘结剂； 7)、注入材料的凝固。 3、检验与验收 1)、施工开始前，应由监理及业主确认钢板和粘结剂产品合格证、质量检验报告，各项性能应满足上表的要求。 2)、要求灌注裂缝的饱满度达90%以上。 (二)、植筋胶 1、材料要求 要求用进口专用植筋胶，技术指标按植筋直径和植筋深度满足相关规范要求。 2、检验与验收 施工开始前，应由监理及业主确强力值筋胶产品合格证、质量检验报告，其主要性能应满足的以钢筋破坏控制，其它各项性能均应满足《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004要求。 (三)、丙乳砂浆及丙乳细石混凝土配合比 丙乳是一种聚合物材料。 丙乳砂浆为以丙乳为主要液体的水泥砂浆，其配合比设水泥为1，则砂为1.5～2，丙乳为0.25～0.3；在此基础上按丙乳的使用说明适量加水，并由现场试配最终决定水的适合用量。 高强丙乳细石混凝土中水泥、丙乳、砂的配合比与丙乳砂浆大致相同，而每方丙乳细石混凝土中细石骨料的适合用量在参考一般混凝土的配合比基础上，由现场多次试配确定，并经由监理验收确认合格方可使用，要求必须达到1天抗压强度不小于30Mpa、7天抗压强度不小于50Mpa、28天抗压强度不小于60Mpa的高强度要求。 (四)、其它 混凝土均采用普通硅酸盐水泥，要求大厂水泥；水泥及其它集料质量必须符合最新国家标准。 Ⅰ级钢筋必须符合HRB235钢筋GB13013-1991国家标准，Ⅱ级钢筋必须符合HRB335钢筋GB1499－1998国家标准。钢板采用Q345B钢板（GB700－99《碳素结构钢》）。 其它客观存在的用材（包括砂、石、水等）质量要求应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041－2000）的规定。 WS(2)-6