博罗大桥加固工程案例分析
2013-02-05 来源：中国桥梁网
第一部分 工程概况
1、博罗大桥位于广东惠州博罗县城罗阳镇西侧，跨越东江，是一座重要的城市桥梁，桥位处东江两岸都筑有河堤。
2、主要加固的工程內容
5#、6#、7#墩桩基套箍、3#、5#、7#、10#墩新增桩基础及承台、3#墩钢板桩围堰、2#、3#、4#墩墩身墩帽加固、引桥拱肋斜撑加大截面、引桥弦杆、横系梁、跨中实腹段粘贴钢板、主桥更换吊杆、主拱跨中粘贴钢板、3#墩墩身粘贴碳纤维布、裂缝及缺陷修补、桥面铺装、恢复照明、安装避雷针等。
第二部分 机构组成
项目部由项目经理、项目总工、项目副经理、项目副总工构成管理核心层。根据本工程工作内容的特点，成立二个专业施工队，第一施工作业队，负责新增桩基础及承台加固、桩基套箍加固、基础抛石笼及片石加固、钢板桩围堰及内撑外箍加固。第二施工作业队，负责墩身墩帽加固、粘贴钢板、粘贴碳纤维布、拱肋及斜撑增大截面加固、主拱腿增大截面加固、主桥更换吊杆、裂缝封闭及灌注处理、缺陷修补、桥面铺装、恢复照明等。
第三部分 施工工艺介绍
1、基础施工：首先对3#、5#、7#墩两侧5m范围的河床进行查探，并采用航道抓斗船清抓片石，工程驳船配合运输，同时采用工程浮吊船搭设临时施工码头、水上施工便桥、桩基施工平台。
①桩基施工：
采用150型回旋钻机成孔，砼搅拌车运输，泵车配合完成灌注桩砼。
②套箍水下桩身施工：
采用Φ300cm钢套箱沉至河床面，用高压水枪和砂泵结合使钢套箱沉入河床面以下80～100cm位置，最后用C25砼封底隔水，形成干处作业；用人工凿除原桩身露筋段表面砼，然后植筋，涂刷界面胶，安装钢筋骨架和模板，完成套箍桩身钢筋砼浇筑；
③加大承台施工：
采用钢管桩临时墩方案立模，并凿除新旧承台界面的砼，使原有外层钢筋骨架外露与新承台钢筋骨架焊接，通过植筋和涂刷界面胶实现新旧砼粘结，完成砼浇筑。
④钢板桩围堰防撞设施施工：
利用工程浮吊船吊运钢板桩定位，采用60t振动锤振打使钢板桩进入设计深度，围堰完成后进行内撑拼装焊接等施工；
⑤基础防冲刷施工：
主要是抛填石笼和片石，抛填采用工程驳船运输，机械抛填的办法完成。
2、下部结构施工
①墩身加大截面施工：采用Ф7cm钢管支架搭设施工平台，施工首先凿除原墩身表面砼，使粗骨料外露，然后按设计放样植筋，安装钢筋骨架，涂刷界面胶增强新旧砼粘结，利用植筋接长模板拉杆固定安装模板，最后完成砼的浇筑。
②墩身粘贴碳纤维布施工：
施工首先对粘贴面砼浮浆用砂轮机打磨平整，用风枪吹干净粉尘，然后按设计尺寸粘贴碳纤维布，最后涂上防腐材料。
③墩帽预应力施工：
施工首先凿除原墩帽表面砼，使粗骨料外露，然后按设计放样植筋、安装钢筋骨架和波纹管，涂刷界面胶后浇筑砼，待砼强度达到设计要求后进行预应筋的张拉，张拉完成后对孔內压水泥浆，最后完成封锚砼浇筑。
3、上部结构施工
①粘贴钢板施工：按照图纸的要求放样钻孔植筋，清除孔内的尘渣，再用沾有丙酮的湿布擦孔。将混凝土表面打磨平整，露出集料表面，然后，将混凝土表面粉尘彻底清除。植入锚栓，钢板下料，按植入钢筋的位置，准确的在钢板上钻孔定位，用砂轮机打磨粘合面的钢板碳化表层，除锈后用粗砂轮片横向进行粗糙处理，安装钢板。封边，然后用0.2MPa的压力进行压浆至完全密实。压浆工作完成后对钢板外表面进行除锈去油、上油漆等保护处理。
②加大拱肋截面砼施工：
对拱腿及斜撑进行凿毛，按照施工图纸进行放样，钻孔植筋，钢筋绑扎，利用原拱腿、斜撑进行对拉、反吊安装模板，浇注混凝土，混凝土进行养护。
③更換中承式系杆拱吊杆施工：
首先搭设施工反吊架及桥面临时支架，更换吊杆时须将吊杆横梁及用临时吊杆吊起，吊起的力由两部分组成：一是平衡恒载所需的力，二是克服结构连续的力。更换吊杆时，采用力与桥面位移双控，桥面位移应控制在±5mm以内。千斤顶总顶力考虑在施工过程中封闭交通，每根吊杆承担的荷载为860KN（恒载）以保证安全。通过4束临时吊杆将桥面横梁及桥面吊住，实施吊杆更换，吊杆横梁下承托采用2根长1.2m 双支加劲【32b型槽钢焊联而成。同时，为安全起见下承托用两根Ф20的螺杆反吊在吊杆横梁上面，防止施工时下承托落下砸坏反吊架伤人。大桥吊杆的更换采用在拱肋上浇注调平块然后架设钢横梁，沿两拱肋两侧布设4条临时钢铰线吊索的方法进行施工。安装反吊横梁及临时吊索系统，为了安全起见安装精轧螺纹钢防护措施。张拉临时吊杆同时切断旧吊索，凿除上下锚头预埋管内环氧砂浆，安装新吊杆，分级张拉新吊杆并拆除临时吊索系统，恢复桥面标高，安装保护罩、防水罩等附属设施。整个实施过程中对桥面标高进行监控，标高变化控制在±5mm以内。
A、吊索及拱肋结构
大桥第3跨和第4跨为中承式拱，每一跨布置26根吊杆，全桥共52根吊杆，原桥吊杆采用热剂PE拉索，其型号为PES5-127，钢丝标准强度R=1670Mpa，PE层厚度5mm，吊杆锚头采用DM5A-135型，采用柳州建筑机械总厂的定型产品。下端锚固于桥面横梁底托起桥面横梁及桥面，上端锚固于拱肋横隔板顶，将桥面恒载和行车荷载传递给拱肋。拱肋断面尺寸为： 120（宽）×200（高）cm，吊杆处横隔墙宽50cm。本次加固更换的吊杆根据设计图纸索体采用1860MPa级16根Φ15.24环氧喷涂无粘结钢绞线缠包后外挤HDPE，索体外径Φ107mm，破断索力4166KN，索体单位重量22.66kg/m。锚头采用GJ15-16型挤压锚。
B、吊杆更换顺序
从中间向两端逐步更换，更换时同一吊杆横梁的一对吊杆同时更换。下图为第三跨吊杆更换顺序，第四跨待第三跨全部更换完毕后，以和第三跨相同的顺序更换。
C、施工方案
首先搭设施工反吊架及桥面临时支架，更换吊杆时须将吊杆横梁及用临时吊杆吊起，吊起的力由两部分组成：一是平衡恒载所需的力，二是克服结构连续的力。更换吊杆时，采用力与桥面位移双控，桥面位移应控制在±5mm以内。千斤顶总顶力考虑在施工过程中封闭交通，每根吊杆承担的荷载为860KN（恒载）以保证安全。通过4束临时吊杆将桥面横梁及桥面吊住，实施吊杆更换，吊杆横梁下承托采用2根长1.2m 双支加劲【32b型槽钢焊联而成。同时，为安全起见下承托用两根Ф20的螺杆反吊在吊杆横梁上面，防止施工时下承托落下砸坏反吊架伤人。大桥吊杆的更换采用在拱肋上浇注调平块然后架设钢横梁，沿两拱肋两侧布设4条临时钢铰线吊索的方法进行施工。安装反吊横梁及临时吊索系统，为了安全起见安装精轧螺纹钢防护措施。张拉临时吊杆同时切断旧吊索，凿除上下锚头预埋管内环氧砂浆，安装新吊杆，分级张拉新吊杆并拆除临时吊索系统，恢复桥面标高，安装保护罩、防水罩等附属设施。整个实施过程中对桥面标高进行监控，标高变化控制在±5mm以内。
D、施工监控
1、根据设计和规范要求，结合该项目实际情况，对博罗东江大桥维修加固工程施工监控建立工程平面控制网和高程控制网。
2、在3#、4#主拱桥面，在每一根吊杆对应位置上设有监测点，每个监测点之间相隔5m，以桥面中线为轴对称。在引桥桥面，平均每隔20m设有控制点，用来传递高程。
3、主拱肋监测点的布设
在主拱肋拱顶及拱肋南、北端各四分之一处，通过打孔、植筋的方式布设三个监测点，用全站仪进行坐标位移监测。
4、以3#孔7#索为例其数据如下
第四部分 工程质量管理
1、为确保本工程质量目标的实现，针对所有参加工程项目施工人员，尤其是管理人员加强质量意识、质量目标的教育宣传，牢固树立“质量第一”的意识。围绕质量工作目标，形成科学的网络化管理模式，并层层分解到各个施工环节及日常工作实物管理中去。
2、由于该工程属旧桥加固工程，工程使用材料主要为混凝土、钢筋、钢板等，每种材料都由监理随机抽查，混凝土、钢筋、水泥、砂、碎石、等常规材料送到惠州市天堃道路桥梁工程检测有限公司，其中钢板、碳布、结构胶、钢绞线等特殊材料送广东省建材产品质量检验中心实验室外检，材料按照试验规程要求的频率进行抽检，试验结果全部为合格，合格率100%。材料的采购工作由项目部制定材料使用计划，由公司本部统一采购，确保原材料的质量。
3、按《公路工程质量检验评定标准》及相关规定对工程质量自检进行了自检评定。对每个分项工程、分部工程、单位工程进行检查、评定后，汇总得出自检评定得分为96.8分，工程质量等级为合格。
第五部分 施工进度控制
本标段合同工期为365天，为配合博罗(东江) 维修加固工程管理处总计划要求，我司投入充足的施工资源如管理及技术力量、劳动力、施工设备及材料，以满足工期方面的要求。施工队伍于2009年11月13日进场，同时展开施工前期的准备工作，于12月8日正式开工，施工过程在管理处的大力支持和协调下，工程施工进展顺利，经过347天的紧张施工，于2010年11月25日完成了维修加固施工任务。
第六部分 施工安全与文明施工
1、及时传达建设单位关于加强安全生产等的重要文件，提高全体施工人员对安全的高度重视，把安全生产放在第一位。在研究施工方案的同时，研究安全防范措施，在检查质量的同时检查安全生产，和现场施工人员一起对施工用电、施工机械、起吊设备、模板支撑、脚手架等认真检查，发现问题及时纠正。
2、按照《博罗东江大桥维修加固工程管理制度》的有关规定，我单位投入资金，建设高标准、高质量的工地，设立了标志、标牌，工程施工、监理人员实行挂牌上岗，按照文明工地的总体要求 实施。.
3、项目部在博罗大桥加固维修项目管理处及本公司的领导下，齐抓共管，防患于未然，同时在文明工地建设方面狠抓落实，从开工到工程完工未发生人员伤亡和财产损失等重大事故。
第七部分 环境保护与节约用地
工程开工前，我们首先进行详细的工地探查，并结合工地实际情况制定切合实际的环保方案；在施工过程中，注意了保护自然环境，防止水土流失，在大桥施工中主动与河道管理部门联系，商量划定取料区域，并主动清理、疏通河道。尤其是水中桩基施工期间，项目部高度重视东江水源保护，严格控制泥浆泄漏、泥浆池清理等问题，确保施工中无污染。
