论商漫高速公路K1550+886柿子泡大桥修复加固工程
2015-03-27
随着社会经济快速发展，高速公路建设在目前市场已经进入白热化阶段，桥梁工程是其主要组成部分。加之车流量大及地方上的保护不到位，对其桥梁的部位有所损害，导致桥梁各部位的受力有极大的影响。为了桥梁在质量及安全方面得到保证，首先定方案对其加固。现在就对桥梁加固施工进行分析探讨。工程名称：商漫高速公路K1550+886柿子泡大桥火灾修复工程。
一工程概况
（一）工程概况说明
1．概况
商漫高速公路柿子炮大桥位于K1550+886处，紧邻商州区闫村乡花园村，由于桥下堆放的柴火不慎被当地村民点着，使桥梁位于第1、2、3孔空心板梁左右幅及盖梁和支座存在不同程度的烧损，现在对该桥受损部位进行加固。
（二）注意事项：
1、施工前熟悉图纸，做到心细无误。
2、加固所用的混凝土应不参入任何粉煤灰等混合料，水应无杂质、无腐蚀性，石子宜用坚硬耐久的卵石或碎石，最大粒径不大于8mm。
3、钢筋焊接，焊条的型号应与被焊接的钢材强度相应，双面焊接应不小于10d，单面焊接应不小于5d。
4、桥梁施工质量控制应符合《公路桥涵施工技术规范》(JTJ024-2000)和《公路工程质量检测评定标准》（JTGF80/1-2004）的要求。
5、在加固施工过程中，若发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造有严重的缺陷，应会同设计代表共同研究已采取有效的措施进行处理。
6、按照加固设计进行施工组织设计，施工时应采取确保质量和安全的有效措施。
7、在施工中应和气象、防汛部门密切联系，保证汛期施工安全，减少不必要的损失。
二 主要工程项目的施工方案、施工方法
（一）、支架搭设
本次施工的工作平台采用钢管支架搭设操作，钢管支架搭设采用钢管、竹架板搭设，搭设步骤如下：
1、依照设计图纸，对需要施工的部位进行钢管支架的搭设。
2、搭设钢管支架：钢管支架搭设操作人员必须系好安全带、穿着标识服佩戴安全帽等安全措施，将提前搭设好的钢管支架，进行铺设竹架板，将竹架板和钢管用铁丝绑扎牢靠，检查没有任何安全隐患后搭设下一道支架。
3、检查钢管支架安全情况：对已搭设好的支架要进行及时检查，发现任何安全问题，立刻解决，解决完毕后，才能允许操作人员进行其他工序。
（二）、植筋工艺流程及技术要点
植筋是一种在桥梁混凝土结构表面植入钢筋以增大结构段面提高桥梁承载力和使用寿命的加固技术。
A、工艺流程
①测量放线一②钻孔一③常规清孔一④孔壁干燥一⑤化学清孔一⑥制胶一⑦钢筋加L植入一⑧养护
B、各工序施工技术要点
①、测量放线。
②、钻孔。
③、常规清孔。
④、孔壁干燥。
⑤、化学清孔。
⑥、制胶：按比例及次序配置植筋胶。
⑦、钢筋加工。
⑧、植入：清孔、制胶及其它准备工作都完成后，给孔内注入适量结构胶，轻轻植入钢筋。。
⑨、养护：植筋养护主要是指在结构胶强度形成以前防止钢筋被扰动或被水、油等侵蚀。
（三）、粘贴碳纤维工艺流程及技术要点
1、碳纤维施工工艺流程
施工准备→砼表面处理→配制并涂刷底层树脂→粘贴面找平处理→碳纤维布剪裁→涂刷浸渍树脂或粘贴树脂→粘贴碳纤维片材→表面防护
2、各工序施工技术要点
.施工准备：施工前应认真阅读设计施工图，按设计图纸，在加固部位放线定位，对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等做好施工前的准备工作。
.混凝土表面处理：清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层；被加固构件表面打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质，直至完全露出混凝土结构新面。转角粘贴处应进行导角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm。并用修复材料将表面修复平整；应按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理；表面打磨后，应用强力吹风器或吸尘器将表面粉尘彻底清除，并保持干燥。
.配制并涂刷底层树脂：按产品生产厂提供的工艺规定配制底层树脂；采用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。宜在底层树脂表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。
.粘贴面找平处理：应按产品生产厂提供的工艺规定配制找平材料；混凝土表面修补应选用丙酮将表面浮尘擦去，有凹陷处，应使用修补胶找平；有段差或转角部位，应抹成平滑曲面；转角处应采用找平材料修理成为光滑的圆弧，半径不应小于20mm；用刀头宽度≥100mm的刮刀对凹坑实施填塞修补、找平，找平程度按眼观目测无明显的刮板或刮刀痕迹纹路平滑为准；宜在找平材料表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。
.碳纤维布剪裁：按设计规定尺寸剪裁碳纤布，切记必须满足设计尺寸，严禁斜切碳纤布，并防出现拉丝现象；保证剪裁后的碳纤维方向与粘贴部位的方向一致；剪裁成型的碳纤维注意保护洁净不受污染。
.配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂：配制粘结剂前应仔细阅读其使用说明书；按粘贴面积确定每次用量，以防失效浪费；严格按重量比计量使用配制；按厂家配合比和工艺要求进行配制，且应有专人负责。搅拌应顺时针一个方向搅拌，直至颜色均匀，无气泡产生，并应防止灰尘等杂质混入；调制好的粘结剂抓紧使用。
.粘贴碳纤维材料：粘贴碳纤维前应对混凝土表面再次擦拭，确保粘贴面无粉尘；混凝土表面涂刷结构胶，必须做到涂刷稳、准、匀的要求，即：稳，刷涂用力适度，尽量不流不坠不掉；准，涂刷不出控制线；匀，涂刷范围内薄厚较一致；碳纤维布粘贴时，同样要稳、准、匀，核心要求做到放卷用力适度，使碳纤维布不皱、不折、展延平滑顺畅；滚压碳纤布必须从一端向另一端滚压，不宜在一个部位反复滚压揉搓，滚压中让胶渗透纤维布，做到浸润饱满。碳纤维布需要搭接时，必须满足规范要求≥100mm；多层粘贴时，应在碳纤维织物表面指触干燥后立即进行下一层的粘贴。如超过40分钟，则应等12小时后，再行涂刷粘结剂粘贴下一层。
.表面防护处理：碳纤维布粘贴检查合格后，在碳纤维布表面均匀涂抹一道环氧树脂浆液，然后在表面粉刷一层外墙涂料，涂料颜色与墩柱颜色一致。
3、施工安全和注意事项
.碳纤维片材为导电材料，施工碳纤维片材时应远离电气设备和电源，或采取可靠的防护措施。
.施工过程中应避免碳纤维片材弯折。
.碳纤维片材配套树脂的原料应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射。
.树脂的配制和使用场所应保持通风良好。
.现场施工人员应采取响应的劳动保护措施。
（四）、主梁粘贴钢板:
A、主要工艺流程为：粘贴区域混凝土表面处理→钻孔埋植螺栓→扁钢带现场配套打孔与扁钢带粘贴面表处→配置胶体粘贴扁钢带→加压固定→固化检验→扁钢带表面防腐处理。
1、粘钢区域混凝土表面处理:依据设计图的要求并结合现场量测定位情况，在粘钢加固补强区表面放出扁钢带位置大样，先凿出粘钢区域的表层砂浆，外露坚实的混凝土，并形成平整的粗糙面，表面不平处应用尖凿轻凿整平。再用钢丝轮清除表面浮浆，剔除表层松散物，最后用压缩空气吹净表面粉尘，并用甲苯或工业丙酮擦拭表面。
2、钻孔埋植螺杆：膨胀螺栓埋植螺杆，其距粘贴扁钢带端部的距离应控制在5～10mm之间，埋植螺杆钻孔打盲孔前，应用钢筋混凝土保护层测试仪查明主梁主钢筋分布，避免钻孔打盲孔时碰及钢筋。盲孔孔径和孔深严格按设计要求施工。
3、扁钢带现场配套打孔与扁钢带粘贴表面处理：依据现场实际放样进行粘贴扁钢带下料，并根据现场埋植的螺杆，先对所粘贴的扁钢带进行配套打孔（孔径为14mm），然后对扁钢带的粘贴面用磨光砂轮机或钢丝刷磨机进行除锈和粗糙处理，打磨粗糙度越大越好，打磨纹路应与扁钢带受力方向垂直，最后用脱脂棉沾甲苯或工业丙酮将扁钢带的粘贴面擦拭干净。
4、配置环氧砂浆�粘贴扁钢带:先用甲苯或工业丙酮清洗处理后的粘钢区域混凝土表面和扁钢带粘贴面，再在混凝土表面和扁钢带粘贴面涂抹一层薄而均的环氧类结构胶（厚度控制在4～7mm左右），然后再将扁钢带粘合上。
5、加压固定：当扁钢带粘合上后，加垫片，紧固螺母，交替拧紧各加
压螺杆，使多余的胶沿板缝挤出，达到密贴程度，加压固定的压力不小于0.15MPa。同时要不断轻轻敲打扁钢带及时检查扁钢带下环氧砂浆的饱满性。
6、固化检验与扁钢带表面防腐处理：在完成粘贴扁钢带24小时后，用小锤轻轻敲击扁钢带，从音响判断粘贴固化效果，若发现扁钢带固化面积小于90％，则此粘贴扁钢带无效，应剥下重新粘贴。经检验确认，扁钢带粘贴固化效果可靠后，清除扁钢带表面污垢和锈斑。
（五）、主要技术要点
1、工艺流程简介：
①钢板制作→②混凝土表面处理→③安装钢板定位螺栓→④在钢板上钻孔→⑤清理混凝土表面和钢板贴面→⑥在混凝土表面及钢板贴面涂浆液→⑦在钢板贴面涂抹胶泥安装→⑧检查钢板粘贴质量→⑨防护处理
2、各工序施工技术要点
①、待粘贴部位的混凝土表面应清凿平顺、坚硬干净。
②、钢板除锈要彻底，且表面应有一定的粗糙度。
③、慎重选择胶粘材料，配胶要精确，施工时开始固化的胶不得再用。
④、粘贴时注意环氧砂浆饱满，一般在混凝土表面及钢板表面分别涂刷一层均匀的环氧砂浆簿层，合计厚约2mm，然后加压使之密贴并使之固定。
⑤、粘贴前在混凝土构件上钻孔并安装锚固螺栓（兼作固定件和压紧件），要求埋设牢固，具有可靠的抗拔力，以保持粘贴钢板时有效地加压，同时还可帮助钢板克服剪切，有利于粘贴的耐久作用。
⑥、对钢板外表面进行防锈处理和被加固部位构件的外观处理。
3、粘结剂配用应遵守下列安全规定
①、配制使用的场所，必须通风良好，并配备有各种必要的灭火器等设备。
②、配制粘结剂的原料应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射。
③、操作人员应穿工作服，戴防护口罩和手套。
（六）、梁体顶升
梁体顶升采用每孔同步顶升的方法，先将板梁底的垫石进行凿除到安全安置千斤顶需要的位置，在同一联各个墩柱顶放置10台自锁式薄壁同步千斤顶（150t），同步顶升梁体3mm，持续20分钟，观测梁体、墩柱位移及应力变化，如有异常情况，立即停止，排除异常后再进行下一步施工。各墩顶观测手测量千斤顶行程，各项数据无误的情况下，再次顶升3mm，重复上述步骤，直至梁体脱离墩柱10mm，且各墩梁体行程误差在5mm以内，此时顶升就绪。在墩柱上安放钢垫板作为临时支撑，同时锁住自锁式千斤顶锁芯，保证自锁式千斤顶行程不变，更换支座。临时支垫钢板采用对角楔形钢板，保证支垫钢板有效，同时便于在梁体回落时取消临时支垫约束。
2、纵向限位装置
为防止梁体顶升过程中，由于各方面影响造成梁体的纵向滑动，我部采取在伸缩缝位置梁体腹板位置楔入楔形钢板，使梁体在两端位置受到纵向约束，确保梁体顶升中桥梁的安全。
（七）、梁体钻孔排水
在梁体钻孔时注意电器安全，在施工时保证钢绞线安全的情况下进行钻孔。
三确保工程质量和工期的措施
（一）、工程质量保证措施
1、钢筋工程
①.钢筋必须按不同的钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分别堆存，不得混杂，且应设立足够标志，以利于检查和使用。
②.钢筋应存储在高于地面的平台，垫木或其支承物上并应尽量保护它不受机械损伤和不暴露在可使钢筋生锈和环境中，以免引起表面腐蚀。
③.钢筋应按图纸所示的位置准确地安装，并用批准的支撑钢筋牢靠地固定好，使其在浇注过程中不致移位，不允许将钢筋放入或推入浇注后未凝固的高性能砂浆中。
④.如构件有数层钢筋，且上层重量较大，在安装时可使用特制的钢筋支架，支架应支承在下层钢筋上，不得直接支承在模板上。
⑤.用于保证钢筋正确就位的保护层垫块应尽可能小，并使其在浇注混凝土时不致倾斜。采用混凝土保护层垫块时，强度应与邻接混凝土强度相同。
⑥.应避免在最大应力外设置接头，并使接头交错排列。
四、重点（关键）和难点工程的施工方案、方法
本项目工程的重点工程左幅第2、3孔的钢板-混凝土组合截面加固。
重点工程：钢板-混凝土组合截面加固
对于左幅2、3孔烧损严重的空心板及盖梁，采用钢板-混凝土组合截面加固，具体方案为：先安装工字钢和槽钢，植筋并安装体内钢筋网片，再把8mm厚钢板和槽钢工字钢作为模版，在空心板和8mm钢板之间浇筑高性能复合砂浆， 压浆孔在桥面开D60孔，每片梁3个孔，压浆顺序从低向高压，边压边检查是否饱满，压完后，等强度达到龄期后7天，再用环氧浆液进行补浆，使其能够钢混结合的更加密切，使钢板和空心板梁连为整体，增大了板的高度，并提高了上部结构的整体受力能力。
五、雨季的施工安排
进入雨季施工时，要制定详细的雨季施工措施，季节性施工期间，要加强施工现场的检查，发现问题及时处理。
（一）、雨季的施工安排
1、雨季来临前，根据现场具体情况编制实施性的雨季施工计划，提交监理工程师审批。
2、施工便道及场地硬化，达到晴雨无阻。设备、钢筋加工场、木工加工场、等桥下施工，保证砼及材料不被雨淋。关键工序在施工前注意天气预报，尽量避免雨中作业。
4经常对用电及线路进行检修，做好防雨护罩，防止漏电发生。
5雨季施工时，应落实、车辆、所备器材、设备、确保数量和质量，未经特别许可，任何人不得挪用。
6注重对半成品、成品保护，涂刷好脱模剂的模板不提露天堆放，任何人员进入作业面时，必须将雨鞋清洗干净，防止污染钢筋。
7切实作好库房防潮、防漏工作。
8雨季施工时，要加强对工地的巡视检查，对各种隐患作到早发现，早处理，防患于未然。
9加强值勤工作，下雨时工地上必须认真巡查，发现问题立即及时处理。做好一线职工的雨具发放工作，加强高空作业钢管架的防滑措施。
总之，雨季是控制施工进度的关键阶段，要将采取一切行之有效的方法，做到既保证工程质量，又保证工程进度
六，结论
桥梁工程加固质量要求高，工期要求紧，对工程质量和进度将作为两个关键项重点控制。通过制定、实施一系列科学合理管理办法，确保质量和进度满足要求，促使质量和进度两者关系和谐统一。
