煙臺(tái)五指山路柳子河橋維修加固方案

PAGE煙臺(tái)五指山路柳子河橋下部結(jié)構(gòu)維修加固施工技術(shù)方案（初步）湖南聯(lián)智橋隧技術(shù)有限公司二○一四年五月湖南聯(lián)智橋隧技術(shù)有限公司五指山路柳子河橋維修加固施工技術(shù)方案目錄1．工程概況 11.1橋梁概況 11.2橋梁病害 11.2.1病害簡(jiǎn)述 11.2.2病害成因分析 22．方案編制依據(jù) 23．加固方案及施工措施 23.1加固方案 23.2加固施工措施 33.2.1混凝土破損、骨料外露、水漬腐蝕等修復(fù) 33.2.2鋼筋銹脹、混凝土露筋修復(fù) 43.2.3蓋梁粘貼鋼板條或碳纖維布補(bǔ)強(qiáng) 53.2.4墩柱外包自密實(shí)混凝土 63.2.5混凝土表層防護(hù) 74．方案特別說(shuō)明 74.1蓋梁補(bǔ)強(qiáng)方案對(duì)比 74.2混凝土表層防護(hù)材料 8PAGE8煙臺(tái)五指山路柳子河橋下部結(jié)構(gòu)維修加固施工技術(shù)方案1．工程概況1.1橋梁概況五指山路柳子河橋位于煙臺(tái)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)五指山路與柳子河相交位置處，橋梁全長(zhǎng)42m，為3×13m裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支空心板橋。橋面寬度47.4m，橫斷面布置為5.2m（人行道）+4.95m（非機(jī)動(dòng)車(chē)道）+1.75m（分隔帶）+11.35m（車(chē)行道）+0.5m（護(hù)欄）+11.35m（車(chē)行道）+1.75m（分隔帶）+4.95（非機(jī)動(dòng)車(chē)道）+5.2（人行道）。橋面鋪裝為瀝青混凝土，下部結(jié)構(gòu)采用柱式橋臺(tái)，雙柱式橋墩，樁基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)中交路橋技術(shù)有限公司試驗(yàn)檢測(cè)中心的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，柳子河存在較多病害，橋梁技術(shù)狀況評(píng)定等級(jí)為四級(jí)，且承載能力不能滿足公路-Ⅰ級(jí)荷載等級(jí)的要求，需要對(duì)其進(jìn)行維修加固改造。由于該橋上部結(jié)構(gòu)擬進(jìn)行拆除重建，對(duì)下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修加固處理，所以本施工技術(shù)方案中只對(duì)該橋的下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究和采取相應(yīng)的加固措施。1.2橋梁病害1.2.1根據(jù)中交路橋技術(shù)有限公司試驗(yàn)檢測(cè)中心的《五指山路橋檢測(cè)報(bào)告》，五指山路柳子河橋下部結(jié)構(gòu)主要存在以下缺陷：①蓋梁和墩柱共2處骨料外露；②24處混凝土局部破損露筋；③9處鋼筋銹脹；④24處水跡；⑤16處墩柱底部局部中度風(fēng)化現(xiàn)象。以上橋梁病害的具體位置及范圍大小等詳見(jiàn)《五指山路橋檢測(cè)報(bào)告》。1.2.2下部結(jié)構(gòu)主要病害原因分析：下部結(jié)構(gòu)病害主要是鋼筋混凝土劣化，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生劣化的主要原因是鋼筋銹蝕、凍融循環(huán)、堿骨料反應(yīng)和硫酸鹽侵蝕，而高度的水飽和是鋼筋銹脹和混凝土開(kāi)裂機(jī)制的先決條件。伸縮縫破損、橋面病害鋪裝病害直接導(dǎo)致水滲入蓋梁和墩柱表面，引起主梁表面砼脫落、粗骨料外露、橋梁上部結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕、順筋向開(kāi)裂。水的侵蝕和混凝土碳化，使混凝土堿性環(huán)境遭到破壞，引起鋼筋銹蝕和混凝土剝落。鋼筋銹蝕和混凝土剝落，降低材料強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)耐久性、結(jié)構(gòu)剛度，結(jié)構(gòu)整體受力性能下降，從而降低了結(jié)構(gòu)承載力和耐久性。2．方案編制依據(jù)本施工技術(shù)方案的主要編制依據(jù)如下：（1）《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003）；（2）《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2004）；（3）《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62-2004）；（4）《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）；（5）《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50367-2006）；（6）《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/TJ22-2008)；（7）《公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ/TF50-2011)；（8）《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTGH11-2004）；（9）中交路橋技術(shù)有限公司試驗(yàn)檢測(cè)中心的《五指山路橋檢測(cè)報(bào)告》。3．加固方案及施工措施3.1加固方案根據(jù)五指山路橋下部結(jié)構(gòu)病害的特征及其成因分析，擬采用以下方法對(duì)其進(jìn)行維修加固處理。表1五指山路柳子河橋維修加固措施序號(hào)部位及病害維修加固措施1混凝土破損、骨料外露、水漬腐蝕等鑿除破損、骨料外露、水漬腐蝕部位的混凝土，清理干凈后使用環(huán)氧砂漿或環(huán)氧混凝土修復(fù)。2鋼筋銹脹、混凝土露筋鋼筋除銹，對(duì)銹蝕程度較大的鋼筋進(jìn)行替換，再用環(huán)氧砂漿或環(huán)氧混凝土修復(fù)。3蓋梁蓋梁橫向粘貼鋼板或碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)。4墩柱墩柱全部外包20cm厚C30自流密實(shí)混凝土。5混凝土表層防護(hù)采用改性環(huán)氧樹(shù)脂類涂料對(duì)下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行全表面刮涂防護(hù)。3.2加固施工措施3.2.（1）處治措施：混凝土表面有破損、骨料外露、水漬腐蝕等病害時(shí)，在清理該處混凝土和處理鋼筋表面后，對(duì)混凝土疏松區(qū)較淺的情況采用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修補(bǔ)，對(duì)混凝土疏松區(qū)較深或者有孔洞的情況則采用環(huán)氧混凝土修補(bǔ)。（2）環(huán)氧砂漿修補(bǔ)施工工藝①環(huán)氧砂漿修補(bǔ)施工工序a、首先將缺損部位表面混凝土鑿除，直至露出新鮮、密實(shí)混凝土，剔除修補(bǔ)結(jié)合面（開(kāi)鑿后的表面）的表面浮石。修補(bǔ)結(jié)合面應(yīng)鑿毛鑿平、整齊劃一，并對(duì)外露的鋼筋表面進(jìn)行人工除銹防銹處理，用丙酮類溶劑擦洗干凈后，涂環(huán)氧樹(shù)脂膠液一層。b、保持結(jié)合面清潔干燥的情況下，凈漿未干之前，刷涂一層環(huán)氧樹(shù)脂膠液，并立即攤鋪環(huán)氧砂漿，用力壓平抹光。②環(huán)氧砂漿施工注意事項(xiàng)a、表面光滑或薄層修補(bǔ)區(qū)，需進(jìn)行鑿毛處理，且對(duì)小面積修補(bǔ)需在修補(bǔ)區(qū)邊緣鑿一道2～3cm深、3～5cm寬的齒槽。b、施工前必須保持結(jié)合面清潔、干燥。c、如果施工面為斜面或曲面，施工應(yīng)從較低部位開(kāi)始，然后依次施工到較高部位，如果修補(bǔ)面積大于10㎡，宜分段分塊間隔施工，以免砂漿干裂。d、環(huán)氧砂漿應(yīng)隨拌隨用，拌和后宜在30～40min內(nèi)使用完畢，每次拌和量可根據(jù)修補(bǔ)面積與施工進(jìn)度而定。（3）環(huán)氧混凝土修補(bǔ)施工工藝（混凝土破損、腐蝕深度大于5cm）①環(huán)氧混凝土修補(bǔ)施工工序a、首先將疏松區(qū)劣質(zhì)混凝土鑿除，其周邊宜鑿成規(guī)則的多邊形，開(kāi)鑿范圍以見(jiàn)新鮮、密實(shí)混凝土為止，開(kāi)鑿區(qū)以及孔洞四周邊宜做成臺(tái)階狀，臺(tái)階高差以不小于3cm為宜。b、剔除開(kāi)鑿表面（新舊混凝土結(jié)合面）的浮石，清潔結(jié)合面并充分干燥。c、在保持結(jié)合面清潔、干燥的前提下，涂刷二層環(huán)氧樹(shù)脂膠液后，立模澆筑環(huán)氧混凝土。d、自然養(yǎng)護(hù)7天以上。②環(huán)氧混凝土施工注意事項(xiàng)a、環(huán)氧混凝土修補(bǔ)前，應(yīng)在已鑿毛的混凝土表面涂?jī)蓪迎h(huán)氧基液，使舊混凝土表面充分浸潤(rùn)。b、立模澆筑環(huán)氧混凝土的工藝要求與普通混凝土基本相同，但應(yīng)防止擾動(dòng)已涂刷的環(huán)氧基液。3.2.（1）處治措施：對(duì)銹脹和外露鋼筋進(jìn)行除銹和防銹處理，再用環(huán)氧砂漿或環(huán)氧混凝土修復(fù)。（2）混凝土銹脹、露筋修復(fù)施工工藝：①觀察并標(biāo)出結(jié)構(gòu)物鋼筋銹脹、露筋部位；②沿銹蝕鋼筋方向清理混凝土，若鋼筋已沿圓周方向全部銹蝕，則需將鋼筋全截面鑿出，如果結(jié)構(gòu)物的鋼筋銹蝕導(dǎo)致鋼筋截面少于原直徑的2/3，則需沿該鋼筋走勢(shì)，鑿至該鋼筋完整處，再根據(jù)規(guī)范要求，搭焊同直徑鋼筋；③用鋼刷清除鋼筋表面的浮繡，使之露出光潔部分，若鋼筋發(fā)生全截面銹蝕，則必須要進(jìn)行全截面除銹；④采用烷氧基類或氨基類噴涂型阻銹劑對(duì)鋼筋進(jìn)行防銹、阻銹處理；⑤采用環(huán)氧砂漿或環(huán)氧混凝土修復(fù)破損部位，修復(fù)厚度必須達(dá)到保護(hù)層厚度的設(shè)計(jì)要求，然后對(duì)環(huán)氧砂漿進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。3.2.（1）處治措施：在對(duì)蓋梁混凝土表面病害修復(fù)后，采取粘貼鋼板條或碳纖維布的方法對(duì)蓋梁進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。同時(shí)，為了防止鋼板條銹蝕和碳纖維布防腐，同時(shí)保持橋梁外觀整潔，在粘貼完的鋼板條或碳纖維布上刮涂一層2mm厚的混凝土修補(bǔ)膠。（2）粘貼鋼板條補(bǔ)強(qiáng)施工工藝：粘鋼區(qū)域砼表面處理→鉆孔植埋螺栓→粘貼鋼板條現(xiàn)場(chǎng)配套打孔與鋼板條表面處理→配置環(huán)氧膠黏貼鋼帶→加壓固定→固化檢查→鋼板表面防腐處理。①在裂縫周?chē)媚ス鈾C(jī)將須粘貼鋼板的混凝土表面的灰塵除去，使其露出砂?；蚬橇?；局部凹凸處用鋼釬鑿平或用膠泥找平，再用鋼刷或壓縮空氣清除浮塵，或用噴砂及時(shí)處理。②按30cm的間隔在混凝土粘貼面鉆深度不小于8cm的直徑約為14mm③用壓縮空氣清理孔內(nèi)浮塵土，然后涂抹一道丙酮；④向孔內(nèi)塞入二分之一孔深的軟環(huán)氧膠泥；⑤用丙酮清洗膨脹螺栓，在膨脹螺栓表面涂抹一層環(huán)氧樹(shù)脂基液；⑥向孔內(nèi)打入膨脹螺栓，待緊固后松下螺母；⑦將鋼板條按埋好的螺栓位置放好并鉆Φ14mm的通孔后，用磨光砂輪機(jī)將鋼條粘貼面打出新鮮粗糙面，紋路盡量與鋼板條受力方向垂直。⑧用丙酮清洗混凝土和鋼板條的粘貼面，并在粘貼的混凝土面和鋼板面涂一層薄而勻的環(huán)氧樹(shù)脂薄漿，然后在鋼板條上均勻涂一層環(huán)氧樹(shù)脂膠泥（厚度控制在2mm左右），隨即將鋼板條粘貼在混凝土面，立即加壓成型，使多余的膠泥沿板邊擠出達(dá)到密集程度。加壓方式采用膨脹螺栓加方墊，擰緊螺母進(jìn)行加壓，壓力不大于0.1Mpa為宜；⑨鋼板條粘好后，清除鋼板外表面的污垢，涂?jī)蓪迎h(huán)氧樹(shù)脂基液或環(huán)氧瀝青罩面防腐，再刮涂一層2mm厚的混凝土修補(bǔ)膠使與表觀混凝土顏色一致。（3）粘貼碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)施工工藝：按施工圖規(guī)劃被加固砼面積→對(duì)被粘砼表面處置→碳纖維專用底層膠配制并涂刷→使用不平整修補(bǔ)材料找平處理→浸漬膠配制并涂刷→粘貼碳纖維布→碳纖維專用表層膠配制并涂刷→固化與養(yǎng)護(hù)→自檢與修補(bǔ)→表面防護(hù)與整修。①準(zhǔn)備施工材料、機(jī)具，擬定施工方案和施工計(jì)劃；②將砼表面剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化砼去除，露出混凝土結(jié)構(gòu)層，并用修復(fù)材料將表面修復(fù)平整；③對(duì)裂縫進(jìn)行灌縫或封閉處理；④將砼表面打磨平整，除去表面浮漿、油污等雜質(zhì)，砼表面應(yīng)清理干凈并保持干燥；⑤用滾筒刷將底層樹(shù)脂均勻涂抹于砼表面，應(yīng)在底層樹(shù)脂表面指觸干燥后立即進(jìn)行下一步工序施工；⑥設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳纖維布，按產(chǎn)品供應(yīng)商提供的工藝規(guī)定配置浸漬樹(shù)脂并均勻涂抹于所要黏貼的部位；⑦用專用滾筒碳纖維方向多次滾壓，擠壓氣泡，使浸漬樹(shù)脂充分浸漬透碳纖維布，滾壓時(shí)不得損傷碳纖維布。⑧粘貼第二層碳纖維布時(shí)重復(fù)步驟⑥、⑦，應(yīng)在纖維表面浸漬樹(shù)脂指觸干燥后立即進(jìn)行下一步粘貼；⑨在第二層碳纖維布的表面均勻涂抹浸漬樹(shù)脂；⑩碳纖維布粘貼完成后，涂刮一層2mm厚的混凝土修補(bǔ)膠，使修復(fù)后的混凝土表面顏色一致。3.2.（1）處治措施：在墩柱混凝土表面病害及鋼筋銹脹等修復(fù)后，對(duì)整個(gè)墩柱外包20cm厚的C30自密實(shí)混凝土。（2）外包自密實(shí)混凝土施工工藝：①將墩柱表面混凝土進(jìn)行鑿毛，并用高壓水槍或其他工具對(duì)鑿毛后的表面進(jìn)行清理；②對(duì)墩柱進(jìn)行植筋，植筋用膠黏劑應(yīng)采用專用灌注器或注射器進(jìn)行灌注，灌注量一般為孔深的2/3，注入膠黏劑后應(yīng)立即單向旋轉(zhuǎn)插入鋼筋，直至達(dá)到設(shè)計(jì)的深度，并并校正鋼筋的位置和垂直度；③按設(shè)計(jì)要求綁扎焊接鋼筋籠，鋼筋籠與墩柱植筋進(jìn)行焊接連接，保證外包新增混凝土和原墩柱形成有效整體；④立模并澆筑自密實(shí)混凝土，自密實(shí)混凝土澆筑的工藝要求與普通混凝土基本相同，但在振搗時(shí)只需稍微敲振，不可強(qiáng)振或過(guò)振，以免自密實(shí)混凝土離析；⑤拆模并養(yǎng)護(hù)，自密實(shí)混凝土早期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，需加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)。3.2.（1）處治措施：在下部結(jié)構(gòu)所有病害修復(fù)完成后，對(duì)整個(gè)下部結(jié)構(gòu)的混凝土表面刮涂一層改性環(huán)氧樹(shù)脂類涂料（擬用JN-CE混凝土修補(bǔ)膠）進(jìn)行混凝土表面防護(hù)。（2）混凝土表層防護(hù)施工工藝：①混凝土表面清理，打磨或鑿除混凝土表面浮漿、砂粒、疏松等，同時(shí)確保混凝