天津某公路橋主梁腹板加固施工工藝

天津港南疆公路橋主梁腹板加固施工工藝1．編制依據(jù)中鐵大橋勘測設(shè)計(jì)院《天津港南疆大橋公路橋加固工程48+3X64+48米主橋連續(xù)箱梁施工設(shè)計(jì)》第一冊、第二冊、第三冊。中鐵大橋局一橋處《天津港南疆大橋公路橋施工主橋連續(xù)箱梁加固組織設(shè)計(jì)隊(duì)1.3《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-89)1.4《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ071-94。)2．概述2.1主梁腹板加固范圍：主橋0#墩頂伸縮縫至5#墩頂伸縮縫全部腹板，加固總長度為289．1m．2.2腹板加固是在原來箱梁內(nèi)側(cè)加澆20cm厚的腹板并在加固腹板內(nèi)施加豎向預(yù)應(yīng)力．加固腹板與原來腹板豎向傾角保持一致，即與豎直面夾角為1．65度。2.3加固腹板內(nèi)間隔約60cm布置一根豎向預(yù)應(yīng)力粗鋼筋，個(gè)別位置粗鋼筋的間距根據(jù)原結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力布置情況進(jìn)行調(diào)整。加固腹板的豎向預(yù)應(yīng)力布置在中間位置，錨固在箱梁頂板頂面和底板底面。豎向預(yù)應(yīng)力筋采用直徑為25mm的冷拉W級(jí)鋼筋，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Ry750Mpa,張拉控制力331KN,采用無粘結(jié)方式、軋絲錨體系。為使豎向預(yù)應(yīng)力筋順利穿過頂板和底板，頂板和底板與豎向預(yù)應(yīng)力筋對應(yīng)的位置需鉆直徑為40mm的孔2.5加固腹板內(nèi)布置直徑為16mm的豎向箍筋，間距約10cm,個(gè)別位置有所調(diào)整，縱向布置兩層直徑為16mm的鋼筋，間距為10cm，縱向鋼筋布置在箍筋內(nèi),縱向鋼筋采用分段搭接的方式,便于箱內(nèi)操作。2.6為加強(qiáng)振搗,使加固砼密實(shí),橋面上在豎向預(yù)應(yīng)力蹬筋間鉆砼灌注孔和振搗孔，灌注孔直徑82mm,振搗孔直徑56mm，縱向間隔布置。2.7為使新老混凝土緊密結(jié)合,達(dá)到共同受力的目的,新老混凝土結(jié)合面應(yīng)全面鑿毛,并且每隔一定距離鉆孔植扦釘或植筋。2.8原腹板內(nèi)側(cè)及加固腹板范圍內(nèi)的上、下倒角混凝土面應(yīng)鑿毛,鑿毛時(shí)應(yīng)將結(jié)合面上沒有拆除的模板拆除,去除有礙新老混凝土結(jié)合的雜物,灌注前應(yīng)將結(jié)合面上的灰塵沖洗干凈、風(fēng)干。2.9加強(qiáng)新老混凝土緊密結(jié)合的另一有效措施是植扦釘。腹板上布置梅花型的扦釘,由于鉆孔要避開原結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力束及普通鋼筋,扦釘?shù)拈g距是變化的。扦釘采用I型，用直徑16mml!級(jí)鋼筋做成。外側(cè)豎向箍筋及外側(cè)縱向鋼筋兩端每隔一根應(yīng)在原結(jié)構(gòu)上鉆孔植筋。植入扦釘或植入鋼筋應(yīng)鉆直徑27mm的孔，孔深15cm，用環(huán)氧膠泥錨固。環(huán)氧膠泥的配合比應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn),使植筋抗拔強(qiáng)度不低于鋼筋的屈服強(qiáng)度。實(shí)橋上所植扦釘應(yīng)進(jìn)行抽檢,抽檢時(shí)環(huán)氧膠泥的抗拔力應(yīng)不小于4噸。加固腹板外側(cè)豎向箍筋和外側(cè)縱向鋼筋應(yīng)與3．施工方案3.1本橋腹板加固由于要盡可能不中斷交通，將橋中心 4m寬范圍設(shè)為行車區(qū)，對兩側(cè)各3．5m范圍橋面鋪裝鑿除之后，兩側(cè)腹板分階段交錯(cuò)進(jìn)行加固。腹板加固的總體順序?yàn)閺闹锌缦蜻吙?，上下游交錯(cuò)進(jìn)行，共分五個(gè)階段完成（詳見腹板加固分階段布置圖）。b腹板加固分階段布置圖加固腹板加固腹板墩中心線腹板內(nèi)側(cè)裂縫修補(bǔ)完成之后即可進(jìn)行腹板加固工作，但腹板外側(cè)裂縫及底板底面橫向裂縫修補(bǔ)必須在豎向預(yù)應(yīng)力張拉之前完成。各階段腹板加固施工步驟見施工流程圖。橫隔梁加固在腹板加固之后，腹板加固砼端部應(yīng)預(yù)埋橫隔梁加固鋼筋。腹板加固模板為新制鋼模，采用支撐體系。4．腹板加固前準(zhǔn)備工作4.1在箱內(nèi)鋪設(shè)380V動(dòng)力線路一條，220V照明線路一條，且每4m設(shè)照明燈一盞，每16m設(shè)簡易活動(dòng)配電盤1個(gè)（插座若干）。照明及動(dòng)力線路均采用膨脹螺栓固定在梁體頂板下緣（橋中心處），防止地面潮濕漏電。4.2疏通原箱內(nèi)通風(fēng)孔及泄水孔，不通處采用鉆機(jī)成孔或人工鑿?fù)?，保持箱?nèi)與箱外正常通風(fēng)，箱內(nèi)不產(chǎn)生積水。4.3清除箱內(nèi)砼殘?jiān)捌渌s物，并運(yùn)至指定地點(diǎn)。4.4在箱內(nèi)安裝4臺(tái)排風(fēng)設(shè)施，保持箱內(nèi)空氣流通，正常換氣，使箱內(nèi)作業(yè)人員有一個(gè)良好的工作環(huán)境。4.5在0#、5#墩T梁側(cè)拼裝3mX21mXI5m進(jìn)人進(jìn)料支架（詳見附圖一），下游側(cè)設(shè)橋面人員上下通道，上游側(cè)設(shè)為進(jìn)料通道。對參加施工的全體人員進(jìn)行崗位培訓(xùn)，關(guān)鍵工序作業(yè)人員應(yīng)持證上崗。建立健全現(xiàn)場管理體系，質(zhì)量保證體系，搞好文明施工。5．工藝措施施工吊籃安裝施工吊籃采用無錫通天建筑機(jī)械有限公司生產(chǎn)的專業(yè)吊籃（詳見附圖二），該吊籃結(jié)構(gòu)輕巧，移動(dòng)升降靈活，侵占橋面凈空較小，安全可靠，滿足主梁受力及施工作業(yè)要求。安裝順序?yàn)橄劝惭b橋面支架及配重，并在橋面組拼吊籃底平臺(tái)為一整體后，用一臺(tái)8t吊機(jī)將吊籃從上游放至梁下，另一臺(tái)吊機(jī)吊鉤從下游下至梁下拴住吊籃后兩臺(tái)吊機(jī)同步起升至懸吊系統(tǒng)安裝在支架上即可。施工流程圖5．2施工放樣因本加固工程為在既有結(jié)構(gòu)物上進(jìn)行加固，考慮施工中的誤差，為保證不損傷原主梁預(yù)應(yīng)力筋，且達(dá)到加固效果，施工放樣采取相-對平面控制為主。根據(jù)原主梁懸澆施工的特點(diǎn)：梁體的外輪廓尺寸，預(yù)應(yīng)力束定位，鋼筋及預(yù)埋件位置均以與底板底面相對位置控制，故本加固工程以原各施工節(jié)段前端底板底面分中點(diǎn)連線為橋中心控制線本橋里程控制點(diǎn)以5#墩中心為基準(zhǔn)點(diǎn)，傳至0#墩中心閉合平差后作為全橋相對里程控制點(diǎn)（在允許閉合差內(nèi)方可作為放樣依據(jù)）腹板預(yù)應(yīng)力筋孔及灌注、振搗孔橫向位置均以與原腹板相對關(guān)系控制，輔以與橋中心線距離確認(rèn)與原梁體預(yù)應(yīng)力束相對關(guān)系，利于避開原預(yù)應(yīng)力束，且滿足設(shè)計(jì)腹板厚度要求。腹板扦釘孔高程控制按設(shè)計(jì)圖要求控制與主梁頂板底面倒角處相對尺寸。橫隔梁水平孔放樣時(shí)橫橋向尺寸以實(shí)測橋中線尺寸為基準(zhǔn)線放樣，高程以梁體頂板底面為基準(zhǔn)面控制相對位置，輔以至梁底板底面距離校核（確認(rèn)避開橫梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力束）。5．3鉆孔幽由腹板加固中27扦釘孔采用沖擊鉆電錘成孔，鉆頭直徑為中27mm。531.1設(shè)計(jì)鉆孔深度15cm,考慮到鉆頭錐度，成孔時(shí)鉆尖深度應(yīng)不小于15.5cm。鉆孔時(shí)采取措施控制深度，不得損傷預(yù)應(yīng)力筋。5.3.1.2鉆孔前應(yīng)先按施工設(shè)計(jì)圖中網(wǎng)格線在腹板內(nèi)側(cè)準(zhǔn)確放樣,鉆孔時(shí)碰到普通鋼筋移位時(shí),必須沿網(wǎng)格線上下方向移動(dòng),且避開預(yù)應(yīng)力束廠保證所植扦釘能與外側(cè)箍筋焊接（端部扦釘保證與縱向水平筋焊接）。5.3.2豎向預(yù)應(yīng)力筋孔（傘40）、砼灌注孔（由82）、振搗孔（傘56）均采用130型金剛?cè)∪餀C(jī)成孔，鉆頭直徑分別為傘40mm、士56mm、中82mm。本橋原結(jié)構(gòu)主梁為三向預(yù)應(yīng)力體系，預(yù)應(yīng)力束（筋）布置較密，鉆孔均在預(yù)應(yīng)力束間隙內(nèi)進(jìn)行，要求放樣施工位置準(zhǔn)確，特別是在墩中心0#塊內(nèi)縱向預(yù)應(yīng)力束中心距為200mm,原預(yù)應(yīng)力束采用傘外85mm波紋管，由82砼灌注孔與原預(yù)應(yīng)力束理論間隙僅16mm，對放樣及施工要求尤為嚴(yán)格。施鉆時(shí)嚴(yán)格控制鉆機(jī)的傾斜度,鉆機(jī)采用膨脹螺栓固定在梁體上,要求固定牢靠,螺栓上雙帽,防止松動(dòng),保證不偏移,固定時(shí)注意調(diào)整好鉆桿入孔角度,通過鉆機(jī)底盤上的四個(gè)支頂螺桿調(diào)整鉆桿的入孔傾角,鉆桿的傾角通過線錘測量控制,并在施鉆過程中隨時(shí)調(diào)整。5.3.2.3箱內(nèi)豎向預(yù)應(yīng)力孔在主梁底板與直腹板倒角處,施鉆前應(yīng)入5.324梁頂板豎向預(yù)應(yīng)力孔成孔后，采用中外38-39mm鋼管插入落至底板,與底板放樣點(diǎn)校核,若偏差較大應(yīng)對己成孔進(jìn)行修整。5.3.2.5梁底板預(yù)應(yīng)力孔成孔后,應(yīng)采用安裝豎向預(yù)應(yīng)力筋的方法驗(yàn)收,保證豎向預(yù)應(yīng)力筋自由穿入,不得強(qiáng)行穿入使其受彎。若豎向預(yù)應(yīng)力筋安裝困難,應(yīng)對底板己成孔進(jìn)行適當(dāng)修整。5.3.2.6對于箱內(nèi)掙空較小,擺鉆機(jī)困難處,豎向預(yù)應(yīng)力孔改用鉆機(jī)從梁頂面一直鉆至梁底面,當(dāng)鉆頭鉆透頂板進(jìn)入箱內(nèi)時(shí),應(yīng)對箱內(nèi)鉆桿進(jìn)行簡易固定使之不搖擺偏移,施鉆過程中一臺(tái)鉆機(jī)在箱梁內(nèi)應(yīng)不少于1人對鉆桿進(jìn)行控制、校正。當(dāng)用同型號(hào)鉆機(jī)鉆不同直徑孔時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備變截面鉆桿。因主梁原預(yù)應(yīng)力束過于密集，要求鉆孔精度很高，為保證鉆孔時(shí)不鉆斷預(yù)應(yīng)力束，鉆孔均采用熟練工人操作，正式開鉆前先組織工人試鉆，并給工人講解原預(yù)應(yīng)力束的位置，做到心中有數(shù)。鉆孔時(shí)做到手勤、眼勤，注意力集中，注意手感和聽覺，發(fā)現(xiàn)卡鉆或鉆機(jī)晃動(dòng)時(shí)，及時(shí)停機(jī)察明原因；發(fā)現(xiàn)出水為清水時(shí)，分析判別為普通鋼筋還是預(yù)應(yīng)力束?？赡転轭A(yù)應(yīng)力束時(shí)，取出鉆蕊，判明為橫向或縱向預(yù)應(yīng)力束，同時(shí)及時(shí)向當(dāng)班技術(shù)人員反映，以利于正確判斷，決定如何移位。遇橫向束時(shí)，孔位縱橋向移動(dòng)，遇縱向束時(shí)，孔位橫橋向移動(dòng)，但孔位必須在加固腹板內(nèi)，且至腹板距離滿足加固腹板鋼筋綁扎要求，孔位移動(dòng)時(shí)應(yīng)作詳細(xì)記錄，并向項(xiàng)目部書面匯報(bào)。5.3210成孔偏移量控制在1cm內(nèi)。5．4新老砼結(jié)合措施在原有結(jié)構(gòu)上加澆新砼，如何保證結(jié)合面的傳力是關(guān)鍵，為此采用新老砼結(jié)合面鑿毛，且每隔一定距離植扦釘?shù)姆椒ā?.4.2為保證后澆砼與原腹板很好地結(jié)合，以達(dá)到共同受力，原腹板內(nèi)側(cè)及加厚腹板范圍內(nèi)的上下倒角砼面要鑿毛，鑿毛時(shí)須首先去除有礙新老結(jié)合的雜物，鑿除裂縫壓漿時(shí)封閉的表面環(huán)氧膠泥，拆除壓漿咀，?剝除封閉膠帶，最后對原砼面進(jìn)行鑿毛，鑿毛率要求達(dá)到95％。灌注前應(yīng)將結(jié)合面上的灰塵及雜質(zhì)清理干凈，并用水沖洗風(fēng)干。加強(qiáng)新老砼結(jié)合的另一措施是植扦釘543.1腹板上布置有梅花型扦釘，間距約為30cm,扦釘為L型；與外側(cè)箍筋焊連，上下倒角布置扦釘，間距約為20cm,扦釘為直筋，要求與外側(cè)箍筋焊連；加固腹板端部布置扦釘間距為20cm,扦釘為L型,要求與加固腹板外側(cè)水平筋焊連。5.4.3.2扦釘采用由16mm鋼筋彎制,植入所鉆由27mm的扦釘孔中，植入深度為15cm，用環(huán)氧膠泥錨固。環(huán)氧膠泥配合比應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn),使植筋抗拔強(qiáng)度不低于鋼筋屈服強(qiáng)度。實(shí)橋上所植扦釘應(yīng)根據(jù)不同部位或方向少量抽檢,抽檢時(shí)環(huán)氧膠泥抗拔力應(yīng)不小于4噸。環(huán)氧膠泥抗拔試驗(yàn)選定在實(shí)橋上伸縮縫砼處進(jìn)行,為破壞性試驗(yàn)。5.4.3.3扦釘與鋼筋焊連時(shí)采用搭接單面焊,焊縫長度不小于10d（即16cm）。5．5鋼筋加工及安裝腹板加固鋼筋在車間分節(jié)段分跨加工,加工鋼筋的允許偏差不得超過“JTJ041-89規(guī)范表9.5.1的規(guī)定。加工成型的鋼筋在現(xiàn)場散扎，其鋼筋位置允許偏差不得超過“JTJ041-89規(guī)范表9.5.4的規(guī)定。鋼筋按設(shè)計(jì)圖紙現(xiàn)場安裝完畢后按《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》JTJ071-9仲表6.10.2-1組織驗(yàn)收：箍筋加工前應(yīng)先檢查原主梁竣工尺寸,寬度和高度根據(jù)實(shí)際尺寸相應(yīng)調(diào)整。5.5.3水平筋采用綁扎搭接接長，搭接長度40cm,箍筋之間及箍筋水平筋與扦釘均采用J506焊條焊接。箍筋外側(cè)與模板之間應(yīng)設(shè)砼墊塊,墊塊厚 24mm。5．6模板制造與安裝腹板加固施工模板采用新制鋼模，因受進(jìn)料孔尺寸及箱內(nèi)人工安裝重量控制，標(biāo)準(zhǔn)模板寬度為60cm，長度不超過200cm。模板在車間加工成型并進(jìn)行試拼。模板均在箱內(nèi)現(xiàn)場組拼，模板安裝前必須涂刷脫模劑。模板間拼裝螺栓應(yīng)上滿擰緊，每條模板拼接縫應(yīng)至少有2-3個(gè)定位銷，模板與鋼帶間為栓接。5.6.3采用支撐體系固定模板，高度在1．5m以下的采用在梁底板上模加斜撐的方法，1．5m以上的采用與另一側(cè)腹板砼對撐的方法。倒用的模板拆除后應(yīng)及時(shí)整修，使用前清理干凈，保證平整、光潔。模板間縫隙用砂漿封堵，不得漏漿。灌注砼前應(yīng)對模板體系重點(diǎn)檢查，杜絕跑模、漲模、縮模等現(xiàn)象。模板安裝允許偏差：5．7砼灌注及養(yǎng)護(hù) ，腹板加固設(shè)計(jì)采用50#微膨脹砼。砼配合比由試驗(yàn)室根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工需要進(jìn)行配制，砼入模陷度控制在12-14，初凝時(shí)間為lob，摻微膨脹水泥以補(bǔ)償砼的收縮，防止產(chǎn)生收縮裂紋。砼材料水泥采用42．5#普通硅酸鹽水泥，粗骨料采用5-20mm碎石，細(xì)骨料采用中砂（河沙），骨料應(yīng)干凈。砼由商品砼工廠生產(chǎn)，用砼攪拌運(yùn)輸車運(yùn)至橋頭（引橋側(cè)與主橋交界處），利用小翻斗車二次運(yùn)輸至施工點(diǎn)進(jìn)行灌注，不合格的砼嚴(yán)禁運(yùn)至現(xiàn)場，砼工廠產(chǎn)量應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場灌注速度來控制。同一箱室內(nèi)單側(cè)腹板砼（32米長）采用一次灌注成型，模板全部為一次拼裝到頂，并支撐牢固，砼通過橋面所開中82mm灌注孔人工傾倒入模，中70和中50扦入式振動(dòng)棒通過橋面灌注孔、振搗孔扦入模板內(nèi)將砼振搗密實(shí)。灌注時(shí)派專人檢查砼密實(shí)度，防止漏振造成的空洞。砼必須分層灌注，分層厚度不得超過30em。砼灌注時(shí)從靠墩中心處開始。為保證灌注質(zhì)量，第一次灌注時(shí)靠墩中心附近模板較高處可考慮在模板上開振搗孔。砼養(yǎng)護(hù)應(yīng)派專人負(fù)責(zé)，連續(xù)養(yǎng)護(hù)14天。砼終凝后對砼進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)（夏天），拆模后立即對砼表面涂刷養(yǎng)護(hù)劑。砼開始灌注時(shí)應(yīng)采取封橋措施禁止一切車輛通行，每次砼灌注封橋前48小時(shí)通知業(yè)主。5．8堅(jiān)向預(yù)應(yīng)力筋施工5.8.1腹板加固豎向預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)為傘25冷拉W級(jí)無粘結(jié)鋼筋，下端錨固在梁底板面，上端錨固在梁頂板頂面。5.8.2因主梁梁底為豎曲線，無粘結(jié)鋼筋長度規(guī)格較多，下料加工時(shí)尺寸要準(zhǔn)確，并做無粘結(jié)處理，即先均勻包纏一層塑料薄膜，再均勻涂一層黃油，然后再均勻包纏一層塑料薄膜。安裝時(shí)無粘結(jié)鋼筋從主梁頂板已鉆中40孔向下穿入，直至穿出梁底板并安裝錨具。各預(yù)應(yīng)力孔應(yīng)安裝對應(yīng)長度規(guī)格的無粘結(jié)鋼筋，不得濫用。梁頂面錨墊板安裝前，應(yīng)先對砼表面鑿毛處理。中 25冷拉W級(jí)無粘結(jié)鋼筋使用前應(yīng)先做無粘結(jié)摩阻試驗(yàn)。豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉尊5.831中25冷拉W級(jí)無粘結(jié)鋼筋標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度昨250Mpa。張拉控制力為331KN,錨具采用軋絲錨。5.8.3.2張拉采用yC60穿心式千斤頂在頂板一端張拉，以張拉控制力為主，伸長量校核。張拉程序?yàn)?—10%Ny一20%Ny—Ny（持荷3min,保持張拉力，擰緊螺母）一0。各階段記錄伸長量。豎向預(yù)應(yīng)力張拉完成后,多余部分及時(shí)切除。按設(shè)計(jì)要求在豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后應(yīng)用環(huán)氧膠泥砼對底板底面軋絲錨頭進(jìn)行封錨。為盡量減少橋面行車對封錨砼的撓動(dòng),每階段的封錨改在下階段砼灌注封橋期間完成。封錨采用木模,通過膨脹螺栓吊掛于主梁底板上。由于封錨砼灌注困難,在砼灌注完畢后應(yīng)對其表面進(jìn)行修飾。6．工程質(zhì)量與安全注意事項(xiàng)。 ,主梁加固工程是一項(xiàng)非常細(xì)致、復(fù)雜的工作,加固工程質(zhì)量好壞直接影響加固后的主梁保留結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量。在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制每道工序質(zhì)量,把安全,質(zhì)量工作放在首位,確保加固工程最終質(zhì)量達(dá)到內(nèi)實(shí)外光,棱角分明。工程的各種施工記錄必須準(zhǔn)確、齊全、完整。砼表面密實(shí)、平整?，F(xiàn)場施工中實(shí)行作業(yè)人員