天津港南疆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1.1中鐵大橋勘測設計院《天津港南疆大橋公路橋加固工程48+3×64+48米主橋連續(xù)箱梁施工設計》第一冊、第二冊、第三冊。1.2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)箱梁加固組織設計隊1.3《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ041-89)1.4《公路工程質量檢驗評定標準》(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側加澆20cm厚的腹板并在加固腹板內施加豎向預應力．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加固腹板內間隔約60cm布置一根豎向預應力粗鋼筋，個別位置粗鋼筋的間距根據原結構預應力布置情況進行調整。加固腹板的豎向預應力布置在中間位置，錨固在箱梁頂板頂面和底板底面。豎向預應力筋采用直徑為25mm的冷拉Ⅳ級鋼筋，標準強度Ry750Mpa,張拉控制力331KN，采用無粘結方式、軋絲錨體系。2.4為使豎向預應力筋順利穿過頂板和底板，頂板和底板與豎向預應力筋對應的位置需鉆直徑為40mm的孔。2.5加固腹板內布置直徑為16mm的豎向箍筋，間距約lOcm，個別位置有所調整，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，縱向鋼筋采用分段搭接的方式，便于箱內操作。2.6為加強振搗，使加固砼密實，橋面上在豎向預應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合，達到共同受力的目的，新老混凝土結合面應全面鑿毛，并且每隔一定距離鉆孔植扦釘或植筋。2.8原腹板內側及加固腹板范圍內的上、下倒角混凝土面應鑿毛，鑿毛時應將結合面上沒有拆除的模板拆除，去除有礙新老混凝土結合的雜物，灌注前應將結合面上的灰塵沖洗干凈、風干。2.9加強新老混凝土緊密結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構的預應力束及普通鋼筋，扦釘的間距是變化的。扦釘采用I型，用直徑16mmI!級鋼筋做成。外側豎向箍筋及外側縱向鋼筋兩端每隔一根應在原結構上鉆孔植筋。植入扦釘或植入鋼筋應鉆直徑27mm的孔，孔深15cm，用環(huán)氧膠泥錨固。環(huán)氧膠泥的配合比應經過試驗，使植筋抗拔強度不低于鋼筋的屈服強度。實橋上所植扦釘應進行抽檢，抽檢時環(huán)氧膠泥的抗拔力應不小于4噸。加固腹板外側豎向箍筋和外側縱向鋼筋應與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寬范圍設為行車區(qū)，對兩側各3．5m范圍橋面鋪裝鑿除之后，兩側腹板分階段交錯進行加固。3.2腹板加固的總體順序為從中跨向邊跨，上下游交錯進行，共分五個階段完成(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3.3腹板內側裂縫修補完成之后即可進行腹板加固工作，但腹板外側裂縫及底板底面橫向裂縫修補必須在豎向預應力張拉之前完成。3.4各階段腹板加固施工步驟見施工流程圖。3.5橫隔梁加固在腹板加固之后，腹板加固砼端部應預埋橫隔梁加固鋼筋。3.6腹板加固模板為新制鋼模，采用支撐體系。4．腹板加固前準備工作4.1在箱內鋪設380V動力線路一條，220V照明線路一條，且每4m設照明燈一盞，每16m設簡易活動配電盤1個(插座若干)。照明及動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疏通原箱內通風孔及泄水孔，不通處采用鉆機成孔或人工鑿通，保持箱內與箱外正常通風，箱內不產生積水。4.3清除箱內砼殘渣及其它雜物，并運至指定地點。4.4在箱內安裝4臺排風設施，保持箱內空氣流通，正常換氣，使箱內作業(yè)人員有一個良好的工作環(huán)境。4.5在0#、5#墩T梁側拼裝3mX21mXl5m進人進料支架(詳見附圖一)，下游側設橋面人員上下通道，上游側設為進料通道。4.6對參加施工的全體人員進行崗位培訓，關鍵工序作業(yè)人員應持證上崗。4.7建立健全現場管理體系，質量保證體系，搞好文明施工。5．工藝措施5.1施工吊籃安裝5.1.1施工吊籃采用無錫通天建筑機械有限公司生產的專業(yè)吊籃(詳見附圖二)，該吊籃結構輕巧，移動升降靈活，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。5.1.2安裝順序為先安裝橋面支架及配重，并在橋面組拼吊籃底平臺為一整體后，用一臺8t吊機將吊籃從上游放至梁下，另一臺吊機吊鉤從下游下至梁下拴住吊籃后兩臺吊機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5.2.1因本加固工程為在既有結構物上進行加固，考慮施工中的誤差，為保證不損傷原主梁預應力筋，且達到加固效果，施工放樣采取相-對平面控制為主。5.2.2根據原主梁懸澆施工的特點：梁體的外輪廓尺寸，預應力束定位，鋼筋及預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連線為橋中心控制線。5.2.3本橋里程控制點以5#墩中心為基準點，傳至0#墩中心閉合平差后作為全橋相對里程控制點(在允許閉合差內方可作為放樣依據)。5.2.4腹板預應力筋孔及灌注、振搗孔橫向位置均以與原腹板相對關系控制，輔以與橋中心線距離確認與原梁體預應力束相對關系，利于避開原預應力束，且滿足設計腹板厚度要求。5.2.5腹板扦釘孔高程控制按設計圖要求控制與主梁頂板底面倒角處相對尺寸。5.2.6橫隔梁水平孔放樣時橫橋向尺寸以實測橋中線尺寸為基準線放樣，高程以梁體頂板底面為基準面控制相對位置，輔以至梁底板底面距離校核(確認避開橫梁內預應力束)。5．3鉆孔幽由5.3.1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。5.3.1.1設計鉆孔深度15cm，考慮到鉆頭錐度，成孔時鉆尖深度應不小于15．5cm。鉆孔時采取措施控制深度，不得損傷預應力筋。5.3.1.2鉆孔前應先按施工設計圖中網格線在腹板內側準確放樣，鉆孔時碰到普通鋼筋移位時，必須沿網格線上下方向移動，且避開預應力束廠保證所植扦釘能與外側箍筋焊接(端部扦釘保證與縱向水平筋焊接)。5.3.2豎向預應力筋孔(傘40)、砼灌注孔(由82)、振搗孔(傘56)均采用130型金剛取蕊機成孔，鉆頭直徑分別為傘40mm、士56mm、中82mm。5.3.2.1本橋原結構主梁為三向預應力體系，預應力束(筋)布置較密，鉆孔均在預應力束間隙內進行，要求放樣施工位置準確，特別是在墩中心0#塊內縱向預應力束中心距為200mm，原預應力束采用傘外85mm波紋管，由82砼灌注孔與原預應力束理論間隙僅16mm，對放樣及施工要求尤為嚴格。5.3.2.2施鉆時嚴格控制鉆機的傾斜度，鉆機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，保證不偏移，固定時注意調整好鉆桿入孔角度，通過鉆機底盤上的四個支頂螺桿調整鉆桿的入孔傾角，鉆桿的傾角通過線錘測量控制，并在施鉆過程中隨時調整。5.3.2.3箱內豎向預應力孔在主梁底板與直腹板倒角處，施鉆前應入5.3.2.4梁頂板豎向預應力孔成孔后，采用中外38-39mm鋼管插入落至底板，與底板放樣點校核，若偏差較大應對己成孔進行修整。5.3.2.5梁底板預應力孔成孔后，應采用安裝豎向預應力筋的方法驗收，保證豎向預應力筋自由穿入，不得強行穿入使其受彎。若豎向預應力筋安裝困難，應對底板己成孔進行適當修整。5.3.2.6對于箱內掙空較小，擺鉆機困難處，豎向預應力孔改用鉆機從梁頂面一直鉆至梁底面，當鉆頭鉆透頂板進入箱內時，應對箱內鉆桿進行簡易固定使之不搖擺偏移，施鉆過程中一臺鉆機在箱梁內應不少于1人對鉆桿進行控制、校正。5.3.2.7當用同型號鉆機鉆不同直徑孔時，應準備變截面鉆桿。5.3.2.8因主梁原預應力束過于密集，要求鉆孔精度很高，為保證鉆孔時不鉆斷預應力束，鉆孔均采用熟練工人操作，正式開鉆前先組織工人試鉆，并給工人講解原預應力束的位置，做到心中有數。5.3.2.9鉆孔時做到手勤、眼勤，注意力集中，注意手感和聽覺，發(fā)現卡鉆或鉆機晃動時，及時停機察明原因；發(fā)現出水為清水時，分析判別為普通鋼筋還是預應力束。可能為預應力束時，取出鉆蕊，判明為橫向或縱向預應力束，同時及時向當班技術人員反映，以利于正確判斷，決定如何移位。遇橫向束時，孔位縱橋向移動，遇縱向束時，孔位橫橋向移動，但孔位必須在加固腹板內，且至腹板距離滿足加固腹板鋼筋綁扎要求，孔位移動時應作詳細記錄，并向項目部書面匯報。5.3.2.10成孔偏移量控制在1cm內。5．4新老砼結合措施5.4.1在原有結構上加澆新砼，如何保證結合面的傳力是關鍵，為此采用新老砼結合面鑿毛，且每隔一定距離植扦釘的方法。5.4.2為保證后澆砼與原腹板很好地結合，以達到共同受力，原腹板內側及加厚腹板范圍內的上下倒角砼面要鑿毛，鑿毛時須首先去除有礙新老結合的雜物，鑿除裂縫壓漿時封閉的表面環(huán)氧膠泥，拆除壓漿咀，·剝除封閉膠帶，最后對原砼面進行鑿毛，鑿毛率要求達到95％。灌注前應將結合面上的灰塵及雜質清理干凈，并用水沖洗風干。5.4.3加強新老砼結合的另一措施是植扦釘5.4.3.1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)氧膠泥配合比應經過試驗，使植筋抗拔強度不低于鋼筋屈服強度。實橋上所植扦釘應根據不同部位或方向少量抽檢，抽檢時環(huán)氧膠泥抗拔力應不小于4噸。環(huán)氧膠泥抗拔試驗選定在實橋上伸縮縫砼處進行，為破壞性試驗。5.4.3.3扦釘與鋼筋焊連時采用搭接單面焊，焊縫長度不小于10d(即16cm)。5．5鋼筋加工及安裝5.5.1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。鋼筋按設計圖紙現場安裝完畢后按《公路工程質量檢驗評定標準》JTJ071-94中表6．10．2-1組織驗收：5.5.2箍筋加工前應先檢查原主梁竣工尺寸，寬度和高度根據實際尺寸相應調整。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。5.5.4箍筋外側與模板之間應設砼墊塊，墊塊厚24mm。5．6模板制造與安裝。5.6.1腹板加固施工模板采用新制鋼模，因受進料孔尺寸及箱內人工安裝重量控制，標準模板寬度為60cm，長度不超過200cm。模板在車間加工成型并進行試拼。5.6.2模板均在箱內現場組拼，模板安裝前必須涂刷脫模劑。模板間拼裝螺栓應上滿擰緊，每條模板拼接縫應至少有2-3個定位銷，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腹板砼對撐的方法。5.6.4倒用的模板拆除后應及時整修，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。灌注砼前應對模板體系重點檢查，杜絕跑模、漲模、縮模等現象。5.6.5模板安裝允許偏差：5．7砼灌注及養(yǎng)護，5.7.1腹板加固設計采用50#微膨脹砼。砼配合比由試驗室根據設計要求和施工需要進行配制，砼入模陷度控制在12-14，初凝時間為lob，摻微膨脹水泥以補償砼的收縮，防止產生收縮裂紋。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，細骨料采用中砂(河沙)，骨料應干凈。5.7.2砼由商品砼工廠生產，用砼攪拌運輸車運至橋頭(引橋側與主橋交界處)，利用小翻斗車二次運輸至施工點進行灌注，不合格的砼嚴禁運至現場，砼工廠產量應根據現場灌注速度來控制。5.7.3同一箱室內單側腹板砼(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扦入式振動棒通過橋面灌注孔、振搗孔扦入模板內將砼振搗密實。灌注時派專人檢查砼密實度，防止漏振造成的空洞。5.7.4砼必須分層灌注，分層厚度不得超過30em。5.7.5砼灌注時從靠墩中心處開始。為保證灌注質量，第一次灌注時靠墩中心附近模板較高處可考慮在模板上開振搗孔。5.7.6砼養(yǎng)護應派專人負責，連續(xù)養(yǎng)護14天。砼終凝后對砼進行灑水養(yǎng)護(夏天)，拆模后立即對砼表面涂刷養(yǎng)護劑。5.7.7砼開始灌注時應采取封橋措施禁止一切車輛通行，每次砼灌注封橋前48小時通知業(yè)主。5．8堅向預應力筋施工5.8.1腹板加固豎向預應力設計為傘25冷拉Ⅳ級無粘結鋼筋，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，無粘結鋼筋長度規(guī)格較多，下料加工時尺寸要準確，并做無粘結處理，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。安裝時無粘結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。各預應力孔應安裝對應長度規(guī)格的無粘結鋼筋，不得濫用。梁頂面錨墊板安裝前，應先對砼表面鑿毛處理。中25冷拉Ⅳ級無粘結鋼筋使用前應先做無粘結摩阻試驗。5.8.3豎向預應力筋張拉尊5.8.3.1中25冷拉Ⅳ級無粘結鋼筋標準強度昨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。5.8.3.3張拉程序為0—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。5.8.3.4豎向預應力張拉完成后，多余部分及時切除。5.8.4按設計要求在豎向預應力筋張拉完畢后應用環(huán)氧膠泥砼對底板底面軋絲錨頭進行封錨。為盡量減少橋面行車對封錨砼的撓動，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，在砼灌注完畢后應對其表面進行修飾。6．工程質量與安全注意事項。，6.1主梁加固工程是一項非常細致、復雜的工作，加固工程質量好壞直接影響加固后的主梁保留結構工程質量。在施工過程中應嚴格控制每道工序質量，把安全，質量工作放在首位，確保加固工程最終質量達到內實外光，棱角分明。6.2工程的各種施工記錄必須準確、齊全、完整。6.3砼表面密實、平整。6.4現場施工中實行作業(yè)人員自檢、技術人員互檢、安質人員專檢相互