北外環(huán)大橋維修加固方案設(shè)計(jì)說明

1、北外環(huán)大橋維修加固工程方案設(shè)計(jì)說明一、橋梁概述 北外環(huán)大橋位于巢湖市北外環(huán)路上，長江西路與皖維路之間，跨越巢湖石油分公司運(yùn)輸鐵路線及巢湖北路。該橋?yàn)樾腥撕蛙囕v通行橋，目前交通狀況較為繁忙，且有較多重車通行。 圖1為該橋的地理位置示意圖。 圖1 北外環(huán)大橋地理位置圖該橋?yàn)闁|西走向的雙向 6 車道連續(xù)箱梁橋，橋梁全長778.0m，分為獨(dú)立的南、北兩幅，兩幅橋間凈距為0.75m，南幅橋共31跨，跨徑組合為： 325.0m+26.0m+30.0m+26.0m+20.0m+2425.0m，北幅橋共32跨，跨徑組合為： 325.0m+26.0m+30.0m+26.0m+20.0m+1525.0m+15.0

2、m+20.0m+25.0m+15.0m+625.0m。圖2為北外環(huán)路大橋橋面實(shí)景圖，圖3為北外環(huán)路大橋側(cè)面實(shí)景圖。北幅橋主橋27#-29#跨、南幅橋26#-28#跨上部結(jié)構(gòu)為單箱多室等截面連續(xù)箱梁，其余均為 3-7 跨一聯(lián)先簡支后連續(xù)的小箱梁，小箱梁底寬為1.0m，中心距為3.1m，下部結(jié)構(gòu)采用樁柱式橋墩、輕型橋臺，連續(xù)箱梁下設(shè)盆式橡膠支座，小箱梁下均設(shè)板式橡膠支座。南、北兩幅橋橋面總寬均為 15.8m，橋?qū)挷贾镁鶠椋?0.6m 防撞護(hù)欄+14.6m 車行道+0.6m防撞護(hù)欄。橋面鋪裝為瀝青混凝土鋪裝層，橋面兩側(cè)采用 1.1m 高的混凝土防撞護(hù)欄。 圖2 北外環(huán)大橋橋面實(shí)景圖 圖3 北外環(huán)大橋

3、側(cè)面實(shí)景圖二、設(shè)計(jì)采用的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)1、城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（CJJ69-93）；2、城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范（CJJ11-2011）；3、公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTGD602015）；4、工程結(jié)構(gòu)加固材料安全性鑒定技術(shù)規(guī)范（GB 50728-2011）；5、裕溪路跨巢湖大橋檢測報(bào)告 （2015年-2017年）；6、城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范（DBCJJ99-2004）；7、其它相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。三、橋梁主要病害1、伸縮縫被砂石堵塞，局部橡膠止水破損（見圖4），南、北幅橋面各跨泄水孔均有不同程度的堵塞現(xiàn)象（見圖5），泄水孔堵塞不利于橋面排水，欄桿變形（見圖6）,防拋網(wǎng)豎桿局部銹蝕（見圖7）, 橋面防撞護(hù)欄每跨均

4、有鋼筋外露銹蝕現(xiàn)象（見圖8）。2、箱梁底面砼破損，鋼筋外露銹蝕（見圖10），濕接段存在橫向裂縫，并伴有滲水淅白（見圖10、11）。3、南幅31#橋臺兩側(cè)滲水，其他墩蓋梁處滲水（見圖11），部分支座發(fā)生剪切變形，但剪切變形角度較?。ㄒ妶D12） 圖4 伸縮縫堵塞、止水局部損壞 圖6 橋面泄水孔堵塞 圖7欄桿變形 圖8防拋網(wǎng)豎桿局部銹蝕 圖9防撞護(hù)欄鋼筋外露銹蝕 圖10箱梁底面砼破損，鋼筋外露 圖11濕接縫橫向裂縫 圖12濕接縫滲水析白 圖13橋臺兩側(cè)滲水圖13支座剪切變形沒寫四、橋梁評估：通過分析本橋的技術(shù)狀況，按照城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范（CJJ 99-2003）關(guān)于橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評定，該

5、橋當(dāng)前的技術(shù)狀況總體評定為B級（良好狀態(tài)）。五、維修方案此方案主要包括：橋面鋪裝改造，欄桿更換，伸縮縫更換，梁底病害修復(fù)等。1、橋面系及排水改造（1）將原橋面鋪裝破損處鏟除至梁板頂面，重新鋪一層直徑為10mm，間距為1010鋼筋網(wǎng)，表面處理后分別采用防水砼和改性瀝青砼層對全橋橋面重新鋪裝。（2）橋面砼采用C40防水砼。雙向橫坡1.0%，砼厚度817cm。（3）原橋的泄水孔堵塞及管蓋缺失在施工中進(jìn)行清理和修補(bǔ)。2、欄桿更換對防撞墩上變形的欄桿進(jìn)行拆除更換，對防拋網(wǎng)豎桿局部銹蝕處應(yīng)先清除表面的浮銹，在涂刷新的油漆。 3、梁板病害處理（1）對混凝土存在松散、破碎、剝落、鋼筋銹蝕膨脹引起保護(hù)層破損等缺

6、陷部位以及鋼筋外露區(qū)域，可采用人工鑿除法、氣動(dòng)工具鑿除法或高速射水法將該處松散、破損、污損的混凝土清除干凈，直至露出堅(jiān)硬密實(shí)的基面，同時(shí)應(yīng)注意保證該部位無油污、油脂、蠟狀物、灰塵以及附著物等物資；（2）對于缺陷深度l0cm，面積(10cm10cm)時(shí)，混凝土表面要鑿成方波型和鋸齒狀，且鑿至堅(jiān)實(shí)層，判斷的標(biāo)準(zhǔn)是以能夠看見新鮮混凝土粗骨料為宜；（3）清理混凝土病害部位時(shí)注意不要損傷梁體原有鋼筋(尤其是主筋)；（4）在混凝土表面破損清理完畢后用鋼刷清除鋼筋表面的浮銹；（5）對鋼筋銹蝕區(qū)域，應(yīng)清除掉混凝土表面的油污、油脂、蠟狀物等有機(jī)污物。（6）在混凝土破損區(qū)域的清理完成后以及鋼筋防銹、除銹處理工作完

7、畢后按照橋梁維修養(yǎng)護(hù)相關(guān)規(guī)定及要求，采用環(huán)氧砂漿對破損區(qū)域進(jìn)行修補(bǔ)，要求修補(bǔ)后結(jié)構(gòu)表面平整密實(shí)；（7）所用環(huán)氧砂漿應(yīng)具有較低的膨脹系數(shù)、收縮率和放熱溫度，并且還應(yīng)具有較高的粘結(jié)力、硬度及抗沖擊性能，環(huán)氧砂漿的配合比根據(jù)試驗(yàn)確定；（8）修補(bǔ)區(qū)域如處于潮濕狀態(tài)，應(yīng)采取相應(yīng)措施使修補(bǔ)位置保持干燥，或選用能在潮濕狀態(tài)下施工的材料，確保修補(bǔ)質(zhì)量；（9）應(yīng)根據(jù)材料物理化學(xué)特性、修補(bǔ)厚度以及氣候條件等因素做好養(yǎng)護(hù)工作。5、伸縮縫及橋面連續(xù)改造原伸縮縫錨固混凝土破損、型鋼松動(dòng)變形，此次維修為拆除伸縮縫型鋼及砼，橋面鋪裝后預(yù)留槽安裝C型D40伸縮縫，澆筑C40鋼纖維砼，保證其平整度不超過3mm。原橋墩處2道伸縮

8、縫砼局部破損，瀝青嵌縫已損壞，本次維修為在拆除原有橋面鋪裝后，采用橋面連續(xù)鋪蓋原有伸縮縫。6、支座變形處理采用千斤頂頂升的方法更換損壞嚴(yán)重的支座，頂升前應(yīng)先解除支座對應(yīng)位置的橋面連續(xù)，鑿除支座對應(yīng)處橋面鋪裝層混凝土、斷開連接鋼筋，待更換完畢后再對橋面連續(xù)進(jìn)行恢復(fù)六、.施工要點(diǎn)1 橋面鋪裝更換橋面鋪裝維修的主要工序如下1)鑿毛：先用鑿鉆兩用電錘鉆鑿除原橋面10cm厚混凝土鋪裝層，表面要求平整，局部要粗糙，且鑿至堅(jiān)實(shí)層。2)結(jié)合面處理：對鑿毛表面進(jìn)行清理、清洗，去處橋面浮漿和松散砼，保證面層無泥沙、無油污、無積水為使新舊混凝土有更好的粘結(jié)性，在鑿毛混凝土面上涂抹一層膠結(jié)劑。3)植筋：保留現(xiàn)澆層頂面

9、的剪力筋，并采用電錘鉆TE鉆孔、清孔并進(jìn)行植筋；植筋規(guī)格為12，植筋孔徑為14mm。植筋深度為12cm。植筋按梅花型布置，間距為30cm，若遇頂板鋼筋或預(yù)應(yīng)力筋阻隔，可適當(dāng)調(diào)整位置。植筋應(yīng)采用HILTI(喜利得)產(chǎn)品，其具體施工工藝見后。4)施工防水砼層：橋面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)規(guī)格為12，間距為10cm10cm的鋼筋網(wǎng),放置在植筋上面。鋼筋網(wǎng)采用現(xiàn)場制作，鋼筋網(wǎng)以綁扎為主，并輔以焊接固定。鋼筋網(wǎng)要保證定位準(zhǔn)確，設(shè)置在混凝土層中部，鋼筋保護(hù)層厚度不得少于3cm，同時(shí)不允許出現(xiàn)鋼筋網(wǎng)有局部下沉現(xiàn)象，鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)完畢后澆注8cm厚C50防水砼層。5)施工瀝青鋪裝層：在防水砼上面灑一層SBS改性乳化瀝青，用量約

10、為0.30.5L/m2，然后均勻的攤鋪5cm厚改性瀝青砼 (SMA-13)。2更換伸縮縫更換伸縮縫的具體實(shí)施工藝如下： 1)安裝伸縮縫前應(yīng)結(jié)合橋面鋪裝維修預(yù)留槽口：先鑿除原橋面砼鋪裝層以及伸縮縫，在施工防水砼層時(shí)預(yù)留2cm作為更換伸縮縫的槽口，伸縮縫部位不需攤鋪瀝青鋪裝，使得預(yù)留槽口厚度為8cm。2)對預(yù)留槽口進(jìn)行表面處理，表面要求平整，并清除雜物，用高壓水沖洗，檢查伸縮縫預(yù)留槽是否符合要求，不符合時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整。3)在坑槽表面涂上一層防水底膠，然后正確的放置鋼梁，調(diào)整好伸縮縫位置。4)伸縮縫正確就位后，在兩側(cè)凹槽內(nèi)填充樹脂粘結(jié)物，然后用泥刀抹平表面，使之與車道一致。5)伸縮縫施工完畢后應(yīng)進(jìn)行保

11、養(yǎng)，保養(yǎng)期不小于3天，保養(yǎng)期嚴(yán)禁通車。6)伸縮縫的安裝應(yīng)在廠方技術(shù)人員現(xiàn)場指導(dǎo)下方可進(jìn)行。3 裂縫修補(bǔ)實(shí)施工藝對結(jié)構(gòu)上、下部存在的所有可見裂縫進(jìn)行處理，對裂縫寬度w0.20mm且裂縫深度較小的細(xì)小裂縫可采用樹脂封閉膠進(jìn)行涂刷封閉處理，對于裂縫寬度w0.20mm的裂縫采用化學(xué)灌漿處理（參見圖PM-07）。對于裂縫通過重新量測劃分為兩大類，并在現(xiàn)場做出標(biāo)記。a、裂縫的表面封閉處理對于裂縫寬度小于0.20mm的裂縫，先用鋼絲刷清除縫口表面面漿并打毛，若裂縫曾進(jìn)行過修補(bǔ)，應(yīng)清除裂縫表面的顏色較深的原補(bǔ)縫材料，然后用壓縮空氣吹盡縫口浮塵。用工業(yè)丙酮清洗縫口后，在裂縫對應(yīng)位置涂刷34道裂縫封閉膠進(jìn)行裂縫封

12、閉。然后涂刷環(huán)氧水泥漿，以使修補(bǔ)后裂縫周邊顏色盡可能與原砼顏色接近。裂縫封閉膠的性能應(yīng)符合混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。b、裂縫灌漿處理1)工藝流程：裂縫砼表面處理粘貼注漿嘴裂縫表面封閉密封檢查配制裂縫灌注膠裂縫灌漿封口結(jié)束。2)施工要點(diǎn)：.裂縫砼表面處理：用鋼絲刷反復(fù)刷裂縫表面左右2cm的砼直至表面浮漿脫落，用無油壓縮空氣除塵，用丙酮試劑擦洗表面。.粘貼壓漿嘴：首尾各一個(gè)，中間縫寬則疏，縫窄則密，壓漿嘴最大間距3050cm布置。在一條縫上必須有進(jìn)漿嘴、排氣嘴及出漿嘴。.裂縫表面封閉：用密封膠封閉裂縫表面，膠泥厚不小于1mm，寬度23cm。.密封檢查：從最下或左的壓漿嘴輸入0.4 MPa無油壓

13、縮空氣，相鄰或右嘴排氣時(shí)逐個(gè)關(guān)閉所有閥門，再沿縫附近涂刷肥皂水檢漏；若有氣泡冒出說明該處漏氣，作好標(biāo)記。用裂縫表面封閉膠對漏氣的區(qū)域進(jìn)行封閉，待達(dá)到強(qiáng)度后再氣檢，如此反復(fù)直至不漏氣為止。 .按照供應(yīng)商提供的產(chǎn)品說明書要求配制裂縫灌注漿，用低速攪拌器攪拌均勻。.裂縫灌漿：用0.2MPa無油壓縮空氣為動(dòng)力緩慢起灌，當(dāng)相鄰嘴不夾氣冒膠時(shí)關(guān)閉該閥,逐一排氣冒膠關(guān)閥，直至最后一個(gè)閥。連通縫的裂縫灌漿在內(nèi)側(cè)灌膠外側(cè)觀測出膠情況，在灌膠時(shí)外側(cè)壓漿嘴出膠后由低到高逐個(gè)關(guān)閉閥門。.封口結(jié)束：待縫內(nèi)漿液達(dá)到初凝而不外流時(shí)可拆下注漿嘴,再用封閉膠抹平封口。待膠材固化后涂刷環(huán)氧水泥漿，以使修補(bǔ)后裂縫周邊顏色盡可能與原

14、砼顏色接近。3)材料要求：砼裂縫修補(bǔ)用灌漿料應(yīng)具有優(yōu)異的滲透性能、良好的粘結(jié)性能，為保證質(zhì)量，應(yīng)采用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)改性環(huán)氧樹脂類裂縫灌注膠，性能應(yīng)符合混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 503672006）的要求，其安全性檢驗(yàn)指標(biāo)須符合表1的要求。表1 修補(bǔ)裂縫用聚合物水泥漿料基本性能指標(biāo)檢驗(yàn)項(xiàng)目性能指標(biāo)漿體性能抗拉強(qiáng)度（MPa）20抗壓強(qiáng)度（MPa）50抗折強(qiáng)度（MPa）30受拉彈性模量（MPa）1500起始粘度（cp）550注漿料與砼的正拉粘結(jié)強(qiáng)度（MPa）2.5，且為砼破壞4)裂縫修補(bǔ)材料與施工質(zhì)量的檢驗(yàn)與驗(yàn)收.施工開始前，應(yīng)由監(jiān)理及業(yè)主確認(rèn)裂縫表面封閉膠和灌注膠等產(chǎn)品合格證、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告，各項(xiàng)

15、性能應(yīng)滿足性能指標(biāo)表的要求。當(dāng)工程的裂縫灌漿量大時(shí)，應(yīng)作一組試樣進(jìn)行拉伸剪切強(qiáng)度檢驗(yàn)。.施工質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收：灌漿結(jié)束后,應(yīng)檢查補(bǔ)強(qiáng)效果和質(zhì)量。凡有不密實(shí)或重新開裂等外觀不合格情況，應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)灌等補(bǔ)救措施，確保工程質(zhì)量。應(yīng)在裂縫灌注膠達(dá)到完全固化期時(shí)，立即鉆取芯樣進(jìn)行內(nèi)在質(zhì)量檢驗(yàn)。芯樣檢驗(yàn)應(yīng)采用劈裂受拉試驗(yàn)方法。當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果符合下列條件之一時(shí)判為合格：1）沿裂縫方向施加的劈力，其破壞應(yīng)發(fā)生在砼內(nèi)部（即內(nèi)聚破壞）；2）破壞雖有部分發(fā)生在界面上，但這部分破壞面積不大于破壞總面積的15%。4 植筋工藝a、工藝流程：鉆孔清孔孔干燥孔除塵鋼筋及孔表面處理注膠插筋固定養(yǎng)護(hù)。b、施工要點(diǎn)：1)鉆孔。 在鉆孔前

16、剔鑿掉裝飾層，露出結(jié)構(gòu)基層。 根據(jù)結(jié)構(gòu)竣工圖或鋼筋探測儀器（如Fs-10）普查原有混凝上結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋分布情況，并標(biāo)記于結(jié)構(gòu)表面。 按設(shè)計(jì)圖紙要求在施工面劃定鉆孔錨固準(zhǔn)確位置、孔徑。如與原結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋所在位置有沖突，則將植筋位置作相應(yīng)調(diào)整，以避免在結(jié)構(gòu)開孔時(shí)損傷結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋，尤其是預(yù)應(yīng)力筋不能損傷。 鉆孔。根據(jù)鋼筋直徑、鋼筋錨固深度要求選定鉆頭和機(jī)械設(shè)備，本次植筋工程全部采用沖擊鉆，鉆孔按要求一次鉆到規(guī)定深度。2)孔洞處理。清除孔內(nèi)集水，異物等，可采用風(fēng)機(jī)加導(dǎo)管伸人孔內(nèi)吹凈。視孔內(nèi)干燥程度采用自然風(fēng)干或用加熱桿烘干，以不向外排放熱氣為準(zhǔn)。用棉絲擦去孔內(nèi)粉塵，用丙酮清洗孔壁。3)鋼筋處理。對于鋼筋的銹蝕部分，應(yīng)用砂紙先打磨除銹，至露出金屬光澤為止。鋼筋錨固部分用丙酮清洗干凈，成一定批量后經(jīng)驗(yàn)收合格，方可使用。4)注入喜利得RE500植筋膠。5)插筋。將處理好的鋼筋插入孔中，放入時(shí)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)鋼筋，讓孔與鋼筋全面粘合，然后用堵孔膠堵口。放人鋼筋時(shí)要防止氣泡發(fā)生。全部過程所耗時(shí)間應(yīng)小于粘結(jié)劑初凝時(shí)間，否則應(yīng)清除粘結(jié)劑，重新進(jìn)行清孔等工序。養(yǎng)護(hù)。在常溫下自然養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期間不應(yīng)擾動(dòng)，一般3天可受力