银盆岭东西引桥方案.doc
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1、长长沙沙湘湘江江银银盆盆岭岭大大桥桥东东西西引引桥桥抢抢险险维维修修工工程程 施工组织方案施工组织方案 中交二航局长沙湘江中交二航局长沙湘江 银盆岭大桥加固工程项目经理部银盆岭大桥加固工程项目经理部 二二一二年七月二十七日一二年七月二十七日 目 录 1、工程概况 .1 2、东西引桥主要病害情况 .1 2.1 东引桥病害.1 2.2 西引桥病害.2 3、病害处理方案 .3 3.1 常规病害处治.3 3.2 东引桥预制空心板更换.3 3.2.1 空心板更换数量 .3 3.2.2 空心板更换顺序 .4 3.2.3 新空心板设计 .4 3.3 东、西引桥预制空心板加固.5 3.4 空心板桥桥墩盖梁加固
2、方案.5 3.5 主桥横向预应力锚头处治方案.6 3.6 型钢伸缩装置更换.6 3.7 全桥集中导向式排水系统设计.6 4、加固维修的施工步骤和施工工艺 .6 4.1 裂缝修补 6 4.2 混凝土龟裂、剥落、露筋等局部病害修复.9 4.3 伸缩装置更换10 4.4 粘贴钢板条补强10 4.5 植筋施工11 4.6 JN-R 桥面环氧覆层(兼桥面防水层) .11 4.7 JN-CE 盖梁表面涂装施工工艺 12 4.8 JNRX 高韧性环氧硷施工工艺 .12 4.9 空心板铰缝注胶及桥面现浇层、环氧覆层施工工艺13 5、人员设备安排 14 6、工期安排 15 1 1 1、工程概况、工程概况 湘江银
3、盆岭大桥(原湘江二桥)东起长沙市丽臣广场,与波隆立交桥相接,向西跨 越湘江,与银北立交桥相接,连通 319 国道。大桥全长 3616.66m,其中正桥(包括东引桥 +主桥+西引桥)共 92 孔,总长 2355.94m。匝道桥全场 365.78m,非机动车道桥梁全场 894.94 米。东引桥机动车道 60 孔长 1049.66m,由 4 联 16m 空心板(916m 空心板 +916m 空心板+816m 空心板+1016m 空心板)+三联现浇连续箱梁(316m 连续梁 +720m 连续梁 10 孔一联)+(220m+16m+220m 连续梁 5 孔一联)+(920m 连续梁 9 孔一联)组成。主
4、桥 15 孔(共三联)总长 1025.26m,由顶推箱梁+预应力混凝土斜拉桥 (105m+210m+105m 三孔一联)+顶推连续箱梁(350m3 孔一联)组成。西引桥长 281.02m,由 17 孔(分为 9 孔一联+8 孔一联共两联)16m 空心板组成。 2、 、东东西引西引桥桥主要病害情况主要病害情况 2.1 东东引引桥桥病害病害 长沙市银盆岭大桥东引桥采用空心板梁结构,跨度有 16m 和 20m 两种。桥面净宽 l5m,预制板横断面为 13 块空心板组成,其中中块 11 块,边块 2 块。空心板梁高 0.7m, 板宽为 1.03m,边块为 2.015m。空心板及其铰缝都采用 C40 混
5、凝土。通过对东引桥空心 板梁进行检测,得出如下结论: 1)银盆岭桥东引桥中,一类桥为 2 跨,占东引桥比例为 6.5%,二类桥为 10 跨,占 东引桥比例为 32.3%,三类桥为 14 跨,占东引桥比例为 45.2%,四类桥为 5 跨,占东引 桥比例为 16.1%。 2)预制空心板梁共有 5 处铰缝失效较为严重,分别为第 1 跨 5 号、6 号板间铰缝 和 7 号、8 号板间铰缝,第 3 跨 5 号、6 号板间铰缝和 7 号、8 号板间铰缝以及第 11 跨 6 号、7 号板间铰缝。根据上述铰缝两侧板底应力实测值及计算值对比结果推测,其失效程 2 度超过 40%。 3)预制板空心板内存在较多的积
6、水现象,从分布规律来看,铰缝处漏水较为严重 的相邻空心板都有较多积水,有水渍(或水印)的空心板的积水量次之,外观完好的空心 板则积水较少或没有积水;具体来说,第 1 跨 5 号8 号板,第 3 跨的 5 号、6 号板,第 10 跨 5 号、6 号板和第 11 跨 7 号、8 号板积水较多,漏水时间都在 24min 之间。 4)空心板梁端部桥面连续部分基本都存在横向裂缝、混凝土破碎等病害;相对来讲, 预制空心板梁端部桥面连续部分的病害情况较现浇空心板梁的更严重。 5)银盆岭桥东引桥中,第 1 跨到第 4 跨的 5#8#空心板、第 10 跨 5#,6#板和第 11 跨 7#,8#板存在较严重的病害
7、情况。 2.2 西引西引桥桥病害病害 银盆岭大桥西引桥采用空心板梁结构,跨度为 16m。西引桥桥面净宽 26. 6m,预制 板横断面由 23 块空心板组成,其中,中块 21 块,边块 2 块。空心板梁高 0.7m,板宽中块 为 1. 03m,边块为 2. 015m。空心板及其铰缝都采用 C40 混凝土,盖梁采用 C30 混凝土, 桥墩采用 C25 混凝土。 1)银盆岭桥西引桥中,桥梁健康状况为一类桥共 0 跨、二类桥共 9 跨、三类桥共 7 跨、四类桥共 1 跨、五类桥共 0 跨。 2)空心板梁病害检测结果: 预制空心板梁病害主要有铰缝渗水、空心板梁开裂、混凝土剥落、钢筋锈蚀和 露筋等。其中,
8、铰缝处渗水比较严重的区域共 11 处,包括第 1 跨 7,12#板,第 6 跨 13#板, 第 11 跨 13, 8, 16,17#板,第 12 跨 8#板和第 15 跨 12#板,渗水面积均超过 1. 0m2;混凝 土剥落比较严重的区域共 6 处,包括第 2 跨 18#板,第 1 跨 22#板,第 10 跨 12、22#板, 第 13 跨 3#板和第 11 跨 22#板,剥落面积均超过 0.15m2。 3 从病害分布情况来看,在顺桥向,第 1, 1013 跨为病害较为密集的区域(尤其是 第 13 跨 3#板);在横桥向,边块(即 1、23#空心板)的病害情况相对较中块的更严重。 3)预制空心
9、板内存在一定的积水情况。铰缝漏水处空心板内有较多积水,其中, 第 1 跨 8#板、第 6 跨的 13#板、第 9 跨 1#板和第 13 跨 2#板的漏水事件都在 1 分 20 秒 以上;有水渍(或水印)的空心板的积水情况仅有零星滴水,外观完好的空心板基本未发 现积水情况。 4)西引桥盖梁的典型病害为露筋和浸渗问题。第 1, 10 跨的西侧盖梁未发现露筋, 其他盖梁在悬挑端、底面和侧面存在露筋现象,且外露钢筋锈蚀严重;盖梁浸渗现象以 第 79 和第 11 跨的悬挑部位最严重。 5)空心板梁端部桥面连续部分都存在横向贯通裂缝和混凝土破损等病害;其他区 域桥面铺装的病害主要为局部破损、排水孔堵塞和积
10、水等问题。 6)西引桥桥台正中处有纵向贯通裂缝,裂缝宽为 5mm 。 3 3、病害处理方案、病害处理方案 3.1 常常规规病害病害处处治治 1)裂缝处治:裂缝0.1mm 采用壁可法灌缝;裂缝0.1mm 用环氧胶泥封闭。 2)对混凝土表面进行处理:清除松散灰浆、砂粒、油垢,使混凝土表面保持干净。灌 浆过程中,裂缝宜处于干燥状态(灌缝有特殊要求的除外)。 3)灌缝用胶必须按所选用产品确定试验的配合比进行拌合,准确称量各组成材并 搅拌均匀。灌缝胶配好后,应尽快将其注入到裂缝中,并在该产品规定的适用期内使用 完毕。 4)缝隙全部注满后应按材料要求进行养护,待桨液固化后,拆除灌桨嘴,并对混凝 土表面进行
11、修整。 4 5)灌缝过程中应严格控制质量,灌缝结束后应检验灌缝效果及其质量。凡有不密实 或重新开裂等不合格的情况,应采取补灌等补救措施,确保质量。必要时可钻芯取样以 检查灌缝是否饱满、密实,取芯数量由监理工程师现场确定。 6)全桥耐久性病害处理: a)对全桥所有锈蚀钢板及钢筋采取除锈措施,并进行防锈处理。 b)混凝土表面有蜂窝、麻面、露筋、破损及结晶等病害时,在混凝土保护层起壳和 脱落位置,凿毛表面混凝土,直至露出新鲜密实混凝土表面,并凿出沟槽,然后用环氧砼 或环氧砂浆修补。 c)混凝土表面质量缺失和孔洞处采用环氧硷或环氧砂桨修补。 7)橡胶支座钢板、外露钢筋等钢构件油漆防腐。 3.2 东东引
12、引桥预桥预制空心板更制空心板更换换 3.2.1 空心板更换数量 湘江银盆岭大桥(原湘江二桥)东引桥 E14- 15 号桥墩之间顺桥向(由东至西方向) 左侧第 6 块空心板梁于 2010 年 10 月 28 日在挂车作用下出现异常变形,在该空心板两 侧铰缝处桥面破损严重,板底跨中位置出现横桥向较多裂缝,存在较大安全隐患,该跨 为预应力砼简支空心板梁,桥面连续,横桥向由 13 块空心板组成,空心板之间由绞缝连 接。由于绞缝渗水失效,横桥向 13 块空心板横向分布系数不均匀,且大量运输渣土的后 八轮载重车趁重行驶,导致东引桥 E14E15 号桥墩之间顺桥向(由东至西方向)左侧第 6 块空心板梁承受过
13、量活载作用整体破坏且跨中出现异常变形。跨中底板出现多条破坏性 横向受力裂缝。 本次加固设计确定将东引桥第 1 跨 5 号、6 号、7 号、8 号空心板、第 2 跨 6 号空心 板、第 3 跨 6 号、7 号空心板、第 4 跨 6 号空心板(按照检测报告排序规则:东引桥 EIS- 5 F16 号墩跨为第一跨,由西往东方向顺序依次为第二跨至第三十二跨,西引桥由西往东 方向顺序依次为第一跨至第十七跨,横桥向沿桩号递增方向由左至右依次为 113(23) 号空心板)共 8 片预制空心板更换为预应力砼简支空心板预制梁。 3.2.2 空心板更换顺序 1)桥下预制场整体预制后张法预应力砼简支空心板梁。 2)全
14、桥封闭交通。清除空心板梁顶面桥面铺装层及其下现浇硷层(第 30 跨 4 号、5 号空心板顶面清除范围为 1800x205cm(顺横),第一到第十二跨顶面桥面铺装层及其下 现浇砼层全部清除),凿除需更换空心板两侧绞缝砼,并保留原绞缝钢筋。 3)整体吊离空心板,更换为新预应力硷简支空心板梁,注意将新、旧空心板梁绞缝 钢筋交叉绑扎,绞缝内浇注 C50 小石子砼,尽量振捣密实,确保绞缝能发挥横向联系作 用。 4)设盖桥面连续构造,浇注 C40 桥面现浇层,然后在第一到第十二跨 C40 防水砼 顶面浇注环氧渡层,在第三十跨 C40 顶面先设置防水层,再浇注沥青砼桥面铺装。 5)东引桥第 1 跨的 3 号
15、、4 号、9 号、10 号空心板分别替换至第 2 跨 6 号空心板、 第 3 跨 6 号、7 号空心板、第 4 跨 6 号空心板处,再将东引桥第 1 跨的 3 号10 号空心板 置换为新空心板。新空心板在第 1 跨 E15E16 桥墩处桥下预制场内制梁,竖向吊梁至桥 面再横移装配到位。 3.2.3 新空心板设计 1)主要材料 a).混凝土 (1)水泥:应采用高品质的强度等级为 62.5 级、52.5 级和 42.5 级的硅酸盐水泥,同 一座桥的板梁应采用同一品种水泥。 (2)粗集料:应采用连续级配,碎石宜采用锤击式破碎生产;碎石最大粒径不宜超过 6 20mm,以防混凝土浇注困难或振捣不密实。
16、(3)混凝土:预制空心板、封锚端、铰缝、桥面现浇层和封端混凝土均采用 C40。 b).普通钢筋 普通钢筋采用 R235 和 HRB335 钢筋,钢筋应符合钢筋混凝土用热轧光圆钢筋 (GB 13013-1991)和钢筋混凝土用热轧带肋钢筋( GB 1499-1998)的规定。 本次加固中 R235 钢筋用于直径 d=6mm. 8mm 两种规格;HRB335 钢筋用于直径 d=8mm、10mm、14mm、16mm 五种规格。 c).预应力钢筋 采用抗拉强度标准值 fpk=1860MPa,公称直径 d=15.2mrn 的低松弛高强度钢绞线, 其力学性能指标应符合预应力混凝土用钢绞线(GB/T5224
17、-2003)的规定。 d).其他材料 (1)钢板:采用碳素结构钢(GB7001988)规定的 Q235B 钢板。 (2)锚具:采用 15-3 型和 15-4 型系列锚具及其配件;预应力管道采用圆形金属波纹管。 (3)支座:采用板式橡胶支座,其材料和力学性能均应符合现行国家和交通部部颁标 准的规定。 3.3 东东、西引、西引桥预桥预制空心板加固制空心板加固 由检测报告可知,大桥原预制空心板(东引桥 E4E16 号墩跨共 12 跨,西引桥共 17 踌,合计 29 跨)由于部分铰缝及桥面防水系统工作状况不佳,导致横向分配系数不均匀, 空心板积水现象严重,承载能力下降。为此,采取如下综合处治措施进行加
18、固:凿除合 计 29 跨预制空心板桥原桥面 3cm 的 C20 现浇层及 7cm 的沥青硷(合计 10cm 厚度),更 换 10 片空心板。对部分已失效的铰缝采用高压水清除全部填料,对板缝底部和端部 进行封堵, 7 防止灌胶过程中漏胶,对铰缝下部 2cm 宽 56cm 高缝隙内灌注 JN-G 拼梁结构灌缝 胶,铰缝上部 14cm 高度菱形槽口内灌注 HPM-G 聚合物改性水泥注桨料以恢复空心板 铰缝传递横向剪力的功能。预制空心板底面粘贴钢板条以增加空心板承载能力。桥 面空心板顶植入梅花状 L 形剪力钢筋,布置标准带肋钢筋网成品,喷涂 JN-J 界面剂,浇 8cm 厚度 C40 桥面现浇层。浇注
19、 0.5cm 厚 JN-R 环氧覆层。 3.4 空心板空心板桥桥桥桥墩盖梁加固方案墩盖梁加固方案 引桥预制空心板桥桥均存在不同数量、不同程度的支点负弯距竖向裂缝和个别剥落 露筋现象,裂缝均属于受力裂缝,加固措施:采用胶泥挂抹或壁可法封闭裂缝;在盖 梁侧面粘贴钢板条位置开 1cm 深度、15m 宽度槽口,再在盖梁侧面上、下缘所开槽口内 粘贴 Q235 平方向钢板条(厚度 8mm,宽度 10cm),上、下缘钢板条间粘贴 45角度斜向 抗剪钢板条进行加固,以提高盖梁的抗弯、抗剪承载能力。对盖梁表面露筋除锈后涂 刷阻锈剂,再对坑洞、麻面清除松散砼后采用环氧砂浆或环氧砼封闭、对盖梁两侧面 及雇面进行打磨
20、后刮涂 2mm 厚 JN-CE 混凝土修补胶保护层。 3.5 主主桥桥横向横向预应预应力力锚头处锚头处治方案治方案 在斜拉桥及项推梁桥左幅共观测到横向预应力束锚头 1648 个,其中有混凝土脱落、 锚头锈蚀情况的共 330 个,这 330 个中锚头严重锈蚀的有 87 个,一般锈蚀的有 243 个。 在斜拉桥及顶推梁桥右幅共观测到横向预应力束锚头 1652 个,其中有混凝土脱落、 锚头锈蚀情况的共 367 个,这 367 个中锚头严重锈蚀的有 112 个, 一般锈蚀的有 255 个。 本次加固对合计 697 个横向预应力束锚头进行除锈防锈处理,再在锚头位置植筋后 采用环氧砼封锚,封锚砼在箱梁悬臂
21、翼缘端部设计成滴水板构造以有效排除雨水,避免 侵蚀锚头砼。 8 3.6 型型钢钢伸伸缩缩装置更装置更换换 银盆岭大桥全桥共 12 联,合计 13 条伸缩装置,分为 80mm、160mm、240mm、320mm、480mm 共 5 种型号,南北匝道 80mm 伸缩装置 11 条, 非机动车匝道 80mm 伸缩装置 14 条,全部整体更换为相应的型钢伸缩装置。 3.7 全全桥桥集中集中导导向式排水系向式排水系统设计统设计 全桥现桥面污水由纵、横坡导入泄水孔,再由箱梁及空心板悬臂处泄水管悬空直接 排入湘江,泄水管命近梁体处水流对梁体硷严重侵蚀,大大降低了构件耐久性。东、西引 桥(岸上)排水 PVC
22、管道设 l 不合理,老化、破损严重,失去使用功能,影响城市美观。因 此,本次加固设计在全桥设置集中导向式排水系统,桥面污水由泄水管导入纵向 PVC 管 路,再从桥墩处竖向排水管排入城市排水管网系统。 4 4、加固维修的施工步骤和施工工艺、加固维修的施工步骤和施工工艺 4.14.1 裂缝修补裂缝修补 4.1.1 工艺流程 1)裂缝宽度0.1mm 的采用壁可法裂缝灌注胶(结构胶)封闭裂缝,结构胶的安全性能 指标必须符合公路桥梁加固设计规范( JTG/TJ22-2008)中表 4.7.1 的规定外,尚应符合 下列要求: 裂缝修补胶浆液的勃度小,渗透性、可灌性好: 裂缝修补胶桨液固化后收缩性小;固化时
23、间可调节;灌桨工艺简便:固化后不应遗 留有害化学物质。 流程:基底清扫标注注胶底座位置配置灌缝用环氧树脂封闭裂缝粘结注胶 底座、注入灌缝材料养护结构表面处理。 2)裂缝宽度0.1mm 的涂刷环氧树脂胶泥封闭。 表面处理清洁表面沿裂缝开 6 8 mm 深的 V 形槽环氧树脂胶泥封闭裂缝 涂刷环氧树脂胶液养护检查质量。 4.1.2 施工方法 4.1.2.1 裂缝调查及标注 首先对裂缝进行全面的调查,结合原裂缝普查资料,现场核实裂缝数量、长度、宽度 9 等,并对裂缝一一编号,做好记录,绘制裂缝分布图。将裂缝调查结果以报告形式上报监 理工程师,待监理工程师核查后,即可进行裂缝的灌胶与封闭处理。 4.1
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