浅谈桥梁大修工程

1、浅谈桥梁大修工程【内容提要】近年来，随着我国桥梁建设步伐的加快，各地桥梁在设计与施工方面都取得了很大的进步。作为桥梁主体工程，其混凝土质量与病害技术的研究，也取得了新的进展。混凝土强度是桥梁工程质量的重要保证，混凝土在施工过程中的施工不当或者配合比以及养生等问题对混凝土的质量会产生严重的影响，如出现麻面、孔洞以及横向、纵向裂缝等问题。因此对混凝土质量与病害的技术研究对于桥涵施工具有重大意义。我省处于高寒地区，混凝土的病害问题体现的尤其明显。许多工程都需要大修，大修工程以减少造价，节约成本为主，哪里有问题补修或重新建设哪里。这样使问题更有针对性。本文针对在桥梁大修施工过程中的几种结构的施工工艺及

2、注意事项加以讨论。运用比较研究法、文献资料分析法等对桥梁大修工程处理问题进行分析。说明桥梁大修工程对于桥梁建设具有重要的意义。【关 键 词】桥梁：大修工程1.工程概况绥满高速公路牡丹江至哈尔滨段大修工程B3标段起止桩号为K313+120-K431+390，长度为118.4km, 其中阿城至小岭段（桩号为K400+500-K431+390）为全幅大修。沿线的主要城镇有：尚志、乌吉密、帽儿山、平山、小岭、玉泉、花果山（动物园）、亚沟等。1.1主要技术标准本标段施工位于山岭区，高速公路标准设计：路基横断面为：路基宽24.5m，其中路面宽2×10.50m，中央分隔带宽2.0m，土路肩2

3、15;0.75m。桥梁荷载：原二级路桥梁采用汽车超-20级、挂车-120；改扩建桥梁采用公路级。洪水频率为1/100。桥面净宽： 大、中、小桥均为2×（2×0.5米防撞墙+净11米）。主要技术指标详见表一表一 主要技术指标表序号技 术 指 标单位指 标1公路等级高速公路2设计速度km/h100（80）3路基宽度m24.54车道宽度m4×3.755中间带宽度m3（包含路缘石）6硬路肩宽度m2×2.57土路肩宽度m2×0.758桥面净宽m2×（2×0.5米防撞墙+净11米）9汽车荷载等级公路级10设计洪水频率1/1001.2桥梁

4、病害及大修内容我标段通过对原桥调查，桥梁主要病害为桥面铺装出现裂缝、坑槽，桥面连续处有横桥向裂缝，混凝土出现露筋现象；主梁板底返碱泛白；T型梁和空心板等上部主梁出现裂缝；桥头搭板部位凹陷，桥头跳车明显；桥梁伸缩装置破坏；桥梁支座出现老化、变形等病害；薄壁桥台出现裂缝；锥坡破损等。本次改造维修主要对破损的涵顶铺装、搭板、护轮带、锥坡、八字墙、涵底铺砌及洞口铺砌等附属工程进行改造维修，并对部分淤积涵洞清理淤泥，以保证其正常使用功能。2.施工方法及工艺2.1梁体顶升更换支座施工工艺我标段内按设计要求需要顶升更换支座的主线桥有6座，分别为K339+387.185笃信河中桥36个，K400+91.52

5、小岭公铁大桥200个，K427+340.4太平村中桥144个， K428+582.525玉泉河中桥48个，K429+72.55岳吉村中桥180个，K430+831.275亚沟镇中桥108个。这些桥中普遍支座脱空，部分支座全脱空或三面脱空，个别支座发生明显剪切变形，部分支座垫板混凝土破损露筋或骨料外露，部分支座配套不锈钢板和钢板放置不规范等。在这些需要更换支座的桥中，有T型梁、箱梁和空心板梁。为此，我标段根据现场实际情况和施工经验，制定相应的施工方法，施工方法主要为：（1）T型梁：桥台部分，直接在桥台与T梁底间的空间内安装千斤顶实施顶升；中墩部分，在中墩下搭设脚手架，由于中墩部分的支座垫石空间不

6、够放置千斤顶，在T梁下安装U行支架对T梁进行顶升1。箱梁：桥台部分，直接在桥台与箱梁底间的空间内利用U型支架对箱梁安装千斤顶实施顶升；中墩部分，在中墩下搭设脚手架，直接在盖梁与箱梁底间的空间内利用U型支架对箱梁安装千斤顶实施顶升。空心板梁：桥台部分，直接在桥台与空心板梁底间的空间内安装千斤顶实施顶升；中墩部分，主要为在中墩下搭设脚手架，直接在盖梁与空心板梁底间的空间内安装千斤顶实施顶升。从现场实地勘察的情况来看我标段需要顶升更换支座的桥梁均可以采取此种顶升方案。这种方法也最为直接，工期最短，是此类顶升工程中首选的方案。施工方法.1搭设支架、施工平台支座更换利用桥台或桥墩盖梁作为施工平台，对空间

7、不够部位采用支架措施，以确保施工的安全实施。.2台帽、盖梁顶面清理清理台帽或盖梁顶面沉积的土石块及砼块，必要时可采用钢纤对砼垃圾进行清理。用钢丝刷或对台帽或盖梁顶面进行清洁，保证支座更换时作业面干净整洁。清理伸缩缝内沉积的垃圾和杂物，以防止顶升内梁体间互相挤压。.3支座调查与复检对要更换的支座部位进行确认和检查，现场记录支座位置、编号、病害情况。复核原支座型号与设计院提供的型号是否一致，并根据支座的设计承载力确定顶升重量及千斤顶的型号和数量。测量梁底标高，并根据设计图纸提供的梁底标高进行复核。根据测量记录确定支座垫石顶面标高的调整高度。对于需要将普通支座更换为四氟滑板支座的情况，应根据要更换的

8、四氟滑板支座的型号、高度确定支座垫石改造后的顶面标高，以保证支座更换后桥面标高符合设计要求。.4千斤顶、百分表安放与设置按照设计要求配置千斤顶数量。布设百分表：为精确测量顶升高度并在梁体顶升过程中控制梁体姿态，需在梁台两侧布设百分表，顶升过程中应有专人负责记录百分表读数。.5顶升系统调试.6试顶试顶前的检查千斤顶安装是否垂直牢固；影响顶升的设施是否已全部拆除;顶升部分结构与其它结构的连接是否已全部去除。顶升系统启动后现场各组人员各就各位，密切观察桥梁是否有异常状况出现，设备、仪表是否正常工作，显示读数是否在合理范围内。控制顶升速度不超过1mm/分钟，最大顶升高度不超过5mm。顶升就位后，持荷1

9、0分钟，观察梁体及设备状况。如有异常情况，应立即回油、落梁，问题解决后再进行试顶，直至梁体受力及设备运行正常。顶升就位后，根据控制系统显示的顶升重量复核支座型号及各支座承受的压力，如有异常，则应考虑调整支座型号。试顶正常后，应平稳落梁。.7梁体同步顶升顶升过程中以每顶升2mm为一步，分级顶升，控制顶升速度不超过1mm/分钟，各顶高差严格控制在0.5mm范围内，全程采用位移传感器监测梁体顶升位移情况。实时监测整个千斤顶间位移传感器升量高差，若高差超过控制值时，必须进行适时调整后才进入下一个顶升周期，达到同步顶升的目的。梁体两侧布设百分表监测梁体转动的情况，同时也作为位移传感器的对比验证数据，箱梁

10、每顶升一级百分表读数一次。观测人员随时根据监测值反馈致控制室，指导操作人员进行操作。同步顶升高度为可拆除既有支座和安装新支座所需的工作空间，约为1015mm。顶升到位后将梁体由千斤顶转落至临时支撑上。.8支座更换用铁勾或人工取出旧支座，如旧支座已与垫石粘结而较难取出可用钢纤、铁锤敲击松动后取出。取出旧支座前应拍照记录其缺陷状况。用人工配合钢丝刷清洁支座垫石表面，如有支座下钢板，则应打磨去除铁锈。测量垫石顶面标高，如顶不平整，则用环氧砂浆抹平。垫石顶面如需加高，则应采用环氧砂浆加高至设计标高并抹平；垫石顶面如需降低，则应钢纤凿除部分砼至设计标高并用环氧砂浆抹平。支座垫石顶面高程允许偏差不超过&#

11、177;2mm，顶面四角高差不超过1mm，轴线偏位不超过5mm。在支承垫石上根据设计图纸标出支座位置中心线，同时在橡胶支座上也标出十字交叉中心线，将橡胶支座安放在垫石上，使支座的中心线与墩台的设计位置中心线重合，支座就位准确。所有支座更换完毕后，再对安装的新支座进行全面检查，确保各项指标满足设计及规范要求2。.9落梁落梁前在梁体两侧的桥台或桥墩挡块与梁体间加塞木板，防止落梁时梁体发生水平位移。开启同步顶升系统，平稳降落梁体。梁体就位后检查支座上下钢板与垫石、梁底之间的密贴情况，应尽量保证支座上下面全部密贴。如果支座出现偏心受压、不均匀支承或脱空的现象，则应重新顶升梁体，并在支座下钢板下加设抄垫

12、钢板进行微调(厚度规格为1mm3mm)，直至支座上下面全部密贴。支座检查合格后拆除千斤顶、临时支承钢板等顶升设备。取出梁体与挡板间木板，清理施工废物及垃圾。表二 支座安装实测项目项次检查项目规定值及允许偏差检查方法和频率1支座中心横桥向偏位（mm）±2经纬仪、钢尺：每支座2支座顺桥向偏位（mm）±10经纬仪或拉线检查：每支座3支座高程（mm）符合设计规定；设计未给定时，±5水准仪，每支座4支座四角高差（mm）承压力500kN ±1水准仪，每支座承压力>500kN ±2梁体顶升更换支座施工工艺流程见图1搭设支架施工平台台帽盖梁顶面清理支座调

13、查与复检安装千斤顶、百分表顶升系统调查试 顶梁体同步顶升支撑梁体支座更换落 梁图1 梁体顶升更换支座施工工艺流程图2.2植筋施工工艺植筋胶性能必须符合设计要求及公路桥梁加固设计规范相关要求。钻孔钻孔前使用钢筋探测仪探测桥梁构件植筋部位钢筋位置，凿去保护层暴露钢筋，若植筋孔位处存在钢筋，则应适当调整钻孔位置。清洁孔壁、钢筋先将喷嘴伸入成孔底部并吹入洁净无油的压缩空气，向外拉出喷嘴反复3次；将硬毛刷插入孔中，往返旋转清刷3次；再将喷嘴伸入钻孔底部吹气，向外拉出喷嘴反复3次；对要植入钢筋上的锈迹、油污进行除锈与清理；植筋前用丙酮或工业用酒精擦拭孔壁，孔底和植入钢筋。植筋植筋用胶黏剂采用专用灌注器或注

14、射器进行灌注，灌注量一般为孔深的2/3，并应保证在植入钢筋后有少许胶黏剂溢出。灌入胶黏剂后应立即单向旋转插入钢筋，直至达到设计深度，并保证植入钢筋与孔壁间的间隙基本均匀，校正钢筋的位置和垂直度。静置固化胶黏剂完全固化前，不得触动或振动已植钢筋，以免影响其黏结性能。2.3粘贴碳纤维材料加固施工工艺底层处理用裂缝修补胶灌注结构裂缝，将混凝土表面剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化部分清除，并进行清洗打磨，待表面干燥后，用修补材料将混凝土表面凹凸部位修复平整。粘贴处阳角打磨成圆弧状，阴角以修补材料填补成圆弧倒角，圆弧半径不小于25mm。涂刷底胶用一次性软毛刷或特制滚筒将底胶均匀涂抹于混凝土表面，不得漏刷、流

15、淌或有气泡。待底胶固化后检查涂胶面，如涂胶面上有毛刺、需用砂纸打磨平顺，如胶面被磨损，需重新涂刷，固化后7天内进行下一道工序。粘贴碳纤维复合材料在待加固的混凝土表面按照设计图纸放样，确定纤维复合材料各层位置。在控制线内均匀涂刷胶黏剂，用滚筒将纤维复合材料从一端向另一端滚压，除去脚踢与复合材料之间的气泡，使胶体渗入纤维复合材料浸润饱满。采用多条或多层纤维复合材料加固时，在前一层纤维材料用手指触摸感到干燥后，立即涂胶黏剂粘贴后一层纤维复合材料。最后一层纤维复合材料施工结束后，在其表面均匀涂抹一层浸渍树脂（面层防护），自然风干。 注意事项复合材料粘贴宜在535环境温度条件下进行；碳纤维加固时不宜搭接

16、，需按设计尺寸一次完成下料，见表三。2.4粘贴钢板加固施工工艺钢板加工制作钢板下料采用工厂自动切割方法，切割边缘要求表面光滑，无毛刺、咬口及翘曲等缺陷，钢板粘合面可用喷砂或平砂轮打磨至有一定的粗糙度；钢板外露面必须除锈至呈现金属光泽。按照锚栓设计位置对钢板钻孔。表三 碳纤维复合材料粘贴质量检验实测项目项次检查项目规定值及允许偏差检查方法和频率1碳纤维布材料粘贴误差中心线偏差10mm钢尺测量：全部2碳纤维布材料粘贴数量设计数量计算全部3粘贴质量空鼓面积之和与总粘贴面积之比小于5%小锤敲击法：全部或抽样胶黏剂厚度板材2.0mm±1.0mm钢尺测量：每构件3处布材<2mm硬度（布材）

17、>70°测量植螺栓埋植螺杆前，应用钢筋砼保护层测试仪查明横隔板钢筋分布，避免钻孔时碰到原箱梁预应力筋。对形成的孔先用压缩空气清理孔内浮尘，再用结构胶注入孔内，将螺杆慢慢转动插入，最后补填环氧胶泥直至填塞饱满3。钢板安装与锚固将混凝土表面按照设计要求进行处理，将选配好的胶黏剂均匀地涂抹在清洁的混凝土和钢板条粘结面上。立面涂胶应自上而下的进行。钢板条黏结面上的抹胶可中间厚两边薄，板的中央涂抹胶的厚度为35mm。将钢板平稳对准螺栓孔并迅速拧紧螺帽，使钢板与混凝土紧密黏合，清除多余胶黏剂。钢板加压的顺序应由中间向两边对称进行。对黏贴后的钢板进行涂装防护处理。3.项目质量控制难点和要点分

18、析3.1主要材料选择加固用胶黏剂必须采用符合公路桥梁加固实际规范JTG/TJ222008中A级胶性能要求，宜采用在建筑行业实施应用时间长、效果好的胶黏剂产品；胶黏剂的选用需经过驻地办、总监办、指挥部审核通过。3.2施工要点3.2.1裂缝灌浆仔细测量裂缝宽度、长度和基层状况，确定施工顺序和所使用的材料用量。（采用裂缝对比卡进行裂缝分类）清除裂缝表面的灰尘、油污，可用气泵清理裂缝，施工时一定要保证裂缝干燥。按照设计要求间距设置注浆口，注浆口为止尽量设置在裂缝较宽、开口较通畅或开叉的部位。封缝胶初凝时间为5分钟，因此要现配先用，每次配量不宜过多，以免造成不必要的浪费。裂缝灌浆由低端向高端进行，从一端

19、开始压浆后，另一端的灌浆嘴在排出裂缝内的气体后喷出浆液与压入的浆液浓度相同时，停止压浆，然后将出浆嘴封堵。在保证灌浆顺畅的情况下，采用较低的灌浆压力和较长的灌浆时间，可获更好的灌浆效果。当最后一个出浆口出胶且出胶速率保持稳定后，在保持压注10分钟即可停止灌浆。拆除管路，并注意防止流胶。贯通缝须在内外表面上进行封缝处理，从另一表面进行灌缝。对于已灌过的裂缝，待浆液固化后将灌浆嘴拆除，并将灌浆嘴处用环氧胶泥或专用封缝胶抹平。3.2.2植筋必须保证植筋根数。如遇到钢筋或钢绞线可适当调整植筋位置，总体植筋数量不应少于设计数量。钻孔完毕，检查孔深、孔径合格后将孔内粉尘用气泵吹出，然后用毛刷、棉布将孔壁刷

20、净，再次用气泵吹孔，应反复进行至少3次，底板清孔次数应增加，直至孔内无灰尘碎屑。并保持干燥，清孔完毕后，班组自检报验，质检员验收，监理工程师抽检。注胶时，注胶嘴尽量保证插入孔底，根据注胶速度缓慢拔出出胶嘴，钢筋可采用旋转方式入孔，插入孔底以保证植入深度。植筋胶有一个固化过程，植筋后50分钟内不得扰动钢筋，若有较大扰动则重新植筋。3.2.3粘贴钢板施工前对混凝土粘合面进行打磨处理，去掉12mm表层，用气泵除去粉尘，然后用丙酮擦拭钢筋。如表面严重凸凹不平，可用环氧砂浆或混凝土修补找平，再重新打磨。对于钢板粘合面，打磨粗糙程度应尽可能大，打磨纹路尽量与钢板受力方向垂直。其后用丙酮擦拭干净。打磨结束后

21、班组自检报验，质检员验收，监理工程师抽检。钢板贴合后，加垫片，紧固螺母，交替拧紧各加压螺杆，使多余的粘钢板胶沿板缝及螺栓孔挤出，加压固定的压力以不小于0.5Mpa为宜。同时要不断轻轻敲打钢板及时检查钢板下环氧砂浆饱满度。钢板粘贴后，用铁锤沿粘贴面轻轻敲击钢板，如无空洞声，表示已粘贴密实，否则应剥下钢板，补胶并重新粘贴（所有操作应在胶的适用期内完成）。固化胶可在常温接触压力下固化，施工后应立即固定，固化期间避免扰动。25时，固化一天即可，三天即可受力适用；固化温度降低，固化时间应相应加长。若固化温度低于5，应采取红外线灯（或碘钨灯）加热等加温措施或适用低温固化改性产品（过程中注意防火）。经检验确

22、认钢板粘贴效果可靠后，清除钢板外表面污垢和锈斑，擦去灰尘在钢板表面涂三层防锈漆，以防止钢板表面锈蚀。4.质量通病与预防措施4.1桥梁伸缩缝处跳车的防治措施合理选择伸缩缝装置选用伸缩缝装置最主要的是伸缩装置缝本身的刚度和质量，理想的伸缩缝装置必须满足下列要求：（1）满足上部结构梁与梁之间和梁与台之间的位移。（2）伸缩装置的锚固是牢固可靠、经久耐用的，能够抵抗机械磨损、碰撞。（3）车辆行驶平稳、舒适。（4）能防止雨水和垃圾渗入。（5）安装方便、简单，易检查且便于养路工操作。伸缩装置的安装.1伸缩装置的锚固宽度需要规范伸缩缝预埋钢筋在梁（板）端部和桥台的锚固宽度。考虑到施工工艺的协调，伸缩装置的锚固

23、宽度按50cm进行设置为宜，桥台上宜采用背墙的宽度进行设置，这样既方便了桥面板施工，也使伸缩装置的稳定性得到了保障。.2伸缩装置的定位角钢伸缩装置的定位角钢一定要依据安装时测出的气温、计算伸缩缝的伸缩量来调整两块定位角钢之间的距离，并按桥面高度将定位角钢焊接到预埋钢筋上，这样严格控制了缝距。对于伸缩缝的间距，多持有宁小勿大的倾向，是万万要不得的。定位角钢附近的混凝土，在施工中振捣比较困难，死角和钢筋密集的部位，应加强人工插捣。.3锚固区混凝土的浇筑桥面行车道混凝土铺装应该同伸缩装置锚固区的混凝土同时时行浇筑，不允许在该部位及整个桥面上留有施工缝。4.2混凝土表面裂缝的防治措施塑性收缩裂缝.1现象裂缝多在新浇筑并暴露空气中的结构、构件表面出现，形状很规则，且长短不一，互不连贯，裂缝较浅，类似干燥的泥浆面。大多在混凝土初凝后（一般在浇筑后4小时左右），当外界气温，风速大，气候很干燥的情况下出现。.2预防措施a.配制混凝土时，应严格控制水灰比和水泥用量，选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率；同时，振捣密实，以减少收缩量，提高混凝土抗裂强度。b.浇筑混凝土前，将预制梁顶板浇水湿透，避免吸收混凝土中水分。c.混凝土浇筑后，对裸露表面应及时用潮湿材料覆盖，认真养护，防止强风吹袭和烈日暴晒。d.在气温高