桥梁墩柱加固施工方案

***路（西环段）市政道路建设工程*相桥右幅2#墩柱加固施工方案***********公司**************建设工程项目部

二0一七年三月二十七日TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"右幅2#墩柱加固施工方案 3\o"CurrentDocument"一、 编制依据 3\o"CurrentDocument"二、 问题墩柱概述 3\o"CurrentDocument"三、 维修加固方案 3\o"CurrentDocument"四、 施工工艺及注意事项 4\o"CurrentDocument"方案一：增大截面加固墩柱.法. 4\o"CurrentDocument"1、 砼表面清理 4\o"CurrentDocument"2、 植筋、钢筋绑扎 4\o"CurrentDocument"3、 钢板加固 5\o"CurrentDocument"4、 砼浇筑 5\o"CurrentDocument"5、 注意事项 6\o"CurrentDocument"方案二：粘贴碳纤维布法加固墩柱 6\o"CurrentDocument"1、 混凝土基面的处理 7\o"CurrentDocument"2、 涂底胶 7\o"CurrentDocument"3、 找平处理 8\o"CurrentDocument"4、 涂刷浸渍树脂 8\o"CurrentDocument"5、 粘贴碳纤维布 8\o"CurrentDocument"6、 粘贴施工完成后 9\o"CurrentDocument"7、 碳纤维布表面防护处理 9\o"CurrentDocument"8、 养护要求 9方案三：钢板低压注胶法加固墩柱 10\o"CurrentDocument"（一） 、施工工艺 10\o"CurrentDocument"（二） 、施工注意事项 12\o"CurrentDocument"（三） 、施工质量检验 12\o"CurrentDocument"五、 加固方案间的比较与建议应用 13\o"CurrentDocument"六、 施工质量检验 13\o"CurrentDocument"（一） 、增大截面加固墩柱.法. 13\o"CurrentDocument"（二） 、粘贴碳纤维布 13\o"CurrentDocument"（三） 、粘贴钢板质量检验 14***桥右幅2#墩柱加固施工方案一、 编制依据1、 《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)；2、 《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)；3、 《公路桥涵养护技术规范》(JTGH11-2004)；4、 《公路工程结构可靠度设计统一标准》(GB/T50283-19990)；5、 《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)；6、 《公路桥梁加固设计规范》(JTG/TJ22-2008)；7、 《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG/TJ23-2008)。8、 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》(送审稿.2008)(参照)；9、 《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》(CECS146:2003)；10、 《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》(GB50728-2011)。二、 问题墩柱概述***大桥右幅2#墩柱墩柱于2016年10月30日浇筑，设计强度为35MPa，2017年3月1日采用回弹仪现场检测，推定值为23.8Mpa现因系梁、盖梁均已施工完毕，如返工重新施工，将增加工程成本，延误工期。所以优先考虑加固方案。根据规范要求：(1)墩柱主体混凝土实测强度不低于设计强度的60%，混凝土内部没有空洞、松散带、蜂窝区等薄弱问题；而现场检测后推定值为23.8Mpa为设计值的68%；(2)不存在原墩柱配置钢筋严重不符设计的问题；2#墩柱墩柱满足以上条件可进行加固处理。三、 维修加固方案建筑结构的维修加固应遵循安全、适用、经济、技术先进可靠、经久耐用、环境保护和可持续发展、美观等原则进行。目前对桥梁墩柱行之有效的加固方案3/14有三类，分别为：（1） 增大截面加固墩柱法：即在钢筋混凝土构件受压区增加混凝土现浇层，增大截面面积，提高构件正截面抗压，竖向截面抗剪能力和截面刚性，起到加固补强的作用。此法现场施工的湿作业时间长，对生产有一定影响，且加固后的外观与桥梁整体不协调。（2） 碳纤维加固法：即将碳纤维布采用高性能的环氧类粘结剂粘接于混凝土构件的表面，利用纤维材料良好的抗拉强度达到增强墩柱承载能力及刚度的目的。碳纤维布加固框架柱法操作简单，稳定性好，但成本相对偏高，且多用于方柱或菱形结构的抗拉部位。（3） 钢板低压注胶法加固墩柱：将型钢和钢板包在被加固的墩柱外侧，通过结构胶或环氧砂浆将型钢和原有结构紧密地粘接在一起形成一个整体，通过钢板和原有墩柱共同工作来达到提高墩柱承载能力和刚度的目的。钢板加固法具有施工方便、周期短、不需大型机械、占用使用空间小、不改变墩柱外形、不影响美观等优点，且相对成本较小，经济适用。四、施工工艺及注意事项方案一：增大截面加固墩柱法施工工艺流程：砼表面清理一植筋、钢筋绑扎一钢板加固一C50小石子砼浇筑一养生1、 砼表面清理同以上两种方案类似，砼表面用角磨机清除混凝土表面的劣化层，并用吹风机吹净，露出干净、坚实的基面。然后局部修补破损或裂缝。2、 植筋、钢筋绑扎在系梁或墩柱部分外扩10cm，采用植筋胶植入14mm螺纹钢筋，植入深度不小于20cm，钢筋端部应打弯，与竖向钢筋连接，每层约25-33根，上下层中心间距约60cm，层数根据加固墩柱高度计算；加设1排通长竖向主筋，直径28mm螺纹钢筋，共约33根，钢筋伸入底系梁、中系梁约7cm；设直径10mm光圆钢筋螺旋筋，间距10cm。3、钢板加固在系梁或墩柱部分外扩15cm进行钢板加固，钢板采用10mm厚Q345B钢板，焊成D180cm和D210cm两种圆柱型钢护套，桩可采用非标准钢模板或其它良好模板。采用10mm厚Q345B钢板，焊成D180cm和D210cm两种圆柱型钢护套，在钢护套与原桥墩柱之间浇筑C50小石子混凝土，加固高度与原墩柱同高。4、砼浇筑砼采用C50小石子混凝土，用砼泵车输送到浇筑面。砼分层（不大于50cm）浇筑并分层振捣密实。上层砼必须在下层砼尚末初凝之前覆盖上去，以保证接缝处砼的良好结合。每段混凝土浇注应低于钢护套构件顶部5-10cm（最后一次浇注除外）。为保证养护效果，宜采用保温布包裹，并采用必要的加热措施，以防止砼受冻，养护时间不小于7天，在养护期间应防止加固部位受到硬性冲击。在砼养生期满，将钢板表面进行打磨后进行防锈处理。5、注意事项施工材料的使用应严格执行国标的要求，砼浇筑应严格按照施工工艺进行，控制在有效的操作时间内用完为宣；要重视和确保构件加工制作、除锈、喷涂、焊接和砼浇注质量控制浇筑砼宜在环境温度为5°C以上时进行施工，根据天气应采取防冻措施，环境温度高于35C，应设遮阳设备，以免材料直接在阳光下曝晒失水，方案二：粘贴碳纤维布法加固墩柱碳纤维布单层厚度为0.167mm，卷材长度为50〜100m。施工工艺流程：施工准备一混凝土表面处理一底胶配制并涂刷一找平材料配制并找平处理一浸渍树脂配制并涂刷一粘贴碳纤维布一表面防护1、 混凝土基面的处理用钢丝轮角磨机清除混凝土表面的劣化层(剥离、蜂窝、浮浆、脱模胶层、松散的混凝土碎屑、杂物等)，并用吹风机吹净，露出干净、坚实的基面。对于胀裂、松散、钢筋锈蚀的现象，先凿除松散部分，对锈蚀钢筋除锈阻锈处理，并用轻质修补砂浆找平。在填补轻质修补砂浆前，先在破伤口处涂刷一遍环氧胶作为粘合剂，以确保新老混凝土粘合良好，并且不会产生裂缝，对蜂窝、麻面的大孔径孔洞，采用轻质修补砂浆填充整平，并保证混凝土保护层厚度不小于15mm，且平整度应达到5mm/m；修补表面若有裂缝，应先对裂缝进行修补，对宽度W0.15mm的裂缝，只作表面封闭，用专用裂缝封闭胶在其表面进行反复涂抹，使胶体渗进裂缝内，达到对裂缝的封闭修补。对宽度＞0.15mm的裂缝，应采用恒定低压压注裂缝灌注胶对裂缝进行灌注，以达到对裂缝的修补，具体施工工艺见裂缝修补施工方案；对基面经过剔凿、处理锈蚀露筋可能有出现急剧凹陷或构件缺损的部位，用轻质修补砂浆或碳纤维布找平材料填补修复平整或圆滑顺畅过渡，以确保平整美观；对基面尖锐凸起的部位(混凝土构件交接部位、模板段差等)用混凝土磨片角磨机磨平凸起的转角或可能存在的混凝土模板接头处的阶梯状错位，用混凝土磨片角磨机进行倒角处理，打磨至圆滑(RN2cm)；清理掉打磨后基面上的粉尘、松散浮渣，并且吹净，确保粘贴基面干净、无油污并充分干燥。2、 涂底胶视现场气温等实际情况，确保在适用期内一次用完，按规定的比例把底胶按规定混合搅拌均匀；用滚筒刷或毛刷均匀、无遗漏地将底胶涂在需补强的混凝土表面，底胶涂布边界应不小于所粘贴的碳纤维布大小；等底胶凝固至指触干燥(视施工现场气温情况，一般需1小时左右)后，如发现表面有突起毛刺，应用砂布打磨光顺，注意不能将底胶层打磨穿。如有打磨穿的应重复前述操作步骤。3、 找平处理按产品生产商提供的工艺规定配制找平材料，找平材料的调制和使用注意事项与底胶相同；底胶干燥后若发则表面上有缺损、坑洼凹陷拐角、高度差等情况，应用找平材料进行刮填修补，保证无明显高度差，缺损、坑洼平缓顶畅，转角处填补成RN2cm的光滑圆角；等找平材料固化至指触干燥后，如发现整平部位表面有突起毛刺，应用砂布打磨光顺。4、 涂刷浸渍树脂根据粘结胶的标准用量，计算出所涂布面积的需用量，视现场气温等实际情况，确保在适用期内一次用完，按粘结胶使用说明规定的比例把粘结胶主剂和固化剂置于配胶容器中，用电动搅拌器搅拌均匀；用滚刷或毛刷均匀、无遗漏地将粘结胶涂在选定的混凝土表面，粘结胶涂布面应不小于所粘贴的碳纤维布大小。5、 粘贴碳纤维布按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，注意不要在幅宽方向进行裁剪；在已涂好粘结胶的混凝土表面铺覆碳纤维布，碳纤维布的铺覆方向符合设计要求，一层中各张碳纤维布之间的搭接应在纤维方向进行；碳纤维布沿纤维受力方向的搭接长度不应小于100mm；搭接位置宜避开主要受力区。当采用多条或多层加固时，其搭接位置应相互错开；粘贴立面碳纤维布时应按照由上到下的顺序进行。用胶辊在碳纤维布上沿纤维方向施加压力并反复碾压，使树脂胶液充分浸渍碳纤维布，消除气泡和除去多余树脂，使碳纤维布和底层充分粘结。6、 粘贴施工完成后经自然养护至粘结胶完全固化后，对碳纤维布粘贴面仔细检查，如果碳纤维布贴层有空鼓或气泡，可以用刀片将碳纤维布布划开（注意不要划断得太长），然后采用注射器针管将调制好的粘结胶注入空鼓或气泡内填充至密实。应保证密实粘贴面积大于95%。7、 碳纤维布表面防护处理粘贴施工完成后，并检验合格后，对碳纤维布进行保护涂装，涂刷保护涂料。（1） 进行涂装前应将基层清理干净，确保无污物、河草、霉菌、油污、脂肪、蜡状物等影响粘接力的物质；（2） 施工应在混凝土破损修补以及裂缝整治完成后进行；（3） 在正常的气候条件下，干燥时间大约为2小时，选择天气好且湿度小的条件施工，绝对不能在雨天施工，必须保证涂层获得充分的干燥；（4）使用了石油溶剂油或洗涤液的工具要进行清洗;（5）产品易燃，因此施工现场禁止吸烟，远离火焰或热源，应在通风良好情况下使用，不要吸入该产品的蒸汽，并采取足够的呼吸防护措施。8、养护要求每道工序过程中及完工后，均应采取适当措施保证不受污染或雨水侵袭。粘贴施工完成后，自然养护24小时内应确保不受外力冲击等干扰。若施工过程中平均气温一般都高于15°C，自然养护至达到设计要求需要5天左右。方案三：钢板低压注胶法加固墩柱（一）、施工工艺施工流程如下：混凝土表面处理A钢板表面处理件焊接钢板骨架A密封及通气试验A配制灌注材料■压力灌胶*封口■钢板表面防护。1、 混凝土表面处理（1） 按原桥梁设计图纸确定钢板在构件表面的位置。（2） 凿去构件与钢板结合面处不良混凝土，清除混凝土表面松散物、浮浆、及油污直至完全露出坚实基层。若表面严重凸凹不平，可用环氧先行修补。（3） 将处理后的混凝土结合面打磨平整、圆润，然后用压缩空气吹去浮尘。（4） 用酒精或丙酮清洗混凝土结合面，要求表面无油污、无灰尘。2、 钢板表面处理钢板与混凝土粘接面应除锈、打磨出金属光泽，然后用酒精或丙酮清洗干净。3、 焊接钢板骨架（1）钢板采用10mm后的型钢，呈对称性圆弧进行对接焊接。对接焊缝构造（2）将角钢用卡具固定在构件预定结合面。（2）将钢板焊接角钢形成骨架。4、 密封及粘贴灌浆嘴（1） 用环氧胶泥或结构胶将钢板骨架全部构件边缘密封。（2） 在钢板骨架边缘或钢板适当位置钻孔，粘贴灌浆嘴并留出排孔。5、 配制灌注材料将包钢灌注材料配制好，用电动搅拌机或人工进行均匀充分搅拌，搅拌时间不少于5分钟，每次搅拌量不宜多。6、 压力灌胶（1） 将灌浆管与灌浆盒接通，启动空压机，利用压缩空气检查灌浆系统和钢板周边密封是否完好，若有问题或漏气，应修补好。（2） 将配制好的液态灌注材料装入灌浆罐内，启动空压机及灌浆装置向钢板与混凝土表面之间的空腔内灌浆，灌胶压力为0.2MPa，压力应从低逐渐升高，达到0.2MPa后应保持压力稳定。待出浆盒溢胶后将其封闭。再继续压注几分钟即可停止灌浆。7、 待空腔内胶体达到初凝而不外流时拆下灌（出）浆盒，再用结构胶将灌（出）浆盒处抹平、封口。8、 养护、固化灌注材料可在常温下养护、固化，环境温度保持在20°C以上时24小时具有一定强度，可拆除临时固定夹具，3天后可受力使用，若低于15C，可延长养护、固化时间，根据具体情况，一般10天左右可受力使用。也可采取人工加温养护、固化。9、 钢板表面防护处理包钢完成后对钢板表面进行防护处理，表面涂刷防锈漆（1层底漆，2层中层漆，2层面漆）。（二） 、施工注意事项（1） 配制粘接剂的原料应密封贮存，远离火源，避免阳光直接照射。（2） 配制和使用粘接剂场所，必须保持通风良好。（3） 现场施工人员应采取一定的劳动保护措施（穿工作服，戴口罩和手套等）。（4） 工作场所应配备必要的灭火器。（5） 施工机具，照明用电必须安全可靠。（6） 钢板灌浆后上不应再焊接。（7） 灌注材料在养护、固化时注意湿水。（三） 、施工质量检验用小锤轻轻敲击钢板，检查钢板与混凝土表面粘结密实度，规范规定锚固区粘结面积不应少于90%，非锚固区粘结面积不应少于70%，如达不到则应采取补救措施。五、 加固方案间的比较与建议应用粘贴钢板加固、粘贴碳纤维布加固、增大截面加固的方法在本工程中均可应用，三者比较而言，增大截面加固方法，加固后能保证荷载的抗压和抗剪能力，但占用空间较大，外观较为笨拙，影响桥梁整体的协调性，一般在加固桥梁水下桩基使用较多，且效果较好。碳纤维布加固的操作简易，加固后抗剪能力大幅度提高，基本不占用使用空间，但根据实际情况，墩柱的抗压能力远大于抗剪能力，综上所述，该方法在墩柱加固中较少使用。包钢加固的方法虽稍微占用使用空间，但加固方案较为保守，成本较低，操作简单，加固后抗压或抗剪均能满足荷载要求，