橋梁墩柱加固施工方案

***路（西環(huán)段）市政道路建設(shè)工程*相橋右幅2#墩柱加固施工方案***********公司**************建設(shè)工程項目部

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、 編制依據(jù) 3\o"CurrentDocument"二、 問題墩柱概述 3\o"CurrentDocument"三、 維修加固方案 3\o"CurrentDocument"四、 施工工藝及注意事項 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、鋼筋綁扎 4\o"CurrentDocument"3、 鋼板加固 5\o"CurrentDocument"4、 砼澆筑 5\o"CurrentDocument"5、 注意事項 6\o"CurrentDocument"方案二：粘貼碳纖維布法加固墩柱 6\o"CurrentDocument"1、 混凝土基面的處理 7\o"CurrentDocument"2、 涂底膠 7\o"CurrentDocument"3、 找平處理 8\o"CurrentDocument"4、 涂刷浸漬樹脂 8\o"CurrentDocument"5、 粘貼碳纖維布 8\o"CurrentDocument"6、 粘貼施工完成后 9\o"CurrentDocument"7、 碳纖維布表面防護(hù)處理 9\o"CurrentDocument"8、 養(yǎng)護(hù)要求 9方案三：鋼板低壓注膠法加固墩柱 10\o"CurrentDocument"（一） 、施工工藝 10\o"CurrentDocument"（二） 、施工注意事項 12\o"CurrentDocument"（三） 、施工質(zhì)量檢驗 12\o"CurrentDocument"五、 加固方案間的比較與建議應(yīng)用 13\o"CurrentDocument"六、 施工質(zhì)量檢驗 13\o"CurrentDocument"（一） 、增大截面加固墩柱.法. 13\o"CurrentDocument"（二） 、粘貼碳纖維布 13\o"CurrentDocument"（三） 、粘貼鋼板質(zhì)量檢驗 14***橋右幅2#墩柱加固施工方案一、 編制依據(jù)1、 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2003)；2、 《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60-2004)；3、 《公路橋涵養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTGH11-2004)；4、 《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50283-19990)；5、 《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》(GB50367-2006)；6、 《公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范》(JTG/TJ22-2008)；7、 《公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/TJ23-2008)。8、 《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(送審稿.2008)(參照)；9、 《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS146:2003)；10、 《工程結(jié)構(gòu)加固材料安全性鑒定技術(shù)規(guī)范》(GB50728-2011)。二、 問題墩柱概述***大橋右幅2#墩柱墩柱于2016年10月30日澆筑，設(shè)計強(qiáng)度為35MPa，2017年3月1日采用回彈儀現(xiàn)場檢測，推定值為23.8Mpa現(xiàn)因系梁、蓋梁均已施工完畢，如返工重新施工，將增加工程成本，延誤工期。所以優(yōu)先考慮加固方案。根據(jù)規(guī)范要求：(1)墩柱主體混凝土實測強(qiáng)度不低于設(shè)計強(qiáng)度的60%，混凝土內(nèi)部沒有空洞、松散帶、蜂窩區(qū)等薄弱問題；而現(xiàn)場檢測后推定值為23.8Mpa為設(shè)計值的68%；(2)不存在原墩柱配置鋼筋嚴(yán)重不符設(shè)計的問題；2#墩柱墩柱滿足以上條件可進(jìn)行加固處理。三、 維修加固方案建筑結(jié)構(gòu)的維修加固應(yīng)遵循安全、適用、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)先進(jìn)可靠、經(jīng)久耐用、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展、美觀等原則進(jìn)行。目前對橋梁墩柱行之有效的加固方案3/14有三類，分別為：（1） 增大截面加固墩柱法：即在鋼筋混凝土構(gòu)件受壓區(qū)增加混凝土現(xiàn)澆層，增大截面面積，提高構(gòu)件正截面抗壓，豎向截面抗剪能力和截面剛性，起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。此法現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長，對生產(chǎn)有一定影響，且加固后的外觀與橋梁整體不協(xié)調(diào)。（2） 碳纖維加固法：即將碳纖維布采用高性能的環(huán)氧類粘結(jié)劑粘接于混凝土構(gòu)件的表面，利用纖維材料良好的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)墩柱承載能力及剛度的目的。碳纖維布加固框架柱法操作簡單，穩(wěn)定性好，但成本相對偏高，且多用于方柱或菱形結(jié)構(gòu)的抗拉部位。（3） 鋼板低壓注膠法加固墩柱：將型鋼和鋼板包在被加固的墩柱外側(cè)，通過結(jié)構(gòu)膠或環(huán)氧砂漿將型鋼和原有結(jié)構(gòu)緊密地粘接在一起形成一個整體，通過鋼板和原有墩柱共同工作來達(dá)到提高墩柱承載能力和剛度的目的。鋼板加固法具有施工方便、周期短、不需大型機(jī)械、占用使用空間小、不改變墩柱外形、不影響美觀等優(yōu)點，且相對成本較小，經(jīng)濟(jì)適用。四、施工工藝及注意事項方案一：增大截面加固墩柱法施工工藝流程：砼表面清理一植筋、鋼筋綁扎一鋼板加固一C50小石子砼澆筑一養(yǎng)生1、 砼表面清理同以上兩種方案類似，砼表面用角磨機(jī)清除混凝土表面的劣化層，并用吹風(fēng)機(jī)吹凈，露出干凈、堅實的基面。然后局部修補(bǔ)破損或裂縫。2、 植筋、鋼筋綁扎在系梁或墩柱部分外擴(kuò)10cm，采用植筋膠植入14mm螺紋鋼筋，植入深度不小于20cm，鋼筋端部應(yīng)打彎，與豎向鋼筋連接，每層約25-33根，上下層中心間距約60cm，層數(shù)根據(jù)加固墩柱高度計算；加設(shè)1排通長豎向主筋，直徑28mm螺紋鋼筋，共約33根，鋼筋伸入底系梁、中系梁約7cm；設(shè)直徑10mm光圓鋼筋螺旋筋，間距10cm。3、鋼板加固在系梁或墩柱部分外擴(kuò)15cm進(jìn)行鋼板加固，鋼板采用10mm厚Q345B鋼板，焊成D180cm和D210cm兩種圓柱型鋼護(hù)套，樁可采用非標(biāo)準(zhǔn)鋼模板或其它良好模板。采用10mm厚Q345B鋼板，焊成D180cm和D210cm兩種圓柱型鋼護(hù)套，在鋼護(hù)套與原橋墩柱之間澆筑C50小石子混凝土，加固高度與原墩柱同高。4、砼澆筑砼采用C50小石子混凝土，用砼泵車輸送到澆筑面。砼分層（不大于50cm）澆筑并分層振搗密實。上層砼必須在下層砼尚末初凝之前覆蓋上去，以保證接縫處砼的良好結(jié)合。每段混凝土澆注應(yīng)低于鋼護(hù)套構(gòu)件頂部5-10cm（最后一次澆注除外）。為保證養(yǎng)護(hù)效果，宜采用保溫布包裹，并采用必要的加熱措施，以防止砼受凍，養(yǎng)護(hù)時間不小于7天，在養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)防止加固部位受到硬性沖擊。在砼養(yǎng)生期滿，將鋼板表面進(jìn)行打磨后進(jìn)行防銹處理。5、注意事項施工材料的使用應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國標(biāo)的要求，砼澆筑應(yīng)嚴(yán)格按照施工工藝進(jìn)行，控制在有效的操作時間內(nèi)用完為宣；要重視和確保構(gòu)件加工制作、除銹、噴涂、焊接和砼澆注質(zhì)量控制澆筑砼宜在環(huán)境溫度為5°C以上時進(jìn)行施工，根據(jù)天氣應(yīng)采取防凍措施，環(huán)境溫度高于35C，應(yīng)設(shè)遮陽設(shè)備，以免材料直接在陽光下曝曬失水，方案二：粘貼碳纖維布法加固墩柱碳纖維布單層厚度為0.167mm，卷材長度為50?100m。施工工藝流程：施工準(zhǔn)備一混凝土表面處理一底膠配制并涂刷一找平材料配制并找平處理一浸漬樹脂配制并涂刷一粘貼碳纖維布一表面防護(hù)1、 混凝土基面的處理用鋼絲輪角磨機(jī)清除混凝土表面的劣化層(剝離、蜂窩、浮漿、脫模膠層、松散的混凝土碎屑、雜物等)，并用吹風(fēng)機(jī)吹凈，露出干凈、堅實的基面。對于脹裂、松散、鋼筋銹蝕的現(xiàn)象，先鑿除松散部分，對銹蝕鋼筋除銹阻銹處理，并用輕質(zhì)修補(bǔ)砂漿找平。在填補(bǔ)輕質(zhì)修補(bǔ)砂漿前，先在破傷口處涂刷一遍環(huán)氧膠作為粘合劑，以確保新老混凝土粘合良好，并且不會產(chǎn)生裂縫，對蜂窩、麻面的大孔徑孔洞，采用輕質(zhì)修補(bǔ)砂漿填充整平，并保證混凝土保護(hù)層厚度不小于15mm，且平整度應(yīng)達(dá)到5mm/m；修補(bǔ)表面若有裂縫，應(yīng)先對裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，對寬度W0.15mm的裂縫，只作表面封閉，用專用裂縫封閉膠在其表面進(jìn)行反復(fù)涂抹，使膠體滲進(jìn)裂縫內(nèi)，達(dá)到對裂縫的封閉修補(bǔ)。對寬度＞0.15mm的裂縫，應(yīng)采用恒定低壓壓注裂縫灌注膠對裂縫進(jìn)行灌注，以達(dá)到對裂縫的修補(bǔ)，具體施工工藝見裂縫修補(bǔ)施工方案；對基面經(jīng)過剔鑿、處理銹蝕露筋可能有出現(xiàn)急劇凹陷或構(gòu)件缺損的部位，用輕質(zhì)修補(bǔ)砂漿或碳纖維布找平材料填補(bǔ)修復(fù)平整或圓滑順暢過渡，以確保平整美觀；對基面尖銳凸起的部位(混凝土構(gòu)件交接部位、模板段差等)用混凝土磨片角磨機(jī)磨平凸起的轉(zhuǎn)角或可能存在的混凝土模板接頭處的階梯狀錯位，用混凝土磨片角磨機(jī)進(jìn)行倒角處理，打磨至圓滑(RN2cm)；清理掉打磨后基面上的粉塵、松散浮渣，并且吹凈，確保粘貼基面干凈、無油污并充分干燥。2、 涂底膠視現(xiàn)場氣溫等實際情況，確保在適用期內(nèi)一次用完，按規(guī)定的比例把底膠按規(guī)定混合攪拌均勻；用滾筒刷或毛刷均勻、無遺漏地將底膠涂在需補(bǔ)強(qiáng)的混凝土表面，底膠涂布邊界應(yīng)不小于所粘貼的碳纖維布大??；等底膠凝固至指觸干燥(視施工現(xiàn)場氣溫情況，一般需1小時左右)后，如發(fā)現(xiàn)表面有突起毛刺，應(yīng)用砂布打磨光順，注意不能將底膠層打磨穿。如有打磨穿的應(yīng)重復(fù)前述操作步驟。3、 找平處理按產(chǎn)品生產(chǎn)商提供的工藝規(guī)定配制找平材料，找平材料的調(diào)制和使用注意事項與底膠相同；底膠干燥后若發(fā)則表面上有缺損、坑洼凹陷拐角、高度差等情況，應(yīng)用找平材料進(jìn)行刮填修補(bǔ)，保證無明顯高度差，缺損、坑洼平緩頂暢，轉(zhuǎn)角處填補(bǔ)成RN2cm的光滑圓角；等找平材料固化至指觸干燥后，如發(fā)現(xiàn)整平部位表面有突起毛刺，應(yīng)用砂布打磨光順。4、 涂刷浸漬樹脂根據(jù)粘結(jié)膠的標(biāo)準(zhǔn)用量，計算出所涂布面積的需用量，視現(xiàn)場氣溫等實際情況，確保在適用期內(nèi)一次用完，按粘結(jié)膠使用說明規(guī)定的比例把粘結(jié)膠主劑和固化劑置于配膠容器中，用電動攪拌器攪拌均勻；用滾刷或毛刷均勻、無遺漏地將粘結(jié)膠涂在選定的混凝土表面，粘結(jié)膠涂布面應(yīng)不小于所粘貼的碳纖維布大小。5、 粘貼碳纖維布按設(shè)計要求的尺寸裁剪碳纖維布，注意不要在幅寬方向進(jìn)行裁剪；在已涂好粘結(jié)膠的混凝土表面鋪覆碳纖維布，碳纖維布的鋪覆方向符合設(shè)計要求，一層中各張?zhí)祭w維布之間的搭接應(yīng)在纖維方向進(jìn)行；碳纖維布沿纖維受力方向的搭接長度不應(yīng)小于100mm；搭接位置宜避開主要受力區(qū)。當(dāng)采用多條或多層加固時，其搭接位置應(yīng)相互錯開；粘貼立面碳纖維布時應(yīng)按照由上到下的順序進(jìn)行。用膠輥在碳纖維布上沿纖維方向施加壓力并反復(fù)碾壓，使樹脂膠液充分浸漬碳纖維布，消除氣泡和除去多余樹脂，使碳纖維布和底層充分粘結(jié)。6、 粘貼施工完成后經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)至粘結(jié)膠完全固化后，對碳纖維布粘貼面仔細(xì)檢查，如果碳纖維布貼層有空鼓或氣泡，可以用刀片將碳纖維布布劃開（注意不要劃斷得太長），然后采用注射器針管將調(diào)制好的粘結(jié)膠注入空鼓或氣泡內(nèi)填充至密實。應(yīng)保證密實粘貼面積大于95%。7、 碳纖維布表面防護(hù)處理粘貼施工完成后，并檢驗合格后，對碳纖維布進(jìn)行保護(hù)涂裝，涂刷保護(hù)涂料。（1） 進(jìn)行涂裝前應(yīng)將基層清理干凈，確保無污物、河草、霉菌、油污、脂肪、蠟狀物等影響粘接力的物質(zhì)；（2） 施工應(yīng)在混凝土破損修補(bǔ)以及裂縫整治完成后進(jìn)行；（3） 在正常的氣候條件下，干燥時間大約為2小時，選擇天氣好且濕度小的條件施工，絕對不能在雨天施工，必須保證涂層獲得充分的干燥；（4）使用了石油溶劑油或洗滌液的工具要進(jìn)行清洗;（5）產(chǎn)品易燃，因此施工現(xiàn)場禁止吸煙，遠(yuǎn)離火焰或熱源，應(yīng)在通風(fēng)良好情況下使用，不要吸入該產(chǎn)品的蒸汽，并采取足夠的呼吸防護(hù)措施。8、養(yǎng)護(hù)要求每道工序過程中及完工后，均應(yīng)采取適當(dāng)措施保證不受污染或雨水侵襲。粘貼施工完成后，自然養(yǎng)護(hù)24小時內(nèi)應(yīng)確保不受外力沖擊等干擾。若施工過程中平均氣溫一般都高于15°C，自然養(yǎng)護(hù)至達(dá)到設(shè)計要求需要5天左右。方案三：鋼板低壓注膠法加固墩柱（一）、施工工藝施工流程如下：混凝土表面處理A鋼板表面處理件焊接鋼板骨架A密封及通氣試驗A配制灌注材料■壓力灌膠*封口■鋼板表面防護(hù)。1、 混凝土表面處理（1） 按原橋梁設(shè)計圖紙確定鋼板在構(gòu)件表面的位置。（2） 鑿去構(gòu)件與鋼板結(jié)合面處不良混凝土，清除混凝土表面松散物、浮漿、及油污直至完全露出堅實基層。若表面嚴(yán)重凸凹不平，可用環(huán)氧先行修補(bǔ)。（3） 將處理后的混凝土結(jié)合面打磨平整、圓潤，然后用壓縮空氣吹去浮塵。（4） 用酒精或丙酮清洗混凝土結(jié)合面，要求表面無油污、無灰塵。2、 鋼板表面處理鋼板與混凝土粘接面應(yīng)除銹、打磨出金屬光澤，然后用酒精或丙酮清洗干凈。3、 焊接鋼板骨架（1）鋼板采用10mm后的型鋼，呈對稱性圓弧進(jìn)行對接焊接。對接焊縫構(gòu)造（2）將角鋼用卡具固定在構(gòu)件預(yù)定結(jié)合面。（2）將鋼板焊接角鋼形成骨架。4、 密封及粘貼灌漿嘴（1） 用環(huán)氧膠泥或結(jié)構(gòu)膠將鋼板骨架全部構(gòu)件邊緣密封。（2） 在鋼板骨架邊緣或鋼板適當(dāng)位置鉆孔，粘貼灌漿嘴并留出排孔。5、 配制灌注材料將包鋼灌注材料配制好，用電動攪拌機(jī)或人工進(jìn)行均勻充分?jǐn)嚢瑁瑪嚢钑r間不少于5分鐘，每次攪拌量不宜多。6、 壓力灌膠（1） 將灌漿管與灌漿盒接通，啟動空壓機(jī)，利用壓縮空氣檢查灌漿系統(tǒng)和鋼板周邊密封是否完好，若有問題或漏氣，應(yīng)修補(bǔ)好。（2） 將配制好的液態(tài)灌注材料裝入灌漿罐內(nèi)，啟動空壓機(jī)及灌漿裝置向鋼板與混凝土表面之間的空腔內(nèi)灌漿，灌膠壓力為0.2MPa，壓力應(yīng)從低逐漸升高，達(dá)到0.2MPa后應(yīng)保持壓力穩(wěn)定。待出漿盒溢膠后將其封閉。再繼續(xù)壓注幾分鐘即可停止灌漿。7、 待空腔內(nèi)膠體達(dá)到初凝而不外流時拆下灌（出）漿盒，再用結(jié)構(gòu)膠將灌（出）漿盒處抹平、封口。8、 養(yǎng)護(hù)、固化灌注材料可在常溫下養(yǎng)護(hù)、固化，環(huán)境溫度保持在20°C以上時24小時具有一定強(qiáng)度，可拆除臨時固定夾具，3天后可受力使用，若低于15C，可延長養(yǎng)護(hù)、固化時間，根據(jù)具體情況，一般10天左右可受力使用。也可采取人工加溫養(yǎng)護(hù)、固化。9、 鋼板表面防護(hù)處理包鋼完成后對鋼板表面進(jìn)行防護(hù)處理，表面涂刷防銹漆（1層底漆，2層中層漆，2層面漆）。（二） 、施工注意事項（1） 配制粘接劑的原料應(yīng)密封貯存，遠(yuǎn)離火源，避免陽光直接照射。（2） 配制和使用粘接劑場所，必須保持通風(fēng)良好。（3） 現(xiàn)場施工人員應(yīng)采取一定的勞動保護(hù)措施（穿工作服，戴口罩和手套等）。（4） 工作場所應(yīng)配備必要的滅火器。（5） 施工機(jī)具，照明用電必須安全可靠。（6） 鋼板灌漿后上不應(yīng)再焊接。（7） 灌注材料在養(yǎng)護(hù)、固化時注意濕水。（三） 、施工質(zhì)量檢驗用小錘輕輕敲擊鋼板，檢查鋼板與混凝土表面粘結(jié)密實度，規(guī)范規(guī)定錨固區(qū)粘結(jié)面積不應(yīng)少于90%，非錨固區(qū)粘結(jié)面積不應(yīng)少于70%，如達(dá)不到則應(yīng)采取補(bǔ)救措施。五、 加固方案間的比較與建議應(yīng)用粘貼鋼板加固、粘貼碳纖維布加固、增大截面加固的方法在本工程中均可應(yīng)用，三者比較而言，增大截面加固方法，加固后能保證荷載的抗壓和抗剪能力，但占用空間較大，外觀較為笨拙，影響橋梁整體的協(xié)調(diào)性，一般在加固橋梁水下樁基使用較多，且效果較好。碳纖維布加固的操作簡易，加固后抗剪能力大幅度提高，基本不占用使用空間，但根據(jù)實際情況，墩柱的抗壓能力遠(yuǎn)大于抗剪能力，綜上所述，該方法在墩柱加固中較少使用。包鋼加固的方法雖稍微占用使用空間，但加固方案較為保守，成本較低，操作簡單，加固后抗壓或抗剪均能滿足荷載要求，