單柱式橋梁加固施工綜合技術(shù)方案一、工程概況與加固設(shè)計(jì)1.1原橋結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀本項(xiàng)目為跨徑20米簡(jiǎn)支T梁?jiǎn)沃鶚蚣庸坦こ?，上部結(jié)構(gòu)采用5片預(yù)制T梁，梁高1.2米，橋面寬度12米；下部結(jié)構(gòu)為直徑1.5米圓形獨(dú)柱墩，樁基礎(chǔ)采用2根直徑1.2米鉆孔灌注樁。經(jīng)檢測(cè)，橋梁存在以下主要病害：墩柱混凝土表面碳化深度達(dá)30mm，局部鋼筋銹蝕；T梁支點(diǎn)附近出現(xiàn)斜向裂縫，最大縫寬0.3mm；橋面鋪裝層存在縱向裂縫，部分鉸縫失效。根據(jù)荷載試驗(yàn)結(jié)果，橋梁承載能力不滿足現(xiàn)行設(shè)計(jì)荷載等級(jí)要求，需進(jìn)行系統(tǒng)性加固。1.2加固設(shè)計(jì)方案綜合考慮結(jié)構(gòu)病害特征、橋下凈空條件及交通通行需求，采用"墩柱增大截面+梁體粘貼鋼板+體外預(yù)應(yīng)力"的復(fù)合加固體系：下部結(jié)構(gòu)：采用套箍增大截面法加固墩柱，新增C40鋼筋混凝土截面厚度25cm，配置Φ16mm縱向鋼筋（間距15cm）及Φ8mm箍筋（間距10cm），植入原結(jié)構(gòu)深度240mm上部結(jié)構(gòu)：在T梁梁底及腹板粘貼6mm厚Q345鋼板，采用M12膨脹螺栓固定；在梁體兩側(cè)設(shè)置體外預(yù)應(yīng)力束（2束7Φ5鋼絞線），設(shè)計(jì)張拉力120kN/束橋面系：拆除原鋪裝層，更換為10cm厚C40鋼纖維混凝土鋪裝，重新設(shè)置鉸縫連接二、施工總體部署2.1施工流程規(guī)劃采用"先下部后上部、先結(jié)構(gòu)后橋面"的施工順序，總工期控制在90天內(nèi)，關(guān)鍵線路如下：施工準(zhǔn)備及交通導(dǎo)改（7天）→2.墩柱表面處理及植筋（15天）→3.墩柱模板安裝及混凝土澆筑（10天）→4.梁體裂縫處理及表面整治（12天）→5.鋼板粘貼及錨固（8天）→6.體外預(yù)應(yīng)力體系安裝及張拉（10天）→7.橋面系改造（15天）→8.驗(yàn)收及交通恢復(fù)（13天）2.2交通組織方案采用半幅封閉施工、半幅雙向通行的交通組織方式：設(shè)置中央隔離墩分隔施工區(qū)與行車道，隔離墩高度1.8m，間距50m設(shè)置反光警示標(biāo)志保留單向車道寬度不小于3.5m，凈高不低于4.5m，在施工區(qū)域前后500m設(shè)置限速（20km/h）、限載（10t）標(biāo)志配備2名專職交通協(xié)管員，高峰期（7:00-9:00、17:00-19:00）現(xiàn)場(chǎng)指揮交通，夜間設(shè)置爆閃警示燈2.3施工平面布置在橋梁兩側(cè)設(shè)置施工便道（寬4.5m，采用20cm厚C20混凝土硬化），劃分以下功能區(qū)域：材料堆放區(qū)：設(shè)置鋼筋加工棚（30m2）、模板堆放區(qū)（20m2）、化學(xué)品倉庫（15m2，通風(fēng)防爆型）機(jī)械設(shè)備區(qū)：布置混凝土攪拌站（HZS35型）、張拉設(shè)備存放區(qū)、發(fā)電機(jī)房（配備200kW柴油發(fā)電機(jī)）辦公生活區(qū)：采用集裝箱式臨建（面積120m2），距離施工區(qū)不小于50m安全警戒區(qū)：在墩柱施工范圍設(shè)置2m高圍擋，橋面作業(yè)區(qū)設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿及密目安全網(wǎng)三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1墩柱增大截面施工3.1.1原結(jié)構(gòu)處理表面鑿毛：采用1.5kg尖頭鏨石花錘進(jìn)行點(diǎn)狀鑿毛，鑿深4-5mm，梅花形布置（間距30mm），棱角處鑿除半徑50mm圓弧缺陷修復(fù)：對(duì)混凝土剝落區(qū)域，先清除松散骨料，采用改性環(huán)氧砂漿修補(bǔ)（配合比：環(huán)氧樹脂:固化劑:石英砂=1:0.2:2.5）植筋施工：鉆孔：采用Φ22mm鉆頭，孔深270mm（滿足18d錨固長(zhǎng)度），鉆孔垂直度偏差≤1°清孔：采用"二吹二刷"工藝（壓縮空氣吹孔→鋼絲刷清孔→再次吹孔→棉紗蘸丙酮擦拭），孔內(nèi)粉塵含量≤0.1g/m3注膠：使用環(huán)氧樹脂植筋膠，膠層飽滿度≥95%，從孔底向上緩慢注膠至孔深2/3處植筋：鋼筋采用Φ16mmHRB400E級(jí)，植入后旋轉(zhuǎn)90°并保持15分鐘，24小時(shí)內(nèi)禁止擾動(dòng)3.1.2鋼筋工程縱向鋼筋采用機(jī)械連接（直螺紋套筒，等級(jí)I級(jí)），接頭錯(cuò)開距離≥35d，同一截面接頭率≤50%箍筋與縱向鋼筋采用綁扎連接，綁扎點(diǎn)間距≤20cm，每個(gè)交點(diǎn)均需雙股綁扎鋼筋保護(hù)層厚度控制：采用C40預(yù)制墊塊（強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%），墊塊間距≤1m，梅花形布置3.1.3模板及混凝土工程模板采用18mm厚酚醛覆膜膠合板，背楞采用50×100mm木枋（橫向間距250mm）+Φ48mm鋼管（縱向間距600mm），采用對(duì)拉螺栓（M16mm，間距500×500mm）固定混凝土澆筑采用C40P8抗?jié)B混凝土，坍落度控制在180±20mm，分層澆筑厚度≤30cm，采用Φ50mm振搗棒振搗（插點(diǎn)間距≤50cm，振搗時(shí)間15-20s）養(yǎng)護(hù)采用"薄膜+土工布"雙層覆蓋，養(yǎng)護(hù)期≥14天，每日灑水次數(shù)≥4次，保證混凝土表面濕潤(rùn)3.2梁體粘貼鋼板施工3.2.1前期處理裂縫處理：寬度＜0.15mm裂縫采用表面封閉法（涂刷環(huán)氧膠泥2mm厚）；寬度≥0.15mm裂縫采用壓力注漿法（注入環(huán)氧樹脂漿液，壓力0.3-0.5MPa）表面整治：梁底混凝土表面采用角磨機(jī)打磨（粗糙度達(dá)Sa2.5級(jí)），清除浮漿及碳化層，露出新鮮骨料，用高壓水槍沖洗后自然晾干（表面含水率≤8%）3.2.2鋼板加工與安裝鋼板采用Q345B級(jí)，按設(shè)計(jì)尺寸切割后進(jìn)行噴砂除銹（表面粗糙度75-100μm），用丙酮擦拭干凈后在4小時(shí)內(nèi)完成粘貼粘結(jié)劑采用A級(jí)環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠，按甲:乙=3:1比例機(jī)械攪拌（攪拌時(shí)間≥3分鐘），涂抹厚度控制在2-3mm（鋼板邊緣增厚至5mm）鋼板粘貼采用"定位→加壓→固化"工藝：先用臨時(shí)螺栓固定，采用千斤頂（頂壓力0.2MPa）分區(qū)分段加壓，固化期間環(huán)境溫度控制在15-30℃，固化時(shí)間≥7天3.2.3質(zhì)量檢測(cè)采用敲擊法檢測(cè)鋼板粘結(jié)質(zhì)量，空鼓面積≤5%為合格，單點(diǎn)空鼓面積＞100cm2時(shí)需鉆孔注膠修補(bǔ)粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)：每100m2隨機(jī)抽取1組（3個(gè)試樣）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)，粘結(jié)強(qiáng)度≥3.5MPa且破壞形式為混凝土內(nèi)聚破壞3.3體外預(yù)應(yīng)力施工3.3.1體系安裝錨固塊采用C45鋼筋混凝土，與原梁體連接處植入Φ12mm鋼筋（錨固深度160mm），模板采用定制鋼模轉(zhuǎn)向裝置安裝：采用鑄鋼轉(zhuǎn)向塊（半徑50cm），與梁體間隙用環(huán)氧砂漿填塞，確保轉(zhuǎn)向順暢預(yù)應(yīng)力束安裝：采用2束7Φ5低松弛鋼絞線（抗拉強(qiáng)度1860MPa），編束后穿入PE護(hù)套，兩端安裝OVM15-7錨具3.3.2張拉施工張拉設(shè)備采用YCW25型千斤頂（額定張拉力250kN），使用前進(jìn)行標(biāo)定（校正系數(shù)≤1.05）張拉控制：采用"雙控法"（應(yīng)力控制為主，伸長(zhǎng)值校核為輔），張拉程序?yàn)椋?→10%σcon→20%σcon→100%σcon（持荷5min）→錨固，實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值與理論值偏差控制在±6%以內(nèi)張拉順序：先張拉內(nèi)側(cè)束，后張拉外側(cè)束，對(duì)稱同步張拉（兩端張拉速率差≤0.5kN/min）3.3.3防腐處理預(yù)應(yīng)力束張拉完成后，切除多余鋼絞線（留長(zhǎng)≥30mm），采用無收縮灌漿料填充錨具空隙安裝不銹鋼保護(hù)罩（厚度≥2mm），罩內(nèi)注入防腐油脂（用量≥0.5kg/m），密封處理四、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)4.1關(guān)鍵工序驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)頻率植筋孔徑±2mm游標(biāo)卡尺每200孔檢查1組植筋抗拔力≥設(shè)計(jì)值95%拉拔試驗(yàn)每500根檢查1組鋼板粘貼空鼓率≤5%敲擊法全面檢查預(yù)應(yīng)力張拉應(yīng)力±5%σcon應(yīng)力傳感器每束檢查混凝土強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值100%回彈法+鉆芯取樣每工作班1組試塊4.2質(zhì)量保證措施材料控制：主要材料（鋼筋、鋼板、鋼絞線、植筋膠）進(jìn)場(chǎng)需提供出廠合格證及第三方檢測(cè)報(bào)告，按規(guī)定進(jìn)行抽樣復(fù)試（鋼筋每60t1組，植筋膠每500kg1組）工序控制：實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），關(guān)鍵工序（植筋、張拉等）需經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收簽字后方可進(jìn)行下道工序監(jiān)測(cè)控制：在墩柱頂部及梁體跨中設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)（共6個(gè)），施工期間每3天觀測(cè)1次，控制沉降速率≤2mm/天五、安全生產(chǎn)專項(xiàng)措施5.1高空作業(yè)防護(hù)墩柱施工搭設(shè)滿堂腳手架（立桿間距1.2×1.2m，步距1.8m），設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿及18cm高踢腳板，腳手板滿鋪并固定（搭接長(zhǎng)度≥20cm）梁體作業(yè)采用移動(dòng)式操作平臺(tái)（尺寸3×1.5m），平臺(tái)四周設(shè)防護(hù)網(wǎng)，使用前進(jìn)行荷載試驗(yàn)（加載1.5倍設(shè)計(jì)荷載，持荷30min無變形）作業(yè)人員必須佩戴雙鉤安全帶（高掛低用），安全帶每周檢查1次，失效立即更換5.2臨時(shí)用電管理采用"三級(jí)配電、兩級(jí)保護(hù)"系統(tǒng)，總配電箱、分配電箱、開關(guān)箱分別設(shè)置漏電保護(hù)器（額定動(dòng)作電流：總箱≤50mA，分箱≤30mA，開關(guān)箱≤15mA）電纜采用YJV22-4×50+1×25mm2銅芯電纜，埋地敷設(shè)（深度≥0.7m，穿CPVC管保護(hù)），架空線路高度≥4m（跨越道路處≥6m）電動(dòng)工具實(shí)行"一機(jī)一閘一漏"，使用前檢測(cè)絕緣電阻（≥2MΩ），雨天停止室外用電作業(yè)5.3起重吊裝作業(yè)吊裝設(shè)備（25t汽車吊）必須具有特種設(shè)備制造許可證及檢測(cè)合格報(bào)告，操作人員持證上崗，作業(yè)前檢查鋼絲繩（斷絲數(shù)≤10%）、吊鉤（無裂紋及變形）吊裝區(qū)域設(shè)置警戒區(qū)（半徑≥5m），設(shè)專人指揮（使用旗語+哨聲），吊裝物下方嚴(yán)禁站人鋼板等構(gòu)件吊裝采用專用吊具（四點(diǎn)吊裝），起吊角度≤60°，嚴(yán)禁斜吊、超載吊裝5.4應(yīng)急預(yù)案針對(duì)可能發(fā)生的高處墜落、物體打擊、觸電等事故，配備應(yīng)急物資：醫(yī)療急救箱（含止血帶、繃帶、擔(dān)架等）應(yīng)急電源（20kW柴油發(fā)電機(jī)）消防器材（干粉滅火器8個(gè)，消防沙2m3）通訊聯(lián)絡(luò)：建立應(yīng)急通訊錄，確保事故發(fā)生后15分鐘內(nèi)啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)六、環(huán)境保護(hù)措施6.1揚(yáng)塵控制施工便道每日灑水3次（早中晚各1次），出入口設(shè)置洗車平臺(tái)（尺寸3×5m，配置高壓水槍）水泥、粉煤灰等粉狀材料采用密閉罐車運(yùn)輸，堆放處設(shè)置防塵網(wǎng)（高度≥2m）鉆孔作業(yè)采用濕法施工，混凝土破碎采用低噪聲液壓破碎錘，作業(yè)面設(shè)置霧炮機(jī)降塵6.2噪聲控制高噪聲設(shè)備（空壓機(jī)、振搗棒等）設(shè)置隔音棚（降噪量≥20dB），夜間（22:00-6:00）禁止施工合理安排施工時(shí)間，將模板拆除等噪聲較大工序安排在9:00-17:00進(jìn)行施工場(chǎng)界噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)：晝間≤70dB，夜間≤55dB（每季度監(jiān)測(cè)1次）6.3廢棄物處理建筑垃圾分類存放（設(shè)置4個(gè)分類垃圾桶），混凝土廢渣破碎后回收利用（用作便道基層）廢機(jī)油、廢膠黏劑等危險(xiǎn)廢物單獨(dú)存放（專用密封桶），委托有資質(zhì)單位處置施工期生活污水經(jīng)化糞池處理后排入市政管網(wǎng)，食堂設(shè)置隔油池（定期清理，每周1次）七、驗(yàn)收與交付7.1分部分項(xiàng)驗(yàn)收隱蔽工程驗(yàn)收：包括植筋、鋼板粘貼、預(yù)應(yīng)力孔道等隱蔽部位，驗(yàn)收需留存影像資料結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)：加固完成后進(jìn)行荷載試驗(yàn)（采用55t汽車分級(jí)加載），測(cè)試結(jié)構(gòu)應(yīng)變（≤150με）、撓度（≤L