老桥加固维修专项施工方案

施工技术方案编制：审批：审核：二〇一七年四月目录1概况....................................................................11.1工程概述............................................................11.2编制依据和引用标准..................................................12施工操作面与支架搭设方案................................................12.1桁架片吊篮施工操作面..............................................12.2修补裂缝悬挑挂篮操作面............................................72.3边梁粘贴碳纤维布施工平台搭设......................................92.4设计技术规范.....................................................112.5桥检车施工作业面.................................................113施工技术方案...........................................................133.1同步顶升...........................................................133.2支座更换原则.......................................................133.3GYZF4滑动支座和GYZ非滑动支座及垫石布置............................143.4同步顶升更换支座施工流程图.........................................144板梁同步顶升与支座更换施工.............................................154.1技术准备...........................................................154.2同步顶升施工基本要求...............................................164.3顶升过程控制技术要点...............................................184.4支座更换类型.......................................................204.5同步顶升更换支座工艺流程...........................................204.6顶升、落梁关键施工技术.............................................275同步顶升施工监控.......................................................315.1顶升施工监控目的...................................................315.2施工监控主要内容...................................................315.3施工监控与同步顶升控制的联系.......................................336其他维修项目施工方案...................................................356.1混凝土缺陷修补施工.................................................356.2裂缝封闭及灌浆施工.................................................366.3粘贴碳纤维布加固施工...............................................396.4混凝土防腐涂装施工.................................................426.5植筋施工...........................................................436.6挡块维修改造施工方案...............................................441概况1.1工程概述1.2编制依据和引用标准1)《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG/TJ23-2008)；2)《混凝土结构加固技术规范》(GB50367-2006)；3)《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T4-2004)；4)《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》(JT/T663-2006)；5)《公路桥梁橡胶支座病害评定技术标准》(DB32/T2172—2012)；6）《公路桥梁维修加固工程质量检查验收手册》（2016.5）7)《公路桥梁橡胶支座更换技术规程》(DB32/T2173—2012)；8）《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS146:2003）9)《工程施工图设计》2施工操作面与支架搭设方案2.1桁架片吊篮施工操作面(1号桥)吊篮桁架片操作面长度为13.4m，栏杆高度为1.1m，宽度为1.1m，自重约900多公斤，分二节，便于拆装、运输和安装。吊篮一端用钢丝绳吊在2片16号工字钢上，工字钢放在新、老桥内侧护栏上；另一端采用Φ32圆钢锚固在老桥桥面上，在外侧板梁翼板顶面打孔，钢丝绳穿过孔洞吊起吊篮。为防止吊篮发生意外，在吊篮的两侧第一块板梁和第十块板梁之间穿越盖梁，用3根Φ12mm的钢缆吊在桁架片上，然后用卸克固定，帮助吊篮在中间吊一把，确保万无一失（见图2.2），吊篮桁架片支架的安全度就更高。在桁架片二侧吊紧，可减少和防止中间桁架片的下挠。也可用Φ18mm的钢缆穿过路面，下落后用葫芦收紧，并调节高度，上、下用专用钢梯，并固定。图2.1桁架片吊篮施工操作面示意图图2.2桁架片吊篮三道钢丝绳穿过盖梁固定示意图2.1.1构造设计临时工作平台采用桁架式结构，内侧通过手拉葫芦固定于新老桥梁内侧护栏上，外侧采用采用Φ32圆钢锚固在老桥桥面。施工平台长度13.4m，宽度1.1m，主梁及平台底板横梁采用70×70×5mm方管，侧面竖杆、斜杆以及下平联斜杆采用40×40×3.5mm方管。下平联斜杆交叉点采用节点板连接，节点板采用300×300×15mm钢板。2.1.2计算参数1）材料特性钢结构采用Q235钢，钢材按GB/T714-2008《桥梁用结构钢》标准执行，Q235钢材的材料特性见表2.1：表2.1钢材材料特性表材料名称厚度（mm）弹性模量E（MPa）强度设计值（MPa）抗拉、抗压和抗弯f抗剪VfQ235钢162060002151252）规范容许值依据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTGD64-2015），施工阶段在钢结构自重、施工机具、人群临时荷载，以及施工全过程最不利荷载作用下，钢结构容许应力如表2.2所示。表2.2Q235钢材容许应力（MPa）材料名称轴向应力弯曲应力w剪应力Q23514014585依据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTGD64-2015），钢桁梁施工竖向挠度容许值L/800，即16.75mm。3）作用力取值结构自重：钢结构的自重计算采用容重：78.5kN/m³。施工荷载：500kg，按照385N/m的均布荷载考虑。2.1.3设计验算采用midas-civil建立施工平台空间有限元模型进行分析，杆件采用普通梁单元进行模拟，空间有限元模型如图2.3所示。图2.3空间有限元模型图在施工荷载作用下，杆件最大应力如下图所示：图2.4最大应力云图通过计算，钢结构最大拉应力为13.28MPa，最大压应力为-13.85MPa，均小于容许应力145MPa。主梁最大应力云图如图2.5所示：图2.5主梁最大应力云图主梁最大拉应力为6.97MPa，最大压应力为-9.98MPa，均小于容许应力145MPa。通过验算，施工平台应力满足相关规范要求。主梁最大挠度云图如图2.6所示、小横梁最大挠度云图如图2.7所示。图2.6主梁最大挠度云图图2.7小横梁最大挠度云图通过上图可以看出，主梁最大挠度为1.64mm，小横梁最大挠度为0.21mm，主梁容许挠度16.75mm，小横梁容许挠度为1.375mm。通过验算，主梁及小横梁刚度满足相关规范要求。2.1.4桁架片吊篮压载试验图2.8～2.11压载2200kg，主梁下挠0.9mm桁架片吊篮的转运，采用吊车平衡法吊装，转运到另一个墩柱，此时应用绳子拖住，沿墩柱转运，到位后用葫芦提升桁架片吊篮至梁底1.75m高底，或用吊车在梁底转运，便于施工。图2.12～2.13吊车平衡法转运钢桁架图2.14桥面至桁架上、下钢扶梯图2.15跨中压载试验及底板30cm护栏2.2修补裂缝悬挑挂篮操作面（1号桥）1）吊篮修补裂缝支架压载400kg，上、下采用钢梯，吊框用方钢制作，四周设置护栏，便于操作人员修补裂缝及砼缺陷，安全可靠。2）所有操作人员应穿救生衣，戴安全帽，每个施工墩台备用救生圈2个，并用绳子连接。3）操作人员上、下用钢梯，并固定，从桥面分隔带上、下。图2.16～2.17吊篮支架压重400kg2.2.1构造设计腹板施工平台采用整体框架式结构，施工平台长度1.6m，宽度0.85m，主要受力构件选用5×0.3cm角钢，施工荷载250kg，构造示意图如图2.18所示：图2.18构造示意图2.2.2强度及刚度验算采用midas-civil建立施工平台空间有限元模型进行分析，杆件采用普通梁单元进行模拟，在施工荷载作用下，构件最大应力云图如图2.19所示：图3.19构件应力云图通过计算，钢结构最大拉应力为49.9MPa，最大压应力为-66.55MPa，均小于容许应力145MPa。构件变形云图如图2.20所示：图2.20构件竖向变形云图通过上图可以看出，主梁最大挠度为1.78mm，刚度满足相关规范要求。2.2.3整体稳定性验算通过计算，工作平台远端支反力为-2.54kN，拟于远端布置4kN（即400kg）配重块，安全系数为1.57。2.3边梁粘贴碳纤维布施工平台搭设2.3.1构造设计底板粘贴碳纤维施工平台，采用型钢和钢管组合式结构，主梁采用[16型钢，与桥面汽车连接，其余构件均采用φ48.3×3.6mm圆钢管，施工荷载500kg，构造示意图如图2.21所示：图2.21构造示意图2.3.2强度及刚度验算采用midas-civil建立施工平台空间有限元模型进行分析，杆件采用普通梁单元进行模拟，在施工荷载作用下，构件最大应力云图如图2.22所示：图2.22构件应力云图通过计算，钢结构最大拉应力为104.6MPa，最大压应力为-92.1MPa，均小于容许应力145MPa。构件竖向及横向变形云图如图2.23、2.24所示：图2.23构件竖向变形云图图2.24构件横向变形云图通过上图可以看出，构件竖向及横向最大变形为10.9mm、6.3mm，刚度满足相关规范要求。2.3.3整体稳定性验算通过计算，工作平台上方槽钢与汽车连接位置处支反力为-13.99kN，通过配重或其他连接构造，在该位置处施加20kN的竖向力，安全系数为1.43。2.4设计技术规范（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）（2）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTGD64-2015）（3）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）（4）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ/TF50-201