《宁波某大桥横向体外索更换及梁体裂纹修补施工方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《宁波某大桥横向体外索更换及梁体裂纹修补施工方案（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、筑龙网 WWW ZHULONG COM 宁波 大桥宁波 大桥 横向体外索更换及梁体裂纹修补施工方案横向体外索更换及梁体裂纹修补施工方案 二 00 四年九月二十二日 筑龙网 WWW ZHULONG COM 目目 录录 一 概述 二 33 号横向体外索更换 1 33 号索应力失效事宜主要经过 2 原因分析说明 3 施工方案说明 4 工艺流程框图 5 组织机构设置及人员组成 6 主要材料及机具设备 7 施工操作技术要点 三 梁体裂缝修补 1 裂缝状况简述 2 裂缝的修补原则及工艺方法 3 主要人员计划与工期安排 4 主要需用材料与设备 四 安全防护措施及其它 五 附件 附件一 横向体外预应力索总体布
2、置示意图 一 概述 二 33 号横向体外索更换 1 33 号索应力失效事宜主要经过 2 原因分析说明 3 施工方案说明 4 工艺流程框图 5 组织机构设置及人员组成 6 主要材料及机具设备 7 施工操作技术要点 三 梁体裂缝修补 1 裂缝状况简述 2 裂缝的修补原则及工艺方法 3 主要人员计划与工期安排 4 主要需用材料与设备 四 安全防护措施及其它 五 附件 附件一 横向体外预应力索总体布置示意图 附件二 33 号索更换施工步骤示意图 附件三 大桥主梁有限元计算分析报告书 勘测 设计有限公司 附件二 33 号索更换施工步骤示意图 附件三 大桥主梁有限元计算分析报告书 勘测 设计有限公司 筑龙
3、网 WWW ZHULONG COM 一 概述 1 49 5m 跨主梁原结构设计简介 一 概述 1 49 5m 跨主梁原结构设计简介 大桥位于宁波市甬江入海口 主桥为带有协作体系的双索面 预应力混凝土独塔斜拉桥 跨度布置自 至 为 74 5m 258 0m 102 0m 83 0m 49 5m 原结构设计 24 号墩 25 号墩间主梁全长 49 835m 支座中心间梁长 48 985m 梁上有 3 道斜拉索 其工作点分别在 24 号墩中心线及向东侧 3m 和 6m 处 本跨东侧 42 535m 为无索区 本跨主梁为等截面箱梁 桥面宽 29 5m 桥上防撞栏杆外侧间距为 27 5m 主梁横截面为双
4、箱双室截面 中 间两室为矩形截面 外侧两室为带斜腹板的五边形截面 中间开口箱间距 4 9m 主梁顶板厚度 22cm 底板厚度 18cm 斜腹板厚度 18cm 中间直腹 板厚度 40cm 主梁在 24 号墩附近有 3 道横隔梁 间距为 3m 横隔梁厚 0 25m 24 号和 25 号墩处设支座横梁 横梁厚度为 2m 和 1 5m 主跨跨中 39 335m 范 围无横隔梁 顶板顶层横向钢筋为 12 和 14 两类 其中 12 钢筋通长布置 间 距 20cm 14 钢筋仅在实体处和中间两道直胶板顶层布置 间距 20cm 顶板底层横向钢筋亦为 12 和 14 两类 其中 12 钢筋通长布置 间距 20
5、cm 14 钢筋仅在顶板板中设置 间距 20cm 顶板顶层纵向钢筋为 16 在 24 号墩 25 号墩附近 12m 范围内间距 为 10cm 其它位置纵筋间距约 20cm 底板顶层纵向钢筋为 12 间距 20cm 底板底层纵向钢筋为 14 跨 筑龙网 WWW ZHULONG COM 中 20m 范围内纵筋间距 10cm 两端各 15m 范围内间距 20cm 本跨主梁原设计仅在纵向设置预应力筋 横向与竖向均没有布置预应 力筋 2 原结构加固情况 2 原结构加固情况 1999 年 10 月 21 日至 11 月 15 日业主组织有关人员对主梁裂缝及破损 情况进行了一次全面外观检查 检查中发现 24
6、 号 25 号墩之间的 49 5m 跨主梁出现两类裂缝 裂缝特征为 上 下游边箱顶板顶面靠直腹板附近 各发现一条长 30m 宽约 0 2mm 的沿桥纵向裂缝 上 下游边箱顶板底面 靠实体肋附近发现数条几乎平行的沿桥纵向裂缝 断断续续长约 20 40m 宽度在 0 05 0 10mm 之间 靠 25 号墩附近底板底面及斜腹板底面发现 一定数量的斜向裂缝 长度在 1 0 4 0m 之间 宽度在 0 15 0 20mm 范 围内 1999 年 12 月 26 27 日 业主主持召开了 招宝山大桥保留结构 专家评审会 与会专家认为 24 号墩 25 号墩现浇段主梁出现的裂缝 是严重的 必须采取结构性补
7、强措施 以满足使用期结构承载力和耐久性 的要求 从改善主梁受力状态 增加主梁整体刚度 满足使用阶段结构 承载能力和提高主梁耐久性的要求出发 采取了以下各项措施 桥面板 卸载 增设 2 道加固纵梁并在加固纵梁内布设竖向预应力 增设 4 道 加固横梁并在加固横梁内布设竖向预应力 在顶板增设钢筋 对底板 裂缝进行补强加固 设置 40 束横向体外预应力 并在中间开口箱设置 钢横撑措施 2 1 桥面板卸载 将无索区梁段箱梁两侧多余实体块切除 切除宽 80cm 切除范围从离 筑龙网 WWW ZHULONG COM 24 号墩 10m 处开始到 25 号墩梁端 切割总长 39 835m 2 2 增设纵梁 设
8、置加固纵梁竖向预应力 在主梁边室斜腹板与底板交界点增设一道纵梁 跨中 37 5m 段纵梁腹 板厚度 25cm 两端厚度增大至 40cm 纵梁下端底宽 61cm 上端顶宽 85cm 采用微膨胀砼浇筑 加固纵梁的竖向预应力采用冷拉 级粗钢筋 直径 25 间距 50cm 轧丝锚固体系锚固 加固纵梁的竖向预应力筋位置处桥面板钻 32mm 孔 粗钢筋锚固在底板底面和顶板顶面 采用无粘结预应力 2 3 增设横梁 设置加固横梁竖向预应力 在本跨主梁无横隔梁区段 长 39 335m 增设 4 道横隔梁 横隔梁厚 度为 20cm 与顶板相接处设 15cm 15cm 梗肋 加固横梁为钢筋砼结构 采用 C50 微膨
9、胀砼浇筑 采用冷拉 级 25 粗钢筋 轧丝锚固体系锚固 加固横梁的竖向预应 力筋位置处仅在桥面板上钻 32mm 孔 竖向预应力筋端埋在加固横梁内 另一端锚在桥面板上 露出梁体外侧的粗钢筋进行封锚处理 采用无粘结 预应力 2 4 底板补强加固 在24 号墩附近主梁底板新浇一层底板砼 厚18cm 采用C50 砼 为保证 底板的传力中心线不变 在加固区域原底板底面粘贴加固锚栓钢板条 2 5 设置横向预应力及开口箱下缘钢横撑 横向预应力采用有 PE 套的 3 j15 钢绞线体外预应力 40 束 每束长 29 5m 横向预应力束锚固在两侧的实体块上 横向预应力布置见附件一 筑龙网 WWW ZHULONG
10、 COM 横向预应力穿过实体块及直腹板处钻约 70mm 的孔 待横向预应力束 张拉完毕后 孔内灌注环氧砂浆封孔 实体块外侧采用水泥砂浆封锚 为了防止开口箱桥面板产生过大的局部弯矩 在开口箱下缘布置钢撑 杆 钢撑杆两端与直腹板密贴 连接牢靠 49 5m 跨主梁加固工作于 2000 年 10 月开始施工 于 2000 年 11 月 施工完成 全桥于 2001 年 6 月 18 日建成通车 二 33 号横向体外索更换 1 33 号索应力失效事宜主要经过 二 33 号横向体外索更换 1 33 号索应力失效事宜主要经过 2004 年 3 月 26 日下午 浙江大学交通研究所对 大桥进行箱梁 混凝土应力检
11、测时发现大桥 24 号墩 25 号墩间 49 5m 边跨主梁横向体外 预应力索有一根 33 号索 出现明显下挠变形 用手摇动该索 感觉已经 松驰 初步断定其应力已经失效 2004 年 3 月 31 日 公司有关人员于现场割开箱梁下游钢箱 顶板 并凿除封锚混凝土 取出锚具 发现夹片未滑脱 也未发现滑丝的 痕迹 但明显看见索的钢绞线在夹片锥端断裂 2 原因分析说明 2 原因分析说明 该桥于 2001 年建成通车 历时已三年有余 因事隔久远 引发 33 号 索断裂失效的原因当是多方面的 涉及的因素也是错综复杂的 单纯从现 场取出的断索实物分析判断 我们认为 导致 33 号索断裂的主要原因当 属以下两
12、个方面 1 钢绞线在张拉锚固过程中 钢绞线被夹片咬伤 造成钢绞线应力集中引起索体断裂 2 索体处于高应力工作状态 在 筑龙网 WWW ZHULONG COM 动荷载的反复作用下 因疲劳引起索体断裂 鉴于横向预应力索主要为消除和控制该跨主梁顶板纵向裂缝 改善主 梁横向受力状况而设置的 且索与索之间具有相对独立性 因此 该索的 断裂不会造成连锁反应 对主梁结构以及行车安全也没有实质性的影响 3 施工方案说明 3 施工方案说明 鉴于该桥特有的社会敏感性和技术复杂性 各方对其处理都十分谨 慎 经我集团公司有关领导和专家与有关各方慎重考虑和认真研究 拟定 仅对已断裂的 33 号索在不中断交通的情况下立即
13、进行更换 对其它 39 根 索仍采用加强观测和检查 暂时维持现状的施工方案 将预应力已经失效的原 33 号索 从 25 号墩起第 33 根 抽出 清理 孔道和锚固端面 新制一束带 PE 套的钢绞线束重新在原孔位穿入进行张 拉锚固 该新制钢绞线束中钢绞线标准强度 Ryb 1860MPa 弹性模量 Ey 1 9 105MPa 张拉力为 546 8KN 新制钢绞线外侧 PE 套外径改为 44mm 较原来钢绞线外侧 PE 套外径小 4mm 以便于在原孔径中穿入 待横向预应力张拉完毕后 孔内灌注环氧树脂封孔 锚具外侧用水泥砂浆 封锚 具体换索施工仍由 公司实施 时间安排初步定于 10 月底进 行 筑龙网
14、 WWW ZHULONG COM 4 工艺流程框图4 工艺流程框图 施工准备 新钢绞线束穿挂安放 千斤顶校验 张拉钢绞线束 孔内灌注环氧树脂 封孔 锚具外侧封锚 主梁外缘钢罩孔焊钢板封堵 涂油漆与原有外观颜色一致 方案拟定 报批 人员 机具 设备进场 外缘端钢箱切割开口 封端混凝土凿除 孔道及锚固端面清理 竣工检查 将原 33 号索从孔道中抽出 新钢绞线索定制 进场验收 资料整理 筑龙网 WWW ZHULONG COM 5 组织机构设置及人员组成5 组织机构设置及人员组成 为了加强 33 号索换索的组织和管理 确保换索施工安全顺利地进行 我集团公司责成一公司成立专门项目部 并指定专人负责 抽调
15、得力技术 人员负责换索施工 具体人员安排如下 项目负责人 技术负责人 质检 安全 人员 试验人员 装吊工 电工 钳工 电焊工 测量人员 1 名 其他作业人员 根据实际需要由现场确定 6 主要材料及机具设备 6 主要材料及机具设备 6 1 带 PE 套的钢绞线索一根 PE 套外径为 48mm 6 2 锚具 2 套 另外考虑备用数量 6 3 工具锚 1 套 带夹片 6 4 限位板 1 块 6 5 100t 穿心式千斤顶 1 台 含配套油泵 油表 6 6 氧气 乙炔各 1 瓶 割刀 1 把 6 7 电焊机 1 台 筑龙网 WWW ZHULONG COM 6 8 砂轮切割机 1 台 配砂轮片若干 6
16、9 1t 3t 倒链各 2 个 6 10 环氧树脂 水泥砂浆麻绳若干 7 主要施工操作技术要点 7 主要施工操作技术要点 7 1 对已失效的钢绞线采用砂轮锯切割后 用穿心式千斤顶横向逐 步拉出孔外 应将钢绞线与外包的 PE 套整体拔出 新制外带 PE 套的钢绞 线束 长度与原钢绞线束下料长度相同 7 2 穿入张拉钢绞线束的步骤如下 参见附件二 1 将桥下检修 吊车移至待穿束位置 将待穿钢绞线位置处主梁外缘钢罩局部割孔 以便 于穿钢绞线束和进行张拉作业 2 将新制钢绞线束由桥上一侧移到检修 吊车上面 钢绞线前端到达桥下中箱位置 3 将钢绞线前端由中箱开 始向一侧穿孔 穿引出主梁边缘后继续拉出约 10 米 4 将钢绞线的另 一端仍在中箱向主梁另一侧孔道内穿引 直至穿出主梁外边缘 5 两端 安装锚具 一端作为锚固端 一端作为张拉端 6 在张拉端安装穿心式 千斤顶 进行张拉作业 7 3 张拉前应对千斤顶及油表进行校核 张拉作业应选在一天中温度 较低的时间进行 7 4 新换钢绞线束控制张拉力为 Tk 546 8KN 采用 100t 穿心式千斤 顶单端张拉 张拉程序 0 10 Tk Tk 持荷 2
