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1、 施工技术方案 编 制 审 批 审 核 二 一七年四月 目 录 1 概况 1 1 1 工程概述 1 1 2 编制依据和引用标准 1 2 施工操作面与支架搭设方案 2 2 1 桁架片吊篮施工操作面 2 2 2 修补裂缝悬挑挂篮操作面 7 2 3 边梁粘贴碳纤维布施工平台搭设 9 2 4 设计技术规范 11 2 5 桥检车施工作业面 11 3 施工技术方案 13 3 1 同步顶升 13 3 2 支座更换原则 13 3 3 GYZF4 滑动支座和 GYZ 非滑动支座及垫石布置 14 3 4 同步顶升更换支座施工流程图 14 4 板梁同步顶升与支座更换施工 15 4 1 技术准备 15 4 2 同步顶
2、升施工基本要求 16 4 3 顶升过程控制技术要点 18 4 4 支座更换类型 20 4 5 同步顶升更换支座工艺流程 20 4 6 顶升 落梁关键施工技术 27 5 同步顶升施工监控 31 5 1 顶升施工监控目的 31 5 2 施工监控主要内容 31 5 3 施工监控与同步顶升控制的联系 33 6 其他维修项目施工方案 35 6 1 混凝土缺陷修补施工 35 6 2 裂缝封闭及灌浆施工 36 6 3 粘贴碳纤维布加固施工 39 6 4 混凝土防腐涂装施工 42 6 5 植筋施工 43 6 6 挡块维修改造施工方案 44 1 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
3、固施工技术规范 JTG T J23 2008 2 混凝土结构加固技术规范 GB 50367 2006 3 公路桥梁板式橡胶支座 JT T 4 2004 4 公路桥梁板式橡胶支座规格系列 JT T 663 2006 5 公路桥梁橡胶支座病害评定技术标准 DB32 T 2172 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 T 2173 2012 8 碳纤维片材加固混凝土结构技术规程 CECS 146 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
4、 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 32 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 12mm 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 18mm 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
5、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 32 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 T 714 2008 桥梁用结构钢 标准执行 Q235
6、钢材的材料特性见表 2 1 表2 1 钢材材料特性表 强度设计值 MPa 材料名称 厚度 mm 弹性模量 E MPa 抗拉 抗压和抗弯 抗剪 Q235 钢 206000215125 2 规范容许值 依据 公路桥涵钢结构及木结构设计规范 JTG D64 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 2 Q235钢材容许应力 MPa 材料名称轴向应力弯曲应力剪应力 Q23514014585 依据 公路桥涵钢结构及木结构设计规范 JTG D64 2015 钢桁梁施工竖向挠 度容许值 L 800 即 16 75mm
7、3 作用力取值 结构自重 钢结构的自重计算采用容重 78 5kN m 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 145 MPa 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
8、9 98MPa 均小于容许应力 145 MPa 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
9、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400kg 2 2 1 构造设计 腹板施工平台采用整
10、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 145 MPa 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 78
11、mm 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 48 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
12、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 145 MPa 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
13、 JTG D60 2004 2 公路桥涵钢结构及木结构设计规范 JTG D64 2015 3 钢结构设计规范 GB 50017 2003 4 公路桥涵施工技术规范 JTJ T F50 2011 2 5 桥检车施工作业面 老桥上部结构维修加固采用桥检车作为施工操作面 白天作业 晚上撤除 详见 图 2 25 2 26 图2 25 现场使用桥检车 图2 26 桥检车施工作业 3 施工技术方案 3 1 同步顶升 考虑到桥的结构特点以及桥面交通流量的实际情况 拟采用 中断交通 纵向逐 墩 横向同步顶升梁体 的方式进行同步顶升 将梁体顶升到位后 对支座 垫石以 及梁底进行更换和维修改造 即在更换支座施工过
14、程中 采用沿着纵向逐一对各墩台 上需要更换的支座进行同步顶升 落梁 的方式进行 为保证更换支座过程中梁体结 构安全 梁体顶升 或落梁 过程中 同一墩台上各支点必须同步顶升 或落梁 梁体顶升 支座更换的主要施工步骤为 1 搭设施工平台等施工准备 2 安放千斤顶和临时支撑 3 安装顶升和监测设备 4 试顶升 问题反馈及处理 5 正式同步顶升 6 多次同步顶升至预定位置 7 调整临时支撑高度并放置临时支撑 8 梁体支撑于千斤顶和临时支撑上 9 改造垫石 楔形块 更换支座 10 再次顶升 取出临时支撑 同步落梁 清理现场 3 2 支座更换原则 根据设计方案对本次支座更换的原则是 1 对于墩台病害支座
15、进行整排更换 2 以消除支座病害作为主要目标 3 不中断或中断交通 纵向逐墩 横向同步顶升梁体 3 3 GYZF4 滑动支座和 GYZ 非滑动支座及垫石布置 图3 1 支座安装构造图 3 4 同步顶升更换支座施工流程图 梁体顶升和更换支座的施工总体流程图见 3 2 所示 图3 2 顶升施工总体流程图 4 板梁同步顶升与支座更换施工 4 1 技术准备 在认真研究并消化技术文件及设计施工图的基础上 对设计施工图进行工艺性复 核 并编制同步顶升更换支座施工工艺 完成施工前的技术准备工作 保证梁体同步 顶升 更换支座工程的施工质量和施工进度 4 1 1 消化吸收设计施工图以及相应的技术文件 根据梁体的
16、结构特点 充分理解施工方案意图 严格按照施工图进行施工 保证 施工质量满足相应的技术规范要求 结合以往同步顶升梁体 更换支座项目数十座桥的施工经验 根据对桥梁病害 施工条件的现场调查情况 提出优化调整建议 并就施工过程中可能遇到的技术性疑 难问题提前预估和做好预案 以充分准备和灵活应对施工实际问题 4 1 2 认真分析结构特点 当顶升或者落梁过程中出现板梁顶升点处位移不同步的情况时 理论上梁体顶升 等效于在顶升点处施加竖向强迫位移 使得结构内产生附加内力 如不进行有效的控 制 可能会导致结构性裂缝病害 因此必须对结构特点进行认真分析 总体掌握结构 的受力 变形特性 4 1 3 顶升前后的桥梁检查 顶升施工之前有必要对需顶升桥跨及其相应的上 下部结构进行全面地检测 以 了解桥梁结构现状 避免已有病害对顶升施工的安全性造成隐患 也便于在顶升过程 中对已有病害做进一步观测 另一方面顶升施工结束后也需要全面检测 对比顶升施 工前的状况 以判断顶升施工是否对桥梁结构造成损伤 若有损伤 则需要采取相应 的维修加固措施 4 1 3 1 外观缺陷检查 1 主梁调查 调查主梁的裂缝情况并详细记录和分析原
