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1、凤起立交南北拼宽桥整治施工技术方案杭州市路桥有限公司二00九年十二月目 录一、 工程概况二、 桥梁现状三、 老桥盖梁受剪破坏修复方案四、 型钢伸缩缝位置防撞墙断开方案五、 支座修复方案六、 桥面伸缩缝更换方案七、 施工总体部署八、 施工总工期凤起立交南北拼宽桥整治施工技术方案一、工程概况凤起立交南北拼宽桥位于杭州市凤起路，桥梁上部结构形式：南侧、北侧标准段为25米空心板梁结构，南侧单跨预制板数量8块，北侧单跨预制板数量5块；中间异型块为现浇钢筋混凝土结构，新建桥梁挑臂分别与原有桥梁的挑臂固结；下部结构：采用重力式桥台，单柱式桥墩，钻孔灌注桩基础。上部结构空心板梁、现浇梁采用C50混凝土；桥面铺
2、装采用C40混凝土；桥墩、盖梁、墩身、桥台台帽采用C30混凝土；钻孔桩、台身采用C25混凝土。二、桥梁现状1.南向东拼宽桥异型块梁板搁置于老桥盖梁上，致使老桥盖梁受剪破坏。2.南侧桥台西向东4号支座有位移；3.南向北1号桥墩南侧6个支座有位移：西向东02、04、06、11、14、15；北侧9个支座有位移：西向东02、04、06、08、09、10、12、14、15；4.南向北2号桥墩南侧5个支座有位移：西向东04、06、08、11、13；西向东12号支座脱空；北侧6个支座有位移：西向东03、07、09、10、11、13；5.南向北3号桥墩南侧西向东01号支座橡胶垫块变形；6.南向北10号桥墩南侧
3、西向东01号支座橡胶垫块变形严重；北侧西向东02、08号支座脱空；7.南向北11号桥墩南侧西向东01、07号支座脱空；西向东08号支座滑移；8.北侧桥台因仓库内无灯光，暂时无法检查。9.南向北过红绿灯第一条伸缩缝砼过渡带破损严重，现有沥青覆盖。支座位移照片 支座脱空照片橡胶垫块变形照片 老桥盖梁受剪破坏照片10.型钢伸缩缝位置防撞墙都未断开三、老桥盖梁受剪破坏修复方案根据有关部门提供的拼宽桥竣工图中反映显示：拼宽桥异形块与老桥盖梁处无任何连接，而现场实际拼宽桥异形块梁板直接搁在老桥盖梁上，拼宽桥异形块梁板混凝土与老桥盖梁形成半固结状态，从而导致一方面拼宽桥异形块梁板部分荷载直接传递到老桥盖梁上
4、，但拼宽桥异形块梁板荷载与老桥本身荷载作用在盖梁上时，盖梁上产生的内力超过盖梁本身抗剪能力时就会发生斜裂缝；另一方老桥盖梁阻止了拼宽桥异形块梁板的自由收缩，从而产生拉应力，但拉应力超过混凝土本身抗拉强度时也会产生裂缝。根据上述原因分析表明决定采取以下修复方案：（1）采用Hilti WS15喜利得电动绳锯切割系统，对拼宽桥异形块梁板与老桥盖梁连接处进行分隔处理，分隔缝控制在1020左右。该设备的特点是切割速度快，无震动，噪声低。由于链锯柔性好，只需要很小的空间就可以绕到拼宽桥异形块梁板与老桥盖梁处周边，然后通过接头连成闭合环，缠绕在动力导向环上，通过动力导向轮的高速旋转，即可很快切断。切断工艺流
5、程为;切割定位定位导向轮的安装切割切割过程同步监控。该设备如图示：（2）老桥盖梁裂缝处理A对宽度0.2mm的裂缝，用角磨机切割片在裂缝处开V型槽，用专用裂缝灌注胶在其表面进行反复涂抹，使胶料渗进裂缝内，达到对裂缝的封闭弥补。 B对宽度0.2mm的裂缝，应采用恒压灌注法对裂缝进行灌注，以达到对裂缝的弥补，然后外贴碳纤维封护。恒压灌注步骤如下：观测裂缝-清洁裂缝-预留并安设底座-封闭裂缝-注入灌缝胶液-拆除灌浆器-清除表面封缝胶及底座。 1）用裂缝放大镜正确观察裂缝宽度； 2）基层处理：清除裂缝表面的灰尘、油污； 3）确定注入口：清一般按3040cm距离设置一个V型注入口，注入口位置尽量设置在裂缝
6、较宽、开口较畅的部位预留； 4）封闭裂缝：除预留注入口之外，采用封口胶封住裂缝，留出注入口； 5）安设塑料底座：用专用快干胶将底座粘于注入口上； 6）安设灌浆器：将配好的专用灌注胶注入软管中，把装有胶料的灌浆器旋紧于底座上； 7）灌浆：松开灌浆器弹簧，确认注入状态，如胶料不足可补充再继续注入； 8）注入完毕：待注入速度降低确认不再进胶后，可拆除灌浆器，用堵头将底座堵死； 9）灌注胶固化后敲掉底座及堵头，清理表面封缝胶。四、型钢伸缩缝位置防撞墙断开处理方案采用Hilti WS15喜利得电动绳锯切割系统，对原型钢伸缩缝处防撞墙混凝土未断开处进行分隔处理。切割过程中必须避开防撞墙内的电路管线。五、支
7、座修复方案1. 总体方案确定本工程对支座修复可考虑以下二种方案：方案一，仅修复局部脱空、滑移、橡胶垫块变形的支座（特点：造价相对较低，工期短）；方案二，所有支座一次性全部更换（特点：造价相对较高，工期较长）。不管采取何种方案均需对桥梁板进行整体顶升后，才能实现支座的修复和更换。经过多方面比较，本次决定采用方案一。根据现场实际状况，整体顶升决定采用桥梁一个墩台一个墩台依次顺序整体顶升的方法进行，顶升时不中断上部交通。本工程确定采用最先进的一组液压超薄型千斤顶连动整体顶升系统进行单墩（台）整体顶升。主要原理是利用超薄型油压千斤顶及其工作系统，将其安放在桥台或盖梁顶面，通过主控制器，所有千斤顶同步工
8、作，将整跨空心板梁全部同时顶起不大于5mm后再对支座进行修复。因拼宽部分桥梁挑臂与原有桥梁的挑臂连接是固接，如图示:为了在顶升过程中避免拼宽部分桥梁挑臂与老桥梁板的挑臂之间产生裂缝，故需在老桥中设置顶升应力释放缓冲区。距拼宽桥最近的老桥五块空心梁板必须跟随拼宽桥整体同步顶升，顶升高度分别为5mm、3、2、1、0。顶升速率必须与拼宽桥保持整体同步性。2. 顶升力确定据图纸计算，单块中板恒重约为60.8吨，边板恒重约为76.5吨，根据城市桥梁设计荷载标准（CJJ 77-98）城-A级汽车荷载取15.0KN/ m ，则10#、11#桥梁动载为151.2255=225吨，则桥面上部总荷载为F=1/2(
9、60.83+76.52)1.25+225=322.1吨,实际在每侧盖梁上的每块空心板梁端头绞缝之间安设一台扁形千斤顶。即10#、11#墩单侧盖梁上安装千斤顶的总数为6台，则每台千斤顶的顶升力为f=322.1/653.6吨/台。南侧桥台、1#、2#、3#桥面上部总荷载为F=1/2(60.86+76.52)1.25+151.2258=503.6吨，1#、2#、3#墩单侧盖梁上安装千斤顶的总数为9台，则每台千斤顶的顶升力为f=503.6/955.9吨/台。3. 单墩整体顶升结合本工程的特点及难点，经多方案比选后，最终决定采用以下方案。由于桥梁支座移位及桥梁支座脱空垫实须对桥梁上部结构整体顶升高度较小
10、，千斤顶最大顶升高度控制标准为5。故决定采用低高度串联油泵千斤顶整体同步顶升桥梁上部结构的方法实现要求，使用百分表实现整体同步。方案要点如下：（1）整体顶升千斤顶上下支撑点：盖梁顶面用干砂浆找平并垫12不锈钢板作为整体顶升千斤顶下支撑点，梁板底部一般比较平整不需要做过多处理只在两片板梁处是用薄钢板垫平作为整体顶升千斤顶上支撑点。（2）千斤顶选用:采用100吨低高度串联油泵千斤顶,顶身长度34mm，底座直径200mm，顶帽140mm，行程10mm。（3）千斤顶布置：根据顶升重量及顶升的稳定性要求,对于10#、11#桥梁墩盖梁两侧分别布置6台千斤顶，对于南侧桥台、1#、2#、3#桥梁墩盖梁两侧分别
11、布置9台千斤顶，位置在两片板梁的中间。（4）顶升监控点划分：每隔两个到三个千斤顶附近设置一个百分表，监控梁底与垫石面之间的距离。（5）顶升行程监控：采用经校核的精度为0.1mm的百分表；施工总流程图如图所示。施工总体设计施工准备顶升设备校检调试验试分级顶升至施工所需高度落梁就位进行2mm试顶升顶升阶段监测顶升设备安装正式进行顶升支座修复4. 主要工序施工（1）顶升支撑点处理由于空心板梁圆板支座高度为65mm，大于千斤顶的高度34mm（现场实测盖帽至梁底净空为160左右），梁下作业空间足够，故可以将千斤顶直接放在梁下盖梁上进行桥梁上部结构整体同步顶升；支撑点设在盖梁距桥梁支座净距100mm处，横
12、梁向设在两片空心板梁中间，两片空心板梁梁底面用薄钢板垫平。顶升到位后采用钢板临时支撑，形成临时固定点，以增加接触点和接触面积，提高顶升系统的稳定性。（2）顶升控制系统本工程采用百分表配合低高度串联油泵千斤顶完成桥梁同步顶升。由于本次同步顶升高度较小，用百分表观测顶升高度，每行程1mm进行一次顶升（或下降）高度调整，使各顶之间误差控制在2mm以内。这样既避免了采用传统的顶升工艺时，往往由于荷载的差异和设备的局限，无法根本消除油缸不同步对构件造成的附加应力而导致构件失效，具有极大的安全隐患。又避免了采用较先进的PLC液压同步顶升技术时的高额费用。 （3）顶升系统千斤顶布置每墩单片空心板梁两边分别布
13、置2台100吨的千斤顶如下图所示，可提供最大100吨顶力。千斤顶沿盖梁两侧布置。空心板梁千斤顶布置示意图 千斤顶安装为便于顶升操作，所有千斤顶均按向上方向安装，即千斤顶底座在盖梁上，油缸在梁板底部。千斤顶安装时应保证千斤顶的轴线垂直。以免因千斤顶安装倾斜在顶升过程中产生水平分力。保证油顶安装稳固后再接通油路。（4）顶升准备顶升前桥面上布置好标高观测点，精确测量各点的标高值及桥梁偏移情况，并做好记录，作为竣工后验收点。并作好如下准备工作:顶升系统可靠性检验。成立顶升指挥系统。顶升液压系统布置。顶升系统测试。确定观测点。顶升系统可靠性检验元件的可靠性检验：元件的质量是系统质量的基础，为确保元件可靠
14、，本系统选用的元件均为国际或国内品牌产品。在正式实施顶升前，将以70-90%的顶升力在现场保压5小时，再次确认密封的可靠性。成立顶升工程现场领导组现场指挥组设总指挥1名，全面负责现场指挥作业，指挥组下设4个职能小组：分别是监测组、控制组、液压组和作业组，负责相关的工作，各职能小组设组长一名，与总指挥、副总指挥共同组成现场指挥组。各职能小组的功能分别是：a、监测组：负责监测桥梁的整个运动轨迹、整体姿态等，定期将监测结果汇总后报现场总指挥，当出现异常情况或监测结果超出报警值时，则应及时向总指挥汇报，并提出建议。b、控制组：根据总指挥的命令对观测百分表读数，将信息反馈给液压组，只听从总指挥的指令。c、液压组：负责整个液压系统的安装与操作，维护与保养，检查与维修等。根据总指挥的要求操作千斤顶。d、作业组：负责顶升期间的劳力配置，在顶升的整个过程中提供劳务作业。其工作内容包括施工准备时的场地清理、脚手架搭设、桥梁支座更换及桥梁支座脱空垫实等。各职能小组受总指挥统一指挥，向总指挥汇报工作，总指挥汇总领导组其它成员的意见后做出决策，并由总指挥向各职能小组发出指令，进入下一道工序工作；人员培训所有参与顶升的施工的人员都进行工作的严格分工，在进
