大滨路三期伏牛溪大桥加固工程

施 工 案 例 总 结

施工单位：重庆特辰建筑加固工程有限公司

一、工程概况

大滨路三期伏牛溪大桥位于重庆市大渡口区，为城市次干路Ⅰ级桥梁，设计行车速度40km/h，双向四车道，道路标准路幅宽度26m。桥梁第8联为3×40m+31.5m预应力混凝土连续箱梁，梁高2.2m，采用盆式橡胶支座。

该桥第8联桥下P14#墩处因违规进行汽油分装作业，引发1辆油罐车和6辆长安面包车起火燃烧，致使第8联桥梁遭受火灾损伤，大火于当日20时15分左右被扑灭。火灾发生后，业主单位委托重庆交大建设工程质量检测中心有限公司开展火灾事故后应急检测，出具应急检测报告（报告编号：017P3103001800006）。检测结果表明：火灾后第8联技术状况指数BCI为75.87，技术状况评定为C级；其中P14#墩墩身、P14#墩支座及第1跨、第2跨主梁的技术状况指数仅为60.00，评定为D级，属于"差的状态"，主要构件存在大的缺损，严重影响桥梁使用功能及承载能力，不能保证正常使用，火烧后桥墩承载能力较原桥墩最大程度降低。

据此，业主委托重庆交通大学工程设计研究院有限公司对损伤严重区域进行维修处治设计，以恢复桥梁正常使用功能，改善结构耐久性能，维持原设计荷载等级。本工程即对伏牛溪大桥第8联实施的火灾后维修加固施工。

二、参建单位

建设单位：重庆市大渡口区市政工程处。

设计单位：重庆交通大学工程设计研究院有限公司。

检测单位（应急检测）：重庆交大建设工程质量检测中心有限公司。

监理单位：河南省育兴建设工程管理有限公司。

施工单位：重庆特辰建筑加固工程有限公司。

安全监管单位：重庆市大渡口区城市管理局安全监管中心；行业指导单位：重庆市大渡口区城市管理局市政科（竣工验收阶段参与）。

三、开竣工时间及施工工期

本工程于2019年4月经重庆市大渡口区公共资源交易中心招标确定施工单位，2019年5月14日由建设单位组织设计、监理、施工单位在大渡口区市政工程处召开设计技术交底会议，明确施工技术要求及质量控制要点。

2019年5月23日，项目部完成开工前各项准备工作并提交开工报告，正式进场开工。计划工期90个日历天，其中下部结构工期60天、上部结构工期30天。经科学组织、精心施工，于2019年8月7日完成施工合同约定的全部施工内容，实际施工工期约76个日历天，较计划工期提前。

2019年8月22日，建设单位组织设计、监理、施工单位在现场召开竣工预验收会议，工程观感质量总体评价较好；2019年10月15日，各参建单位在大渡口区市政工程处召开竣工验收会议，验收结论为：项目管理规范、措施得力、工程资料完备，工程施工质量合格，同意该工程竣工验收合格。

四、主要施工内容及技术措施

本工程为桥梁火灾后维修加固工程，主要施工内容包括：P14#墩增大截面加固（新增承台及外包钢套筒）、箱梁底板粘贴碳纤维布加固、P14#墩支座更换、箱梁及桥墩防腐涂装、泄水管更换、P15#墩支座钢板防腐处理、垫块及挡块混凝土破损处治、桥下增设隔离栅等。

（一）P14#墩增大截面加固。

P14-1#、P14-2#墩因火灾造成表面混凝土剥落、承载力降低，采用增大截面法加固处治。在原桩顶处增设钢筋混凝土承台，承台采用C40自密实混凝土浇筑，高1.50m，为圆形承台，直径3.0m（较原桩基直径大50cm），新增承台通过植筋与原桩基有效连接；墩身采用钢套筒内浇筑混凝土形式增加截面尺寸，将原桥墩边长由1.8m增大至2.1m，保证新桥墩轴线及外轮廓线竖直。钢套筒采用20mm厚Q235C钢板焊接而成，由N1钢套筒、N2锚固板、N3加劲板组成，通过圆柱头剪力焊钉与内部混凝土连接共同受力。

施工中采用电镐结合气动凿毛机进行新旧混凝土结合面处理，凿除表层受损混凝土，使结合面凹凸差不小于4mm，露出坚硬密实基面，浇筑前涂刷混凝土界面结合剂随涂随浇；钢结构焊接全部进行焊接工艺评定，对接焊缝满足Ⅰ级焊缝要求、角焊缝满足Ⅱ级焊缝要求，焊缝采用超声波探伤检测，手工焊采用CO2气体保护焊工艺。

（二）结构植筋施工。

植筋采用A级改性环氧树脂植筋胶，钻孔采用冲击电钻（喜利得导向定位钻机），φ12钢筋钻孔直径16mm、φ16钢筋钻孔直径20mm。钻孔前使用钢筋定位仪判定原结构钢筋位置，避免损伤原结构；清孔采用毛刷配合压缩空气反复处理不少于3次；注胶从孔底开始，注胶量达孔深2/3以上，钢筋除锈后旋转插入孔底，24小时内严禁扰动。废孔采用C60高强灌浆料封堵。植筋完成后现场进行抗拔试验检测，全部合格。

（三）箱梁底板粘贴碳纤维布加固。

对火灾后箱梁底板混凝土剥落区域，先采用环氧砂浆修复局部缺陷及裂缝，再粘贴1层碳纤维布（规格300g/m²高强Ⅰ级布）进行加固处治，以提高混凝土耐久性，处治范围与剥落区域基本相同。碳纤维布及配套浸渍胶、底胶、找平材料按规范工艺使用：混凝土基底打磨清理并丙酮擦拭，涂刷底层树脂，环氧腻子找平（每平方米突起小于10mm、凹陷小于3mm），分段粘贴碳纤维布（每段不超过6m，搭接长度不小于200mm，多层接口错开500mm以上），滚压排除气泡，空鼓检查合格后自然养护。粘贴施工严格执行气温5℃以下、相对湿度大于85%或雨天不施工的规定。

（四）支座更换及梁体顶升。

更换P14-1#、P14-2#墩上的盆式橡胶支座，型号为GPZ(II)17.5DX及GPZ(II)17.5SX，支座型号、规格与原设计一致，确保支座高度不变。采用位移同步顶升法施工：顶升前测量墩台处梁底及墩台帽顶面标高，精确确定顶升高度；千斤顶及油泵进场前全部标定，千斤顶底下垫450×450×20mm钢板、顶面垫350×350×20mm钢板；桥面设置千分表观测标志，均匀对称布置；正式顶升前先行试顶，消除支撑非弹性变形并观察一小时。顶升时由专人统一指挥，每次顶升高度2mm，各千斤顶顶升高差不超过0.5mm，相邻两墩顶升高差不大于0.5cm，顶升高度控制在1.5cm以内，以竖向位移和油压表读数双控（油压误差不超过±1MPa），一边顶升一边支垫，增设钢筋混凝土预制块形成临时固定点。梁体顶升脱离支座后取出原支座，精确测量支座高度并用薄钢板和环氧树脂胶调整高差，放入新支座后缓慢落梁至原设计标高，确保梁体线形及桥面标高不变。顶升及落梁期间临时封闭交通，并同步观测伸缩缝状态。

（五）箱梁及桥墩防腐涂装。

对箱梁底板底面、箱梁翼缘、箱梁腹板侧面及P15#桥墩烟熏区域进行混凝土防腐涂装，涂装区域与烟熏范围相同。涂层体系为：补强剂、环氧封闭漆（厚度不大于50μm）、环氧树脂漆（100μm）、丙烯酸聚氨酯漆或有机硅丙烯酸漆（80μm），面漆颜色经业主确认为标准色卡7047号，与混凝土原色相近。涂装施工采用桥梁检测车及升降平台车作业。

（六）排水设施及附属工程。

在箱梁底板泄水管烧毁处重新设置泄水管，管径及材料与原施工图设计相同；对P15#墩支座钢板清除烟熏层后涂刷两道红丹防锈漆进行防护；对P14-1#墩垫块及支座旁挡块混凝土脱落部位，凿除劣质混凝土后高压水清洗，涂刷改性环氧基液（厚度不超过1mm），环氧砂浆抹平捣实修复；桥下增设隔离栅，确保桥下安全并便于桥梁维护。

五、完成主要工程量

（1）涂装工程：箱梁及桥墩防腐涂装3108m²（其中箱梁底板2040m²、翼缘板468m²、腹板420m²、P15#桥墩180m²）；钢结构外表面漆195.55m²、内表面漆185.44m²；支座钢板防锈涂装8.32m²。

（2）碳纤维加固：粘贴碳纤维布（300g/m²）567.2m²（纵桥向450.8m²、横桥向93.5m²，含压条22.9m²）；配套螺栓644套。

（3）P14#墩增大截面加固：墩身C40自密实混凝土26.29m³；新增承台C40自密实混凝土8.80m³；20mm厚钢套筒（含锚固板、加劲板）30.17t；焊钉1722套；植筋632根；现浇构件钢筋0.64t。

（4）混凝土表面处理：砼表面凿毛及界面剂183.48m²；环氧砂浆修补箱梁及支座面87.38m²。

（5）支座更换：更换盆式橡胶支座2套（GPZ(II)17.5DX、GPZ(II)17.5SX各1套）。

（6）排水设施：更换桥面泄水管（D=250mm）217m。

（7）附属工程：挖基坑土石方104.64m³；土石方回填90.32m³；C25混凝土基础4.47m³；隔离栅钢管柱0.214t；钢筋网片0.405t。

六、主要材料及检测试验

工程所用主要材料均报监理工程师审查同意后采购，进场后由监理工程师抽样、共同送业主委托的检测试验单位检测合格后方可使用：

混凝土采用重庆交能建材有限责任公司供应的C40自密实混凝土（满足JGJ/T 283-2012要求）；加固用结构胶（植筋胶、碳纤维胶、环氧砂浆）采用重庆乾睿新固建筑材料有限公司A级胶产品；碳纤维布采用山东江山纤维科技有限公司CXS-300高强Ⅰ级碳纤维布；钢套筒采用重庆钢铁股份有限公司20mm厚Q235C钢板；钢筋直径22mm以上采用HRB500、12～20mm采用HRB400、12mm以下采用HPB300；焊钉为公称直径22mm圆柱头剪力焊钉，采用电弧螺柱焊施工。

检测试验完成情况：原材料复检——碳纤维布1组、碳纤维胶1组、钢筋φ12及φ16各1组，全部合格；现场检测——植筋抗拔试验φ12、φ16各1组，焊缝超声波探伤1组，全部合格；混凝土试块抗压4组，全部合格。

七、工程质量验收情况

施工过程中贯彻样板先行制度，每道工序严格执行国家有关质量规范要求，隐蔽工程（承台施工、植筋施工等）经设计单位现场检查验收合格，其余各道工序均经业主、监理等各方共同验收合格后方进入下一工序。各分项工程质量评定情况：钢筋工程、模板工程、混凝土工程、植筋工程、支座更换、粘贴纤维复合材加固、桥梁涂装，均评定为合格。

本工程执行的主要规范标准包括：《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015、《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013、《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》CECS146-2003、《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008等。竣工验收结论为工程质量合格。

八、安全文明施工情况

本工程编制了《施工组织方案》《安全文明施工方案》《交通组织专项方案》及经专家组审核同意的《更换支座专项方案》并严格执行。施工全过程加强现场安全管理工作，落实安全技术操作规程，签订施工安全责任制，健全班前安全活动，完善安全交底，发现隐患及时整改。施工期间针对桥下火灾后作业、高空作业、有限空间作业、梁体顶升等危险性较大的分部分项工程实施专项安全管理，更换支座作业期间临时封闭交通、统一指挥。工程自开工至竣工未发生任何安全事故，实现"五无"施工目标，工程安全评定为合格。

施工期间合理组织交通疏导，做好文明施工、环境保护及噪声防治工作，尽量减少对周边市民出行及环境的影响，未发生任何投诉纠纷。

九、施工体会与经验总结

（一）火灾后桥梁加固的关键在于损伤评估与处治措施的精准对应。本工程依据应急检测报告针对不同损伤等级构件分别采取增大截面、粘碳纤维、支座更换、防腐涂装等针对性措施，做到了"一病一方"，加固后桥梁技术状况及承载能力恢复正常使用要求。

（二）P14#墩外包钢套筒加固中，钢板成型质量、焊接质量及安装精度是施工难点，通过焊接工艺评定、CO2气体保护焊工艺及全过程超声波探伤检测，保证了钢结构质量；箱梁底板粘贴碳纤维布施工中，烟熏后混凝土粘贴基面处理是重中之重，通过严格的打磨清理、底胶涂刷及空鼓检查处理，确保了粘贴质量。

（三）盆式橡胶支座自重大、现场空间狭小，采用位移同步顶升法更换支座，通过千斤顶统一标定、双控顶升、临时支垫等措施，保证了梁体顶升安全及梁体线形不变，为同类桥梁支座更换施工积累了成熟经验。

（四）本工程实行质量安全目标责任制，施工期间合理安排人力物力，密切与建设、设计、监理单位沟通协作，出现的问题均得到及时处理，有效控制了质量安全风险，实现了工期、质量、安全目标的全面兑现，工程一次验收合格。