QS-02 设计说明1 工程概况庹家桥修建于1996年，位于重庆市省道S205潼泸路大足区K118+830处，是一座单跨实腹式圬工拱桥。
全长20m，桥面总宽22.0m，车行道宽15.0m，桥面横向布置：2.3m（路肩）+15.0m（行车道）+4.7m（路肩）。
主拱圈和拱上侧墙均由浆砌条石浆砌而成，且拓宽过一次，上下游两侧拱圈跨径不一致，上游侧拱圈净跨径6.0m，净矢高1.6m，拱圈厚0.5m，矢跨比1/4；下游侧拱圈净跨径4.0m，净矢高2.0m，拱圈厚0.4m，矢跨比1/2。
桥台为重力式桥台，由浆砌条石浆砌而成。
桥面铺装为沥青混凝土，宽为22.0m；下游侧设置波形护栏，高0.8m；未设置伸缩缝、限载、限速牌及照明设施。
本桥原设计荷载为汽-20级。
庹家桥近些年受交通荷载影响及自然环境的侵蚀，其技术状况出现了不同程度的恶化，该桥现状如图1-1、图1-2 、图1-3所示：图1-1 庹家桥上游侧立面照图1-2庹家桥下游侧立面照图1-3 庹家桥正面照2 设计依据本桥设计依据以下合同及文件编制：（1）《重庆市省道S205潼泸路大足区庹家桥K118+830定期检查报告》（中铁西南科学研究院有限公司）2014.07；（2）《省道S205潼泸路大足区庹家桥加固维修工程合同》2014.09。
3 设计规范及技术标准3.1 设计规范（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；（2）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）；（3）《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）；（4）《公路桥梁加固设计规范》（JTG/T J22-2008）；（5）《公路桥梁加固施工技术规范》（JTG/T J23-2008）；（6）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）。
本工程中如有上述标准未涉及到的项目，以相应该项现行国家标准及行业标准为依据。
3.2 设计技术标准（1）加固设计荷载等级：公路—Ⅱ级；（2）桥面宽度：维持原桥宽度不变；（3）桥面纵横坡：维持原桥纵横坡不变；（4）桥面标高：桥面标高以原桥面标高为基准；改造桥面标高与原桥高程一致，施工时要求在桥区预先埋设标志控制点作为参考点。
4 桥梁病害及原因分析4.1 桥梁病害2014年4月中铁西南科学研究院有限公司对该桥进行了检测，根据检测报告庹家桥主要存在以下病害：（1）上部结构主拱圈：下游拱圈拱腹局部渗水、泛碱，约占40%；上游拱圈拱腹大面积钙化物析出，局部灰缝脱落、渗水；拱上侧墙：下游侧拱圈与侧墙轻微脱裂。
见照片4-1、4-2、4-3。
图4-1 下游拱圈拱腹渗水、泛碱图4-2 上游拱圈钙化物，流水痕迹图4-3 下游侧拱圈与侧墙脱裂（2）下部结构经检查，本桥水上台身部分未见明显病害。
（3）桥面系桥面铺装：本桥桥面铺装层为沥青混凝土。
经检查有1处碎裂、塌陷，面积约为0.6m²，3条横向裂缝累计长度8m，最大缝宽2.2mm。
，见照片4-4、4-5。
图4-4 下游侧桥面碎裂、塌陷图4-5 上游侧1条横向裂缝L=3m4.2 病害原因分析主拱圈渗水、泛碱主要是由于桥面铺装防水层破坏，雨水渗入拱上填料从拱圈砌缝流出；拱圈与拱上侧墙轻微脱离主要是由于雨水侵入拱上填料，使拱上填料软化，产生不均匀沉降，从而导致拱上侧墙与主拱圈发生轻微脱离。
4.3 桥梁技术状况评定由中铁西南科学研究院有限公司《重庆市省道S205潼泸路大足区庹家桥K118+830定期检查报告》可知：庹家桥按照《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/T H21-2011）桥梁总体技术状况评定等级，主要技术状况得分为55.98，技术状况等级为4类，影响结构安全，即主要构件有大的缺损，严重影响桥梁使用功能，因此需要对其进行加固。
5 设计方案5.1 主要思路根据桥梁检测报告，结合实地调查，本桥加固设计主要思路为：由于该桥跨径较小，若采用内衬法加固，将减小桥梁的过水断面，影响该桥的泄洪能力，我们现采取利用原桥台和主拱圈，在其上面现浇实心板形成形成拱梁组合的受力体系，来恢复其承载能力。
5.2 具体措施具体方案如下：（1）对主拱及桥台裂缝宽度小于0.15mm的封闭处理，裂缝宽度大于等于0.15mm的压力灌浆处理。
并且加强此类裂缝的监测。
（2）对破损、蜂窝、勾缝脱落等一些浅表面的病害，对主拱圈破损的砌缝采用环氧砂浆修补，下部用水泥砂浆进行修补。
对孔洞及深度超过6cm的深层疏松区用高强度水泥细石混凝土或环氧细石混凝土修补。
（3）挖除拱上填料至所需标高处，人工夯实填料至水平，浇筑支撑柱和垫梁，再安装模板现浇C40实心板，实心板和垫梁用3层油毛毡隔开。
（4）恢复桥面铺装。
6 主要材料6.1 砂浆、混凝土（1）水泥：应采用高品质的强度等级为52.5和42.5的硅酸盐水泥，应采用同一品种水泥。
（2）粗骨料：应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产。
碎石最大粒径不宜超过20mm，以防混凝土浇筑困难或振捣不密实。
6.2 主要钢材本桥所用钢材均要求符合国家有关标准的规定和要求；主要材料品种如下：（1）普通钢筋：采用HPB300和HRB400钢筋，钢筋应符合《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》（GB 1499.1-2008）和《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）的规定。
（2）钢板：采用《桥梁用结构钢》（GB/T 714-2000）规定的Q235B钢板。
6.3 其他材料其他用材（包括砂、石、水等）的质量应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）有关规定和要求。
7 施工工艺及操作要求7.1 前期准备是一项繁杂的系统工程，对施工精度及质量要求高，因此，建议由具有相应资质与丰富类似工程施工经验的施工单位施工，并聘请具有施工经验的工程师进行全过程监理。
施工中应严格按照交通部颁《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）、《公路桥梁加固施工技术规范》（JTG/T J23-2008）要求和国家、行业现行标准、规范要求进行施工，并应特别注意以下几点：1）施工单位应按基本建设程序的规定，根据设计和相关标准、规范的要求并结合施工单位自身的具体情况，在施工前制定出详细的施工组织设计和施工方案，报监理工程师审查批准，在得到批准后方可开始加固工程的施工，从而确保桥梁加固施工的安全和质量。
2）本桥施工时需要中断交通，由于在该桥附近无绕道通行的条件，因此在本桥施工期间建议采用全程半幅封闭交通的施工组织，同时要注意以下事项：（1）应按有关条例、规程和规范要求，向社会通告桥梁加固施工的有关事项和要求，并设立必要的警示、警告和视线诱导等标志，必要时应设专人维持或指导交通。
（2）施工半幅封闭期间所有车辆建议限速10km/h慢行，并禁止超载重车通过，过往车辆限重不得超过15t，单轴重不得超过10t。
3）施工单位应做好施工前期的各项准备工作，优化施工方案，加强施工现场的管理工作，合理配备劳动力、施工机具，做好施工中的管理调度工作，场地的整理，材料、器具、作业人员均到位。
7.2 主要施工顺序施工时总体上应遵循先对裂缝及局部病害进行处理，后清理桥孔下淤积物对桥台进行修复，再现浇整体板，然后恢复桥面系的减载加固施工方法。
对于互不冲突的施工内容，可在多个工作面同时开展工作，以提高工作效率，尽量缩短施工工期。
全桥加固主要施工顺序：封闭半幅交通，设立禁行标志和告示牌→场地清理并搭设支架→压力灌浆修补裂缝、破损修补→人工夯实拱上填料→浇筑现浇整体板→施工桥面→混凝土养护，待混凝土强度达到80%后→铺筑沥青混凝土→开放施工完的半幅交通，封闭另半幅交通→压力灌浆修补裂缝、破损修补→人工夯实拱上填料→浇筑现浇整体板→施工桥面→混凝土养护，待混凝土强度达到80%后→铺筑沥青混凝土→清理场地、开放交通。
7.3裂缝进行压浆处理（1）裂缝处理检查裂缝情况，并将裂缝周围清理干净。
（2）钻孔埋嘴嘴子是灌浆材料的喷入口，嘴子大小要适当，自重要尽可能地轻，以防因不易贴牢而坠落。
嘴子的布置原则是按50×50cm的梅花形布置（具体位置可根据施工现场适当调整），埋贴之前，先把嘴子底盘用丙酮擦洗干净，然后用灰刀将水泥浆抹在底盘周围，埋贴到布置点。
（3）嵌缝止浆嵌缝止浆的目的是防止浆液流失，确保浆液流在灌浆压力下将砌缝填充密实，如嵌缝质量不好，则灌浆压力不能升高，即使是低压，浆液也会大量外漏，以致砌缝内不能得到有效的灌注，影响灌浆质量。
因此，当嘴子埋贴后，必须把其余砌缝全部封闭，进行嵌缝和堵漏处理。
封闭密实程度是压浆补强成败的关键，必须认真对待。
封闭的方法是：挖除松散砌缝砂浆，深为3~5cm。
各个嘴子底盘周围5~10cm 范围内用灰刀沿嘴子周围抹上水泥浆。
（4）压水（气）试验上述封闭工作完成后相隔一天后，即可进行压水和压气试验，以便检查裂缝的封闭及嘴子的通畅情况。
（5）灌浆经压水（气）试验检查，认为嵌缝质量良好，无渗漏现象后，即可配制浆液、准备灌浆。
往裂缝里灌注浆液，根据拱圈的裂缝情况及施工条件的不同，可选择采用手压泵灌注或灌浆注射器灌注两种方法，灌注压力在0.2MPa左右，施工时从拱脚向拱顶对称注浆，每个注浆嘴的注浆量不应超过0.02m3，若达到0.02 m3时还未灌满，则待所有灌注孔灌注完毕后，且在本次灌注三天之后进行第二次灌浆，以确保饱满且尽量少灌入拱上填料中。
7.4 修补圬工表面缺陷施工工艺圬工表面修补采用或聚合物水泥细石混凝土以及环氧砂浆或环氧细石混凝土修补混凝土，修补圬工表面缺陷，应将圬工表面凿毛或凿除破碎块→用清水冲洗饱和→涂刷界面剂→浇筑水泥砂浆→养护。
7.5 修补表面缺陷施工要求表面修补在用聚合物水泥砂浆或聚合物水泥细石混凝土以及环氧砂浆或环氧细石混凝土修补混凝土表面缺陷时，应明确使用要求，严格按产品说明和《港口工程混凝土粘结修补技术规程》（JTJ271-99）执行。
聚合物水泥砂浆及环氧砂浆的主要性能指标见下表：聚合物水泥及环氧砂浆性能指标1）环氧砂浆使用方法及注意事项（1）环氧需贮存在0℃以上的环境中，环氧砂浆施工要求气温高于5℃。
（2）一般使用32.5R级以上的硅酸盐或普通硅酸盐水泥，砂子需过2.5mm 筛，水泥及砂子均需满足有关规范规定。
（3）施工前须清除基底表面污物、尘土和松软、脆弱部分，并对基面加以喷砂或人工凿毛（深度1～2mm），然后用清水冲洗干净，施工前应使待施工面处于饱和水状态（但不应有积水），在薄层修补区的边缘宜凿一道3～5cm 的深齿槽，增加修补面与老结构的粘结。
（4）根据工程要求，选定灰砂比及环氧掺量，应选灰砂比1：（1.5～2）砂浆，环氧掺量为水泥用量25～30％。