橋梁施工及其質(zhì)量控制要點

1、預制橋梁施工質(zhì)量控制預制橋梁施工質(zhì)量控制要點要點周水興周水興 教授教授/ /博士博士重慶交通大學橋梁工程系主任重慶交通大學橋梁工程系主任20172017年年3 3月月1818日日 南通南通報告內(nèi)容1. 預制梁橋構(gòu)造與受力特點2. 預制梁常見施工通病3. 橋面鋪裝層施工通病4. 施工經(jīng)驗的辨證認識1 1）設計是一種有目的的）設計是一種有目的的行為。任何行為。任何一個構(gòu)造（細節(jié)）的背一個構(gòu)造（細節(jié)）的背后都隱藏著某種設計意圖，以滿足構(gòu)造、受力、耐久性等后都隱藏著某種設計意圖，以滿足構(gòu)造、受力、耐久性等要求，如箍筋的長度；要求，如箍筋的長度；4 4）任何一個小小的工藝改進，都會提高施工效率與施工）任

2、何一個小小的工藝改進，都會提高施工效率與施工質(zhì)量，節(jié)省工程造價（往往質(zhì)量，節(jié)省工程造價（往往不太重視不太重視！）?。? 2）施工是實現(xiàn)設計意圖的具體實踐（按圖施工）；）施工是實現(xiàn)設計意圖的具體實踐（按圖施工）；3 3）技術(shù)人員要從）技術(shù)人員要從力學、構(gòu)造原理、耐久性等方面來力學、構(gòu)造原理、耐久性等方面來理解理解和指導施工和指導施工；一、預制梁橋構(gòu)造與受力特點1.1 T梁、小箱梁組成與構(gòu)造要求n T梁橋、小箱梁橋由若干片梁通過橋面濕接縫、橫隔板連接而成；n 目的/作用：通過橫隔板聯(lián)結(jié)成整體，達到共同受力和起到分配荷載的作用。 整體性整體性是所有橋梁所追求的是所有橋梁所追求的最基本也是最重要的要求

3、最基本也是最重要的要求。整體性通過橫向聯(lián)系（如橫隔板、橫系梁等實現(xiàn)，整體性通過橫向聯(lián)系（如橫隔板、橫系梁等實現(xiàn)，并且要求并且要求他們他們自身具有自身具有足夠的強度和剛度足夠的強度和剛度）。）。1.2 T梁的受力特點與計算理論n國內(nèi)早期采用少橫隔梁建造的橋梁，普遍出現(xiàn)梁體開裂、振動大開裂、振動大等問題。n設計上采用的計算理論和假定：nT梁橋按剛性橫梁剛性橫梁法橫隔板為剛性n如何理解“剛性”？施工中如何去保證？p 當一個集中力P作用在中間梁時，沒有橫隔梁連接，則中間梁承擔P，其余4片梁不受力（圖a）；p 當一個集中力P作用在中間梁時，對剛性橫隔梁，每片梁承擔P/5（圖c）；Pwa)中梁承受荷載為

4、（ =1）Pwb)c)Pw中梁承受荷載各梁承受荷載 /5( =1/5)abcPmm PPmp 實際工程中，橫隔梁為非絕對剛性，在P作用下各片梁按復雜規(guī)律受力。如中梁所受荷載為mP，則m必然大于0.2、小于1.0（圖b）。施工中的指導意義：2#梁受力最為不利，當某片中梁施工質(zhì)量相對較差時（仍滿足設計要求），將其放在3#位置。Pwa)中梁承受荷載為 （ =1）Pwb)c)Pw中梁承受荷載各梁承受荷載 /5( =1/5)abcPmm PPm1.3 常見誤區(qū)沒有充分理解橋梁設計基本假定重視主梁施工質(zhì)量，忽視橫隔板的施工質(zhì)量主梁施工再好，主梁施工再好，橫隔板橫隔板施工質(zhì)量差，或失效，主施工質(zhì)量差，或失效

5、，主梁同樣會出現(xiàn)問題。梁同樣會出現(xiàn)問題。相反，良好的橫隔板相反，良好的橫隔板施工質(zhì)量，可以彌補主梁施施工質(zhì)量，可以彌補主梁施工中的某些缺陷。工中的某些缺陷。二、預制梁常見施工通病與解決方法以預制以預制T T梁橋為例梁橋為例2.1 預制梁混凝土施工質(zhì)量n 混凝土中空氣被包裹在馬蹄部分，不宜溢出形成氣泡n 外加劑質(zhì)量差（如早強劑、減水劑），也可能是外加劑失效（具有較強的時效性）；n 外加劑與混凝土相容性差；n 振搗時間控制不當（人為估計，最好用秒表精確控制）n 外觀顏色不一致（原材料含泥量偏大、外加劑問題）。（1）蜂窩麻面、顏色不一致（2）原材料與混凝土強度偏低 水泥品質(zhì)差、性質(zhì)不穩(wěn)定 外加劑行業(yè)

6、混亂，外加劑質(zhì)量參差不齊 骨料強度偏低，高強混凝土結(jié)構(gòu)設計與施工指南規(guī)定，骨料母體巖石的立方體抗壓強度應比所配置的混凝土強度高20%以上 粗骨料、細骨料混合堆放 水泥和外加劑（如粉煤灰）隨意堆放 級配不合理 最終結(jié)果：混凝土強度偏低；混凝土不凝固。（3）混凝土強度檢測與處理方法 回彈法 鉆芯取樣法 蒸養(yǎng)法：通過對混凝土蒸汽養(yǎng)護來提高強度 延時法：有些混凝土因外加劑影響，強度發(fā)展緩慢，需要足夠時間才能達到設計強度 強度不足的處理方法（需設計單位同意并完成以下工作） 降低強度驗算法； 降低強度，并計入橋面鋪裝受力驗算法（已沒有富余量）； 加固法 梁體報廢n 重視混凝土強度，忽視彈性模量（強度、彈模

7、雙控）n 重視主梁預制，忽視橫隔板的施工（包括缺陷處理）n 重視橋面鋪裝層混凝土施工，忽視現(xiàn)澆縱縫施工n 梁體長度控制差，造成梁體抵緊（無法實現(xiàn)自由伸縮），或者梁端縫隙過大（連續(xù)橋面鋪裝層無法施工、后期開裂）（4）混凝土施工梁端與橋臺相抵無法自由伸縮好難打掉多余混凝土！n T梁、小箱梁頂面裂縫多由混凝土收縮引起（裂縫分布不規(guī)則），可采取拉毛、加強養(yǎng)護來處置n 橫隔板與翼緣板、肋板交匯處裂縫（設圓弧過渡、倒角，能有效克服）n 肋板豎向裂縫（臺座不均勻沉降，容易斷梁?。﹏ 張拉后梁端開裂（常見）n 拆模不當引起的裂縫n 梁場排水不暢（5）梁體常見裂縫與成因良好的表面處理與縱縫施工拆模造成（應敲掉，

8、與橫隔板現(xiàn)澆混凝土一起澆筑）采用砂漿修補是否可以？收縮裂縫（應徹底鑿除）混凝土裂縫特性反射性（如，水泥混凝土路面）外裂縫與內(nèi)裂縫外裂縫可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)裂縫（如貼碳纖維布）外裂縫內(nèi)裂縫（6）梁體裂縫處置方法n 鑿除法 如梁體頂面、橫隔板拆模不當造成的裂縫，應鑿除橋面裂縫和已經(jīng)有裂縫的橫隔板混凝土，然后與橋面鋪裝層、橫隔板現(xiàn)澆縫混凝土一起澆筑。嚴禁采用抹漿處置。嚴禁采用抹漿處置。n 修補法 出現(xiàn)在腹板與肋板，腹板、隔板和肋板間的裂縫，在不影響結(jié)構(gòu)安全的前提下，可采取修補方式封閉，確保耐久性。 因張拉引起的梁端裂縫，采取修補或者鑿除再澆筑混凝土進行修補。n 試驗認證法 梁體出現(xiàn)豎向裂縫，除封閉裂縫外，一

9、般都要采用荷載試驗方法驗證該梁能否滿足承載力要求（但成本高，不如棄梁）n 預制梁張拉后會上撓，擱置時間越長、上撓越大，為保證現(xiàn)澆層厚度，有意減薄預制梁厚度（錯誤做法）n 明確一次受力與二次受力的關(guān)系n 正確方法：合理設置反預拱度，盡快安裝n 預拱度有正負偏差，必須保證預制梁厚度（7）預制梁厚度與橋面現(xiàn)澆層關(guān)系處理不當2.2 鋼筋制作檢查與常見問題 普遍出現(xiàn)箍筋長度或長或短的問題，尤其是彎鉤筋長度普遍偏短。 管理不夠到位?，F(xiàn)場詢問技術(shù)人員或制作工人，一時找不到鋼筋構(gòu)造圖，或回答不上是哪個鋼筋。 鋼筋間距偏差較大，隨意性較強。 未按設計要求連接主筋。 漏筋、位置不正確。1）箍筋下料長度不夠精確，后

10、果是保護層厚度要么偏大要么偏小，甚至影響受力（如預埋鋼板中的U形錨筋）；2）鋼筋焊接過程中，電壓偏高，造成主筋燒傷。3）鋼筋間距問題?？梢杂靡桓鵅12mm的鋼筋，用紅油漆做好間距刻度，綁扎箍筋時，先將其綁扎在主筋上。一般只需2根即可控制好間距。鋼筋制作中的常見問題20202020B122.3 支座預埋鋼板與錨筋n 作用：使鋼板與梁體緊密聯(lián)結(jié)，承受由溫變、車輛荷載、剎車等引起的水平變位。如施工不當，就會引起支座局部脫空、局部受力，支座提前破壞）、鋼板與梁體脫離（十分常見）。雙面焊支座支座墊石錨筋預埋鋼板L1L2支座墊石不平整！擠壓后的支座支座剪切變形建筑垃圾建筑垃圾支座剪切與開裂！可憐的支座！2

11、.3 支座預埋鋼板與錨筋n 常見通?。轰摪搴穸炔粔颍ㄆ。?；錨筋長度（L1、L2）不夠、改變錨筋直徑；改雙面焊為單面焊或點焊，焊縫厚度不足；改變錨筋布置方向，設計為縱向布置，焊縫受剪；施工中改為橫向布置，焊縫受彎；鋼板銹蝕；坡橋上鋼板未調(diào)平，或出現(xiàn)反向調(diào)平的錯誤。未滿焊焊縫不飽滿縱向布置，焊縫受剪縱向布置，焊縫受剪橫向布置，焊縫受彎橫向布置，焊縫受彎雙面焊接，未清除焊渣 先整體制作好。當波紋管與其沖突時，可以適當挪動位置，否則焊縫質(zhì)量無法保證。工序問題！縱向坡度的預埋鋼板 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土設計規(guī)范規(guī)定，當縱坡超過2%時，應調(diào)平； 簡單辦法：在鋼板底面設置一個鋼筋，或采用墊砂（精度低

12、）； 后果：支座局部脫空。支座局部脫空造成的損失非常巨大！2.4 鋼筋與預應力筋布置 鋼筋間距不夠均勻； 鋼筋保護層厚度保護層厚度不足或超厚（耐久性耐久性），主要是鋼筋下料長度不正確（設計錯誤、下料不準），墊塊脫落； 預應力筋管道布置沒有嚴格按設計要求，造成管道摩阻損失增大； 管道定位鋼筋控制不嚴，一般曲線段50cm，直線段80cm左右設置一根。T梁跨中位置預應力編束要求：公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定：混凝土保護層厚度偏大T梁翼緣底板鋼筋外露鋼筋布置不均箍筋長度短了！鋼筋接頭鋼筋焊接剛好是一根鋼筋的直徑間距！鋼筋嚴重扭曲，無法有效傳力漏筋漏筋力以最短路徑傳遞AbRPabBaRPab您看得懂是什么嗎

13、？您看得懂是什么嗎？彎曲的鋼筋能夠受力嗎管道線形不順彎曲的鋼束曲線12/11/2021美國橋梁波紋管定位12/11/202112/11/2021普通鋼筋與預應力筋沖突 設計：允許適當挪動位置，但并不允許改變普通鋼筋的構(gòu)造。 在預應力混凝土T梁中，經(jīng)常遇到部分馬蹄形鋼筋與預應力筋沖突. 正確的處理方法是不能改變封閉筋的構(gòu)造，否則會影響馬蹄部分的受力。普通鋼筋與預應力筋沖突（續(xù)） 處理方法：提前封閉普通鋼筋。a)設計構(gòu)造b)變更構(gòu)造為什么馬蹄形中要設置封閉箍筋？目前預制T梁中出現(xiàn)的共性問題u 開裂普遍 集中出現(xiàn)在馬蹄部分 沿跨徑方向布置 翼緣板下緣開裂 多出現(xiàn)在運營階段u 原因u 封閉筋構(gòu)造有關(guān)u

14、 構(gòu)造設計u 預應力張拉等梁底開裂！馬蹄開裂！2.5 預應力張拉與壓漿n 雙控：張拉力和伸長量n 油壓表與千斤頂標定n 壓漿目的：滿足有粘結(jié)設計要求、防止鋼絞線銹蝕、斷裂（十分嚴重，有水有氣必然滲入管道內(nèi)）n 西方發(fā)達國家：德國、美國等，因預應力筋銹蝕已造成重大損失。2.5 預應力張拉與壓漿n 常見通病 張拉不對稱（普遍） 標定時間過長 油壓表失效 進油太快，導致有效預應力無法傳遞到整片梁體 漿液制作隨意，漿液制作隨意，沒有嚴格按設計和規(guī)范要求制作 壓漿不飽滿 封錨隨意2）初始張拉力的確定方法u初應力大小與最終建立的控制應力密切相關(guān)，初應力不足，則有效預應力難以按設計要求建立滿足設計意圖的關(guān)鍵

15、?。籾跨徑30m：初應力?。?0-15）%的控制應力；u跨徑30-60m的梁，初應力?。?5-20）%的控制應力；u跨徑大于60m，初應力取25%的控制應力。12/11/2021（3）幾何解析法確定初始張拉力 按5% 分級直至100 %錨下控制張拉力， 分級讀取伸長量，據(jù)此計算出每一級之間伸長量的差值。 對應于每一級的實測伸長量，以伸長量讀數(shù)為縱坐標，以張拉力按5 %分級為橫坐標，繪出張拉力 伸長量關(guān)系曲線。 考慮到壓力表讀數(shù)不易讀準確，可多試拉幾束，選用讀數(shù)較準確的12束進行分析。從圖2看出，曲線的后半部分近似于一直線，表明已消除了鋼束的松弛及錨具的滑移因素，張拉力與伸長量成正比例。將這一直

16、線向坐標原點方向延長，直線與曲線分離點(20 %左右)對應的拉力值即可確定為初張力值。12/11/2021（4） 預應力張拉后的主梁變形值u變形是整個結(jié)構(gòu)的反應，能夠真實反應結(jié)構(gòu)的有效預應力、混凝土彈性模量等力學和物理參數(shù)。u預應力混凝土T梁在預應力筋張拉后發(fā)生上撓，上撓值按設計文件取值，當缺乏設計值時，一般可按（0.8-1.0）L估算。u如跨徑40m的T梁，正常情況下張拉后的上撓值為（0.8-1.0）40=（3.2-4.0）cm。u小于或超過變形值情況分析：有效預應力、彈性模量、齡期、截面尺寸分析原因！12/11/20212.6 混凝土鑿毛n 目的：使新老混凝土結(jié)合良好，共同受力n 存在的問

17、題：“星星點綴”，隨意鑿一下n 正確的鑿毛：應將浮漿鑿除，露出粗骨料n 技巧：在模板上安設鋼筋條。止?jié){棉紗未清除干凈2.7 現(xiàn)澆縫鋼筋布置與混凝土澆筑n 為單向受力板，現(xiàn)澆接縫承受正彎矩n 環(huán)形筋應焊接/綁扎n 環(huán)形鋼筋接頭應朝上布置n 存在的問題：環(huán)形筋朝下布置模板破舊，接縫不嚴密，振搗不密實（甚至不振搗）與翼緣板連接差單向板Mmax復雜的鋼筋布置振搗不夠吊裝孔混凝土沒有振搗良好的縱縫施工質(zhì)量縱向濕接縫模板破損2.8 預應力混凝土小箱梁 預應力管道布置、線形對截面應力影響很大 梁底、臺座不平整引起的支座局部承壓，引起小箱梁畸變應力，造成開裂 箱梁內(nèi)外溫差 頂板混凝土開裂（收縮裂縫居多） 布置

18、在斜腹板中的彎勾筋與設計嚴重不符！關(guān)鍵在于沒有對該筋作用的理解！小箱梁內(nèi)側(cè)混凝土表面1.模板操作（拆除）難；2.內(nèi)模塑料膜太薄（不起作用）。 如何改進模板工藝，需要大家一起來努力！2.9 養(yǎng) 護n 正確理解養(yǎng)護概念（保持濕度和溫度兩個方面）；n 氣溫低于5時，需覆蓋保溫養(yǎng)護，不能灑水直接養(yǎng)護；n 采用微膨脹混凝土，必須保水養(yǎng)護，使鈣釩石能夠充分生長；n 低水膠比的高強混凝土不泌水，澆筑如不立即覆蓋并養(yǎng)護很容易開裂；n 防止太陽直射、覆蓋養(yǎng)護。2.9 養(yǎng) 護n 養(yǎng)護日期不少于7d（高強混凝土結(jié)構(gòu)設計與施工指南、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范）n 高強混凝土水化熱偏高，養(yǎng)護期間混凝土的內(nèi)部最高溫度不宜高于75，混凝土內(nèi)部與表面溫差小于25。n 為控制高強混凝土的塑性裂縫、減少自身收縮，必須從混凝土入模開始就潮濕養(yǎng)護，采取噴霧、澆水、薄膜覆蓋等措施。決不能象普通混凝土施工，在入模幾小時后才開始養(yǎng)護。2.10 支座墊塊平整度n 平整度差，施工控制不嚴，導致支座局部脫空，影響支座使用壽命n 對小箱梁，會造成畸變應力，導致箱梁開裂n 一、二級建造師中都有要點2.11 橋面連續(xù)梁端縫隙過大梁端縫隙過大注意橋面連續(xù)與結(jié)構(gòu)連續(xù)