預(yù)制橋梁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

預(yù)制橋梁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)周水興教授/博士重慶交通大學(xué)橋梁工程系主任2017年3月18日南通報告內(nèi)容預(yù)制梁橋構(gòu)造與受力特點(diǎn)預(yù)制梁常見施工通病橋面鋪裝層施工通病施工經(jīng)驗(yàn)的辨證認(rèn)識1）設(shè)計是一種有目的的行為。任何一個構(gòu)造（細(xì)節(jié)）的背后都隱藏著某種設(shè)計意圖，以滿足構(gòu)造、受力、耐久性等要求，如箍筋的長度；4）任何一個小小的工藝改進(jìn)，都會提高施工效率與施工質(zhì)量，節(jié)省工程造價（往往不太重視?。?）施工是實(shí)現(xiàn)設(shè)計意圖的具體實(shí)踐（按圖施工）；3）技術(shù)人員要從力學(xué)、構(gòu)造原理、耐久性等方面來理解和指導(dǎo)施工；一、預(yù)制梁橋構(gòu)造與受力特點(diǎn)1.1T梁、小箱梁組成與構(gòu)造要求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；目的/作用：通過橫隔板聯(lián)結(jié)成整體，達(dá)到共同受力和起到分配荷載的作用。整體性是所有橋梁所追求的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(shí)現(xiàn)，并且要求他們自身具有足夠的強(qiáng)度和剛度）。1.2T梁的受力特點(diǎn)與計算理論國內(nèi)早期采用少橫隔梁建造的橋梁，普遍出現(xiàn)梁體開裂、振動大等問題。設(shè)計上采用的計算理論和假定：T梁橋按剛性橫梁法——橫隔板為剛性如何理解“剛性”？施工中如何去保證？當(dāng)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(dān)P，其余4片梁不受力（圖a）；當(dāng)一個集中力P作用在中間梁時，對剛性橫隔梁，每片梁承擔(dān)P/5（圖c）；實(shí)際工程中，橫隔梁為非絕對剛性，在P作用下各片梁按復(fù)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(dǎo)意義：2#梁受力最為不利，當(dāng)某片中梁施工質(zhì)量相對較差時（仍滿足設(shè)計要求），將其放在3#位置。1.3常見誤區(qū)沒有充分理解橋梁設(shè)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，橫隔板施工質(zhì)量差，或失效，主梁同樣會出現(xiàn)問題。相反，良好的橫隔板施工質(zhì)量，可以彌補(bǔ)主梁施工中的某些缺陷。二、預(yù)制梁常見施工通病與解決方法——以預(yù)制T梁橋?yàn)槔?.1預(yù)制梁混凝凝土施工質(zhì)質(zhì)量混凝土中空空氣被包裹裹在馬蹄部部分，不宜宜溢出形成成氣泡外加劑質(zhì)量量差（如早早強(qiáng)劑、減減水劑），，也可能是是外加劑失失效（具有有較強(qiáng)的時效性）；外加劑與混混凝土相容性差；振搗時間控制制不當(dāng)（人人為估計，，最好用秒秒表精確控控制）外觀顏色不不一致（原原材料含泥泥量偏大、、外加劑問問題）。（1）蜂窩麻面面、顏色不不一致（2）原材料與與混凝土強(qiáng)強(qiáng)度偏低水泥品質(zhì)差差、性質(zhì)不不穩(wěn)定外加劑行業(yè)業(yè)混亂，外外加劑質(zhì)量量參差不齊齊骨料強(qiáng)度偏偏低，《高強(qiáng)混凝土土結(jié)構(gòu)設(shè)計計與施工指指南》規(guī)定，骨骨料母體體巖石的的立方體體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度應(yīng)比比所配置置的混凝凝土強(qiáng)度度高20%以上粗骨料、細(xì)細(xì)骨料混混合堆放放水泥和外外加劑（（如粉煤煤灰）隨隨意堆放放級配不合合理最終結(jié)果果：混凝凝土強(qiáng)度度偏低；；混凝土土不凝固固。（3）混凝土土強(qiáng)度檢檢測與處處理方法法回彈法鉆芯取樣法法蒸養(yǎng)法：：通過對對混凝土土蒸汽養(yǎng)養(yǎng)護(hù)來提提高強(qiáng)度度延時法：：有些混混凝土因因外加劑劑影響，，強(qiáng)度發(fā)發(fā)展緩慢慢，需要要足夠時時間才能能達(dá)到設(shè)設(shè)計強(qiáng)度度強(qiáng)度不足足的處理理方法（（需設(shè)計計單位同同意并完完成以下下工作））降低強(qiáng)度度驗(yàn)算法法；降低強(qiáng)度，并并計入橋橋面鋪裝裝受力驗(yàn)驗(yàn)算法（（已沒有有富余量量）；加固法梁體報廢廢重視混凝凝土強(qiáng)度度，忽視視彈性模模量（強(qiáng)強(qiáng)度、彈彈模雙控控）重視主梁梁預(yù)制，，忽視橫橫隔板的的施工（（包括缺缺陷處理理）重視橋面面鋪裝層層混凝土土施工，，忽視現(xiàn)現(xiàn)澆縱縫縫施工梁體長度控控制差，，造成梁梁體抵緊緊（無法法實(shí)現(xiàn)自自由伸縮縮），或或者梁端端縫隙過過大（連連續(xù)橋面面鋪裝層層無法施施工、后后期開裂裂）（4）混凝土土施工梁端與橋臺相抵——無法自由由伸縮好難打掉掉多余混混凝土??！T梁、小箱箱梁頂面面裂縫多多由混凝凝土收縮縮引起（（裂縫分分布不規(guī)規(guī)則），，可采取取拉毛、、加強(qiáng)養(yǎng)養(yǎng)護(hù)來處處置橫隔板與與翼緣板板、肋板板交匯處處裂縫（（設(shè)圓弧弧過渡、、倒角，，能有效效克服））肋板豎向向裂縫（（臺座不不均勻沉沉降，容容易斷梁梁?。埨罅憾碎_裂（（常見））拆模不當(dāng)引引起的裂裂縫梁場排水水不暢（5）梁體常常見裂縫縫與成因因良好的表表面處理理與縱縫縫施工拆模造成（應(yīng)敲掉掉，與橫橫隔板現(xiàn)現(xiàn)澆混凝凝土一起起澆筑））采用砂漿漿修補(bǔ)是是否可以以？收縮裂縫縫（應(yīng)徹底底鑿除））混凝土裂裂縫特性性反射性（（如，水水泥混凝凝土路面面）外裂縫與內(nèi)內(nèi)裂縫外裂縫可可以轉(zhuǎn)化化為內(nèi)裂縫（如如貼碳纖纖維布））（6）梁體裂縫處置置方法鑿除法如梁體頂頂面、橫橫隔板拆拆模不當(dāng)當(dāng)造成的的裂縫，，應(yīng)鑿除除橋面裂裂縫和已已經(jīng)有裂裂縫的橫橫隔板混混凝土，，然后與與橋面鋪鋪裝層、、橫隔板板現(xiàn)澆縫縫混凝土土一起澆澆筑。嚴(yán)禁采用用抹漿處處置。修補(bǔ)法出現(xiàn)在腹腹板與肋肋板，腹腹板、隔隔板和肋肋板間的的裂縫，，在不影響響結(jié)構(gòu)安安全的前前提下，，可采取取修補(bǔ)方方式封閉閉，確保保耐久性性。因張拉引引起的梁梁端裂縫縫，采取取修補(bǔ)或或者鑿除除再澆筑筑混凝土土進(jìn)行修修補(bǔ)。試驗(yàn)認(rèn)證證法梁體出現(xiàn)現(xiàn)豎向裂裂縫，除除封閉裂裂縫外，，一般都都要采用用荷載試試驗(yàn)方法法驗(yàn)證該該梁能否否滿足承承載力要要求（但但成本高高，不如如棄梁））預(yù)制梁張張拉后會會上撓，，擱置時時間越長長、上撓撓越大，，為保證證現(xiàn)澆層層厚度，，有意減減薄預(yù)制制梁厚度度（錯誤誤做法））明確一次次受力與與二次受受力的關(guān)關(guān)系正確方法法：合理理設(shè)置反反預(yù)拱度度，盡快快安裝預(yù)拱度有有正負(fù)偏偏差，必必須保證證預(yù)制梁梁厚度（7）預(yù)制梁厚度與與橋面現(xiàn)現(xiàn)澆層關(guān)關(guān)系處理理不當(dāng)2.2鋼筋制作作檢查與與常見問問題普遍出現(xiàn)現(xiàn)箍筋長長度或長長或短的的問題，，尤其是是彎鉤筋筋長度普普遍偏短短。管理不夠夠到位?！，F(xiàn)場詢詢問技術(shù)術(shù)人員或或制作工工人，一一時找不不到鋼筋筋構(gòu)造圖圖，或回回答不上上是哪個個鋼筋。。鋼筋間距距偏差較較大，隨隨意性較較強(qiáng)。未按設(shè)計計要求連連接主筋筋。漏筋、位置置不正確確。1）箍筋下下料長度度不夠精精確，后后果是保保護(hù)層厚厚度要么么偏大要要么偏小小，甚至至影響受受力（如如預(yù)埋鋼鋼板中的的U形錨筋））；2）鋼筋焊焊接過程程中，電電壓偏高高，造成成主筋燒燒傷。3）鋼筋間間距問題題?？梢砸杂靡桓鵅12mm的鋼筋，，用紅油油漆做好好間距刻刻度，綁綁扎箍筋筋時，先先將其綁綁扎在主主筋上。。一般只只需2根即可控控制好間間距。鋼筋制作作中的常常見問題2.3支座預(yù)埋埋鋼板與與錨筋作用：使鋼板板與梁體體緊密聯(lián)聯(lián)結(jié)，承承受由溫溫變、車車輛荷載載、剎車車等引起起的水平平變位。。如施工工不當(dāng)，，就會引引起支座座局部脫脫空、局局部受力力，支座座提前破破壞）、、鋼板與與梁體脫脫離（十十分常見見）。支座墊石石不平整整！擠壓后的的支座支座剪切切變形建筑垃圾圾建筑垃圾圾支座剪切切與開裂裂！可憐的支支座！2.3支座預(yù)埋埋鋼板與與錨筋常見通病病：鋼板厚度度不夠（（偏?。诲^筋長度（（L1、L2）不夠、、改變錨錨筋直徑徑；改雙面焊焊為單面面焊或點(diǎn)點(diǎn)焊，焊焊縫厚度度不足；；改變錨筋布置方方向，設(shè)設(shè)計為縱縱向布置置，焊縫受剪剪；施工中改改為橫向向布置，，焊縫受彎彎；鋼板銹蝕；坡橋上鋼鋼板未調(diào)調(diào)平，或或出現(xiàn)反反向調(diào)平平的錯誤誤。未滿焊焊縫不飽飽滿縱向布置置，焊縫縫受剪橫向布置置，焊縫縫受彎雙面焊接接，未清清除焊渣渣先整體制作作好。當(dāng)波紋管管與其沖沖突時，，可以適適當(dāng)挪動動位置，否否則焊縫質(zhì)量量無法保保證?！ば騿栴}題！縱向坡坡度的的預(yù)埋埋鋼板板《公路鋼鋼筋混混凝土土及預(yù)預(yù)應(yīng)力力混凝凝土設(shè)設(shè)計規(guī)規(guī)范》規(guī)定，，當(dāng)縱縱坡超超過2%時，應(yīng)應(yīng)調(diào)平平；簡單辦辦法：：在鋼鋼板底底面設(shè)設(shè)置一一個鋼鋼筋，，或采采用墊墊砂（（精度度低））；后果：：支座座局部部脫空空。支座局局部脫脫空造造成的的損失失非常常巨大大！2.4鋼筋與與預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋筋布置置鋼筋間間距不不夠均均勻；鋼筋保護(hù)層層厚度度不足或或超厚厚（耐久性性），主主要是是鋼筋筋下料料長度度不正正確（（設(shè)計計錯誤誤、下下料不不準(zhǔn)）），墊墊塊脫脫落；；預(yù)應(yīng)力力筋管管道布布置沒沒有嚴(yán)嚴(yán)格按按設(shè)計計要求求，造造成管管道摩摩阻損損失增增大；；管道定定位鋼鋼筋控控制不不嚴(yán)，，一般般曲線線段50cm，直線線段80cm左右設(shè)設(shè)置一一根。。T梁跨中中位置置預(yù)應(yīng)力力編束束要求求：《公路橋橋涵施施工技技術(shù)規(guī)規(guī)范》規(guī)定：：混凝土土保護(hù)護(hù)層厚厚度偏偏大T梁翼緣緣底板鋼鋼筋外外露鋼筋布置不均箍筋長長度短短了?。?！鋼筋接接頭鋼筋焊焊接剛好是是一根根鋼筋筋的直直徑間間距??！鋼筋嚴(yán)嚴(yán)重扭曲，無法法有效效傳力力漏筋力以最最短路路徑傳傳遞P您看得懂是什么嗎？彎曲的的鋼筋筋能夠夠受力力嗎管道線線形不不順彎曲的的鋼束束曲線線3/7/2023美國橋橋梁波波紋管管定位位3/7/20233/7/2023普通鋼鋼筋與與預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋筋沖突突設(shè)計：：允許許適當(dāng)當(dāng)挪動動位置置，但但并不不允許許改變變普通通鋼筋筋的構(gòu)構(gòu)造。。在預(yù)應(yīng)應(yīng)力混混凝土土T梁中，，經(jīng)常常遇到到部分分馬蹄蹄形鋼鋼筋與與預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋筋沖突突.正確的的處理理方法法是不不能改改變封封閉筋筋的構(gòu)構(gòu)造，，否則則會影影響馬馬蹄部部分的的受力力。普通鋼鋼筋與與預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋筋沖突（（續(xù)））處理方方法：：提前前封閉閉普通通鋼筋筋。為什么么馬蹄蹄形中中要設(shè)設(shè)置封封閉箍箍筋？？？目前預(yù)預(yù)制T梁中出出現(xiàn)的的共性性問題題開裂普普遍集中出出現(xiàn)在在馬蹄蹄部分分沿跨徑徑方向向布置置翼緣板板下緣緣開裂裂多出現(xiàn)現(xiàn)在運(yùn)運(yùn)營階階段原因封閉筋筋構(gòu)造造有關(guān)關(guān)構(gòu)造設(shè)設(shè)計預(yù)應(yīng)力力張拉拉等梁底開裂！馬蹄開開裂??！2.5預(yù)應(yīng)力力張拉拉與壓壓漿雙控：：張拉拉力和和伸長長量油壓表表與千千斤頂頂標(biāo)定定壓漿目的的：滿滿足有有粘結(jié)結(jié)設(shè)計計要求求、防防止鋼鋼絞線線銹蝕蝕、斷斷裂（（十分分嚴(yán)重重，有有水有有氣必必然滲滲入管管道內(nèi)內(nèi)）西方發(fā)發(fā)達(dá)國國家：：德國國、美美國等等，因因預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋筋銹蝕蝕已造造成重重大損損失。。2.5預(yù)應(yīng)力力張拉拉與壓壓漿常見通通病張拉不不對稱稱（普普遍））標(biāo)定時時間過過長油壓表表失效效進(jìn)油太快快，導(dǎo)導(dǎo)致有有效預(yù)預(yù)應(yīng)力力無法法傳遞遞到整整片梁梁體漿液制制作隨隨意，，沒有嚴(yán)嚴(yán)格按按設(shè)計計和規(guī)規(guī)范要要求制制作壓漿不飽飽滿封錨隨隨意2）初始張張拉力力的確確定方方法初應(yīng)力力大小小與最最終建建立的的控制制應(yīng)力力密切切相關(guān)關(guān)，初初應(yīng)力力不足足，則則有效效預(yù)應(yīng)應(yīng)力難難以按按設(shè)計計要求求建立立——滿足設(shè)設(shè)計意意圖的的關(guān)鍵鍵?。。。豢鐝?0m：初應(yīng)應(yīng)力取?。?0-15）%的控制制應(yīng)力力；跨徑30-60m的梁，，初應(yīng)力力?。ǎ?5-20）%的控制制應(yīng)力；；跨徑大大于60m，初應(yīng)力力取25%的控制應(yīng)力。。3/7/2023（3）幾何解解析法法確定定初始始張拉拉力按5%分級直直至100%錨下控控制張張拉力力，分分級級讀取取伸長長量，，據(jù)此此計算算出每每一級級之間間伸長長量的的差值值。對應(yīng)于于每一一級的的實(shí)測測伸長長量，，以伸伸長量量讀數(shù)數(shù)為縱縱坐標(biāo)標(biāo)，以以張拉拉力按按5%分級為為橫坐坐標(biāo)，，繪出出張拉拉力～～伸伸長量量關(guān)系系曲線線。考慮到到壓力力表讀讀數(shù)不不易讀讀準(zhǔn)確確，可可多試試?yán)瓗讕资?，選用用讀數(shù)數(shù)較準(zhǔn)準(zhǔn)確的的1～2束進(jìn)行行分析析。從圖2看出，，曲線線的后后半部部分近近似于于一直直線，，表明明已消消除了了鋼束束的松松弛及及錨具具的滑滑移因因素，，張拉拉力與與伸長長量成成正比比例。。將這這一直直線向向坐標(biāo)標(biāo)原點(diǎn)點(diǎn)方向向延長長，直直線與與曲線線分離離點(diǎn)(20%左右)對應(yīng)的拉力值值即可確定為為初張力值。。3/7/2023（4）預(yù)應(yīng)力張拉后后的主梁變形形值變形是整個結(jié)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)，，能夠真實(shí)反反應(yīng)結(jié)構(gòu)的有有效預(yù)應(yīng)力、、混凝土彈性性模量等力學(xué)學(xué)和物理參數(shù)數(shù)。預(yù)應(yīng)力混凝土土T梁在預(yù)應(yīng)力筋筋張拉后發(fā)生生上撓，上撓撓值按設(shè)計文文件取值，當(dāng)當(dāng)缺乏設(shè)計值值時，一般可可按（0.8-1.0）L估算。如跨徑40m的T梁，正常情況況下張拉后的的上撓值為（（0.8-1.0）×40=（3.2-4.0）cm。小于或超過變變形值情況分分析：有效預(yù)預(yù)應(yīng)力、彈性性模量、齡期期、截面尺寸寸——分析原因！3/7/20232.6混凝土鑿毛目的：使新老老混凝土結(jié)合合良好，共同同受力存在的問題：：“星星點(diǎn)綴綴”，隨意鑿鑿一下正確的鑿毛：：應(yīng)將浮漿鑿鑿除，露出粗粗骨料技巧：在模板板上安設(shè)鋼筋筋條。止?jié){棉紗未清清除干凈2.7現(xiàn)澆縫鋼筋布布置與混凝土土澆筑為單向受力板，現(xiàn)澆接縫承承受正彎矩環(huán)形筋應(yīng)焊接接/綁扎環(huán)形鋼筋接頭頭應(yīng)朝上布置置存在的問題：：環(huán)形筋朝下布置模板破舊，接接縫不嚴(yán)密，，振搗不密實(shí)實(shí)（甚至不振振搗）與翼緣板連接接差復(fù)雜的鋼筋布布置振搗不夠吊裝孔混凝土土沒有振搗良好的縱縫施施工質(zhì)量縱向濕接縫模模板破損2.8預(yù)應(yīng)力混凝土土小箱梁預(yù)應(yīng)力管道布布置、線形對對截面應(yīng)力影響很大梁底、臺座不平平整引起的支支座局部承壓壓，引起小箱箱梁畸變應(yīng)力力，造成開裂裂箱梁內(nèi)外溫差差頂板混凝土開開裂（收縮裂裂縫居多）布置在斜腹板板中的彎勾筋筋與設(shè)計嚴(yán)重重不符！——關(guān)鍵在于沒有有對該筋作用用的理解?。。。?！小箱梁內(nèi)側(cè)混混凝土表面1.模板操作（拆拆除）難；2.內(nèi)模塑料膜太太?。ú黄鹱髯饔茫?。如何改進(jìn)模板工藝藝，需要大家家一起來努力力！2.9養(yǎng)護(hù)正確理解養(yǎng)護(hù)護(hù)概念（保持持濕度和溫度度兩個方面））；氣溫低于5℃時，需覆蓋蓋保溫養(yǎng)護(hù)，，不能灑水直直接養(yǎng)護(hù)；采用微膨脹混混凝土，必須須保水養(yǎng)護(hù)，，使鈣釩石能能夠充分生長長；低水膠比的高高強(qiáng)混凝土不不泌水，澆筑筑如不立即覆覆蓋并養(yǎng)護(hù)很很容易開裂；；防止太陽直射射、覆蓋養(yǎng)護(hù)護(hù)。2.9養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)日期不少少于7d（高強(qiáng)混凝土土結(jié)構(gòu)設(shè)計與與施工指南、公路橋橋涵施工技術(shù)術(shù)規(guī)范）高強(qiáng)混凝土水水化熱偏高，，養(yǎng)護(hù)期間混混凝土的內(nèi)部部最高溫度不不宜高于75℃，混凝土內(nèi)內(nèi)部與表面溫溫差小于25℃。為控制高強(qiáng)混混凝土的塑性性裂縫、減少少自身收縮，，必須從混凝土土入模開始就就潮濕養(yǎng)護(hù)，采取噴霧、、澆水、薄膜膜覆蓋等措施施。決不能象普通通混凝土施工工，在入模幾幾小時后才開開始養(yǎng)護(hù)。2.10