橋梁施工及其質(zhì)量控制要點（共87）

預制橋梁梁施工質(zhì)質(zhì)量控制制要點周水興教教授/博士重慶交通通大學橋橋梁工程程系主任任2017年3月18日南南通報告內(nèi)容容預制梁橋橋構造與與受力特特點預制梁常常見施工工通病橋面鋪裝裝層施工工通病施工經(jīng)驗驗的辨證證認識1）設計是是一種有有目的的的行為。任任何一個構造造（細節(jié)節(jié)）的背背后都隱隱藏著某某種設計計意圖，，以滿足足構造、、受力、、耐久性性等要求求，如箍箍筋的長長度；4）任何一一個小小小的工藝藝改進，，都會提提高施工工效率與與施工質(zhì)質(zhì)量，節(jié)節(jié)省工程程造價（（往往不太重視視！）2）施工是是實現(xiàn)設設計意圖圖的具體體實踐（（按圖施施工）；；3）技術人人員要從從力學、構構造原理理、耐久久性等方方面來理解和指指導施工工；一、預制制梁橋構構造與受受力特點點1.1T梁、小箱箱梁組成成與構造造要求T梁橋、小箱梁梁橋由若若干片梁通過橋橋面濕接接縫、橫隔板連接而成；目的/作用：通通過橫隔隔板聯(lián)結結成整體，達達到共同同受力和和起到分配荷荷載的作用。整體性是所有橋橋梁所追追求的最基本也也是最重重要的要要求。整體性性通過橫橫向聯(lián)系系（如橫橫隔板、、橫系梁梁等實現(xiàn)現(xiàn)，并且要求求他們自身具有有足夠的強強度和剛剛度）。1.2T梁的受力力特點與與計算理理論國內(nèi)早期期采用少橫隔梁梁建造的橋橋梁，普普遍出現(xiàn)現(xiàn)梁體開裂、振振動大等問題。。設計上采采用的計計算理論論和假定定：T梁橋按剛性橫梁梁法——橫隔板為為剛性如何理解解“剛性性”？施施工中如如何去保保證？當一個集集中力P作用在中中間梁時時，沒有有橫隔梁梁連接，，則中間間梁承擔擔P，其余4片梁不受受力（圖a）；當一個集中中力P作用在中中間梁時時，對剛剛性橫隔隔梁，每每片梁承承擔P/5（圖c）；實際工程程中，橫隔梁為非非絕對剛剛性，在在P作用下各各片梁按按復雜規(guī)律受力力。如中梁所所受荷載載為mP，則m必然大于于0.2、小于1.0（圖b）。施工中的的指導意意義：2#梁受力最最為不利利，當某片中梁梁施工質(zhì)質(zhì)量相對對較差時（仍滿滿足設計計要求）），將其放在在3#位置。1.3常見誤區(qū)區(qū)沒有充分分理解橋橋梁設計計基本假假定重視主梁梁施工質(zhì)質(zhì)量，忽忽視橫隔隔板的施施工質(zhì)量量主梁施工工再好，，橫隔板施工質(zhì)量量差，或或失效，，主梁同同樣會出出現(xiàn)問題題。相反，良良好的橫橫隔板施工質(zhì)量量，可以以彌補主主梁施工工中的某某些缺陷陷。二、預制梁梁常見施施工通病病與解決決方法——以預制T梁橋為例例2.1預制梁混混凝土施施工質(zhì)量量混凝土中中空氣被被包裹在在馬蹄部部分，不不宜溢出出形成氣氣泡外加劑質(zhì)質(zhì)量差（（如早強強劑、減減水劑）），也可可能是外外加劑失失效（具具有較強強的時效性）；外加劑與與混凝土土相容性差；振搗時間控控制不當當（人為為估計，，最好用用秒表精精確控制制）外觀顏色色不一致致（原材材料含泥泥量偏大大、外加加劑問題題）。（1）蜂窩麻麻面、顏顏色不一一致（2）原材料料與混凝凝土強度度偏低水泥品質(zhì)質(zhì)差、性性質(zhì)不穩(wěn)穩(wěn)定外加劑行行業(yè)混亂亂，外加加劑質(zhì)量量參差不不齊骨料強度度偏低，，《高強混凝凝土結構構設計與與施工指指南》規(guī)定，骨骨料母體體巖石的的立方體體抗壓強強度應比比所配置置的混凝凝土強度度高20%以上粗骨料、細細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果果：混凝凝土強度度偏低；；混凝土土不凝固固。（3）混凝土土強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)護來提提高強度度延時法：：有些混混凝土因因外加劑劑影響，，強度發(fā)發(fā)展緩慢慢，需要要足夠時時間才能能達到設設計強度度強度不足足的處理理方法（（需設計計單位同同意并完完成以下下工作））降低強度度驗算法法；降低強度，并并計入橋橋面鋪裝裝受力驗驗算法（（已沒有有富余量量）；加固法梁體報廢廢重視混凝凝土強度度，忽視視彈性模模量（強強度、彈彈模雙控控）重視主梁梁預制，，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、、加強養(yǎng)養(yǎng)護來處處置橫隔板與與翼緣板板、肋板板交匯處處裂縫（（設圓弧弧過渡、、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））采用砂漿漿修補是是否可以以？收縮裂縫縫（應徹底底鑿除））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當造成的的裂縫，，應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。嚴禁采用用抹漿處處置。修補法出現(xiàn)在腹腹板與肋肋板，腹腹板、隔隔板和肋肋板間的的裂縫，，在不影響響結構安安全的前前提下，，可采取取修補方方式封閉閉，確保保耐久性性。因張拉引引起的梁梁端裂縫縫，采取取修補或或者鑿除除再澆筑筑混凝土土進行修修補。試驗認證證法梁體出現(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方法法驗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關系正確方法法：合理理設置反反預拱度度，盡快快安裝預拱度有有正負偏偏差，必必須保證證預制梁梁厚度（7）預制梁厚度與與橋面現(xiàn)現(xiàn)澆層關關系處理理不當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)場詢詢問技術術人員或或制作工工人，一一時找不不到鋼筋筋構造圖圖，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。未按設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，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，，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支座預埋埋鋼板與與錨筋常見通病?。轰摪搴穸榷炔粔颍ǎㄆ。?；錨筋長度（（L1、L2）不夠、、改變錨錨筋直徑徑；改雙面焊焊為單面面焊或點點焊，焊焊縫厚度度不足；；改變錨筋布置方方向，設設計為縱縱向布置置，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。當波紋管管與其沖沖突時，，可以適適當挪動動位置，否否則焊縫質(zhì)量量無法保保證?！ば騿栴}題！縱向坡度度的預埋埋鋼板《公路鋼筋筋混凝土土及預應應力混凝凝土設計計規(guī)范》規(guī)定，當當縱坡超超過2%時，應調(diào)調(diào)平；簡單辦法法：在鋼鋼板底面面設置一一個鋼筋筋，或采采用墊砂砂（精度度低）；；后果：支支座局部部脫空。。支座局部部脫空造造成的損損失非常常巨大??！2.4鋼筋與預預應力筋筋布置鋼筋間距距不夠均均勻；鋼筋保護層厚厚度不足或超超厚（耐久性），主要要是鋼筋筋下料長長度不正正確（設設計錯誤誤、下料料不準）），墊塊塊脫落；；預應力筋筋管道布布置沒有有嚴格按按設計要要求，造造成管道道摩阻損損失增大大；管道定位位鋼筋控控制不嚴嚴，一般般曲線段段50cm，直線段段80cm左右設置置一根。。T梁跨中位位置預應力編編束要求求：《公路橋涵涵施工技技術規(guī)范范》規(guī)定：混凝土保保護層厚厚度偏大大T梁翼緣底板鋼筋筋外露鋼筋布置不均箍筋長度度短了?。。′摻罱宇^頭鋼筋焊接接剛好是一一根鋼筋筋的直徑徑間距??！鋼筋嚴重重扭曲，無法有有效傳力力漏筋力以最短短路徑傳傳遞P您看得懂是什么嗎？彎曲的鋼鋼筋能夠夠受力嗎嗎管道線形形不順彎曲的鋼鋼束曲線線10/27/2022美國橋梁波紋紋管定位10/27/202210/27/2022普通鋼筋與預預應力筋沖突突設計：允許適適當挪動位置置，但并不允允許改變普通通鋼筋的構造造。在預應力混凝凝土T梁中，經(jīng)常遇遇到部分馬蹄蹄形鋼筋與預預應力筋沖突突.正確的處理方方法是不能改改變封閉筋的的構造，否則則會影響馬蹄蹄部分的受力力。普通鋼筋與預預應力筋沖突（續(xù)）處理方法：提提前封閉普通通鋼筋。為什么馬蹄形形中要設置封封閉箍筋？？？目前預制T梁中出現(xiàn)的共共性問題開裂普遍集中出現(xiàn)在馬馬蹄部分沿跨徑方向布布置翼緣板下緣開開裂多出現(xiàn)在運營營階段原因封閉筋構造有有關構造設計預應力張拉等等梁底開裂！馬蹄開裂！2.5預應力張拉與與壓漿雙控：張拉力力和伸長量油壓表與千斤斤頂標定壓漿目的：滿足足有粘結設計計要求、防止止鋼絞線銹蝕蝕、斷裂（十十分嚴重，有有水有氣必然然滲入管道內(nèi)內(nèi)）西方發(fā)達國家家：德國、美美國等，因預預應力筋銹蝕蝕已造成重大大損失。2.5預應力張拉與與壓漿常見通病張拉不對稱（（普遍）標定時間過長長油壓表失效進油太快，導致致有效預應力力無法傳遞到到整片梁體漿液制作隨意意，沒有嚴格按設設計和規(guī)范要要求制作壓漿不飽滿封錨隨意2）初始張拉力的的確定方法初應力大小與與最終建立的的控制應力密密切相關，初初應力不足，，則有效預應應力難以按設設計要求建立立——滿足設計意圖圖的關鍵?。。?；跨徑30m：初應力?。ǎ?0-15）%的控制應力；；跨徑30-60m的梁，初應力?。?5-20）%的控制應力；跨徑大于60m，初應力取25%的控制應力。10/27/2022（3）幾何解析法確確定初始張拉拉力按5%分級直至100%錨下控制張拉拉力，分級級讀取伸長量量，據(jù)此計算算出每一級之之間伸長量的的差值。對應于每一級級的實測伸長長量，以伸長長量讀數(shù)為縱縱坐標，以張張拉力按5%分級為橫坐標標，繪出張拉拉力～伸長長量關系曲線線?？紤]到壓力表表讀數(shù)不易讀讀準確，可多多試拉幾束，，選用讀數(shù)較較準確的1～2束進行分析。。從圖2看出，曲線的的后半部分近近似于一直線線，表明已消消除了鋼束的的松弛及錨具具的滑移因素素，張拉力與與伸長量成正正比例。將這這一直線向坐坐標原點方向向延長，直線線與曲線分離離點(20%左右)對應的拉力值值即可確定為為初張力值。。10/27/2022（4）預應力張拉后后的主梁變形形值變形是整個結結構的反應，，能夠真實反反應結構的有有效預應力、、混凝土彈性性模量等力學學和物理參數(shù)數(shù)。預應力混凝土土T梁在預應力筋筋張拉后發(fā)生生上撓，上撓撓值按設計文文件取值，當當缺乏設計值值時，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：有效預預應力、彈性性模量、齡期期、截面尺寸寸——分析原因！10/27/20222.6混凝土鑿毛目的：使新老老混凝土結合合良好，共同同受力存在的問題：：“星星點綴綴”，隨意鑿鑿一下正確的鑿毛：：應將浮漿鑿鑿除，露出粗粗骨料技巧：在模板板上安設鋼筋筋條。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)形筋應焊接接/綁扎環(huán)形鋼筋接頭頭應朝上布置置存在的問題：：環(huán)形筋朝下布置模板破舊，接接縫不嚴密，，振搗不密實實（甚至不振振搗）與翼緣板連接接差復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預應力混凝土土小箱梁預應力管道布布置、線形對對截面應力影響很大梁底、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計嚴重重不符！——關鍵在于沒有有對該筋作用用的理解?。。。。⌒∠淞簝?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?。如何改進模板工藝藝，需要大家家一起來努力力！2.9養(yǎng)護正確理解養(yǎng)護護概念（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，，不能灑水直直接養(yǎng)護；采用微膨脹混混凝土，必須須保水養(yǎng)護，，使鈣釩石能能夠充分生長長；低水膠比的高高強混凝土不不泌水，澆筑筑如不立即覆覆蓋并養(yǎng)護很很容易開裂；；防止太陽直射射、覆蓋養(yǎng)護護。2.9養(yǎng)護養(yǎng)護日期不少少于7d（高強混凝土土結構設計與與施工指南、公路橋橋涵施工技術術規(guī)范）高強混凝土水水化熱偏高，，養(yǎng)護期間混混凝土的內(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，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。2.10支座墊塊平整整度平整度差，施施工控制不嚴嚴，導致支座座局部脫空，，影響支座