公路桥梁施工常见通病及处置方法

1、预制预制T梁施工技术讲座梁施工技术讲座周水兴周水兴重庆交通大学重庆交通大学20162016年年5 5月月2020日日报告内容1. 预制梁桥构造与受力特点2. 预制梁常见施工通病3. 桥面铺装层施工通病4. 支架施工5. 连续刚构桥施工6. 高强混凝土施工要点7. 施工经验的辨证认识一、预制梁桥构造与受力特点1）设计是一种有）设计是一种有目的目的的行为，任何一个构造（细节）的的行为，任何一个构造（细节）的背后都隐藏着某种设计意图，以满足构造、受力、耐久性背后都隐藏着某种设计意图，以满足构造、受力、耐久性等要求，如箍筋的长度；等要求，如箍筋的长度；2）施工）施工是实现设计意图的是实现设计意图的具体

2、实践（按图施工）；具体实践（按图施工）；3）技术人员）技术人员要从力学和构造原理要从力学和构造原理来理解和指导施工；来理解和指导施工；4）任何一个小小的工艺改进，都会提高施工效率与施工）任何一个小小的工艺改进，都会提高施工效率与施工质量，节省工程造价（往往不重视！）质量，节省工程造价（往往不重视！）1.1 T梁、小箱梁组成与构造要求n T梁桥、小箱梁桥由若干片梁通过桥面湿接缝、横隔板连接而成；n 目的/作用：通过横隔板联结成整体，达到共同受力和起到分配荷载的作用。 整体性整体性是所有桥梁所追求的是所有桥梁所追求的最基本也是最重要的要求最基本也是最重要的要求。整体性通过横向联系（如横隔板、横系梁

3、等实现，整体性通过横向联系（如横隔板、横系梁等实现，并且要求并且要求他们他们自身具有自身具有足够的强度和刚度足够的强度和刚度）。）。1.2 T梁的受力特点与计算理论n国内早期采用少横隔梁建造的桥梁，普遍出现梁体开裂、振动大开裂、振动大等问题。n设计上采用的计算理论和假定：nT梁桥按刚性横梁刚性横梁法横隔板为刚性n如何理解“刚性”？施工中如何去保证？p 当一个集中力P作用在中间梁时，没有横隔梁连接，则中间梁承担P，其余4片梁不受力（图a）；p 当一个集中力P作用在中间梁时，对刚性横隔梁，每片梁承担P/5（图c）；Pwa)中梁承受荷载为 （ =1）Pwb)c)Pw中梁承受荷载各梁承受荷载 /5(

4、=1/5)abcPmm PPmp 实际工程中，横隔梁为非绝对刚性，在P作用下各片梁按复杂规律受力。如中梁所受荷载为mP，则m必然大于0.2、小于1.0（图b）。施工中的指导意义：2#梁受力最为不利，当某片中梁施工质量相对较差时，将其放在3#位置。1.3 常见误区没有充分理解桥梁设计基本假定重视主梁施工质量，忽视横隔板的施工质量主梁施工再好，主梁施工再好，横隔板横隔板施工质量差，或失施工质量差，或失效，主梁同样会出现问题。效，主梁同样会出现问题。相反，良好的横隔板相反，良好的横隔板施工质量，可以弥补施工质量，可以弥补主梁施工中的某些缺陷。主梁施工中的某些缺陷。二、预制梁常见施工通病与解决方法以预

5、制以预制T梁桥为例梁桥为例2.1 预制梁混凝土施工质量n 混凝土中空气被包裹在马蹄部分，不宜溢出形成气泡n 外加剂质量差（如早强剂、减水剂），也可能是外加剂失效（具有较强的时效性）；n 外加剂与混凝土相容性差；n 振捣时间控制不当（人为估计，最好用秒表精确控制）n 外观颜色不一致（原材料含泥量偏大、外加剂问题）。（1）蜂窝麻面、颜色不一致（2）原材料与混凝土强度偏低 水泥品质差、性质不稳定 外加剂行业混乱，外加剂质量参差不齐 骨料强度偏低，高强混凝土结构设计与施工指南规定，骨料母体岩石的立方体抗压强度应比所配置的混凝土强度高20%以上 粗骨料、细骨料混合堆放 水泥和外加剂（如粉煤灰）随意堆放

6、级配不合理 最终结果：混凝土强度偏低；混凝土不凝固。（3）混凝土强度检测与处理方法 回弹法 钻芯取样法 蒸养法：通过对混凝土蒸汽养护来提高强度 延时法：有些混凝土因外加剂影响，强度发展缓慢，需要足够时间才能达到设计强度 强度不足的处理方法（需设计单位同意并完成以下工作） 降低强度验算法； 降低强度，并计入桥面铺装受力验算法（已没有富余量）； 加固法 梁体报废n 重视混凝土强度，忽视弹性模量（强度、弹模双控）n 重视主梁预制，忽视横隔板的施工（包括缺陷处理）n 重视桥面铺装层混凝土施工，忽视现浇纵缝施工n 梁体长度控制差，造成梁体抵紧（无法实现自由伸缩），或者梁端缝隙过大（连续桥面铺装层无法施工

7、、后期开裂）（4）混凝土施工梁端与桥台相抵无法自由伸缩好难打掉多余混凝土！梁端缝隙过宽 四川省多采用桥面连续构造，这么宽的缝隙，如何确保今后使用性能及安全？n T梁、小箱梁顶面裂缝多由混凝土收缩引起（裂缝分布不规则），可采取拉毛、加强养护来处置n 横隔板与翼缘板、肋板交汇处裂缝（设圆弧过渡、倒角，能有效克服）n 肋板竖向裂缝（台座不均匀沉降，容易断梁！）n 张拉后梁端开裂（常见）n 拆模不当引起的裂缝n 梁场排水不畅（5）梁体常见裂缝与成因良好的表面处理与纵缝施工拆模造成（应敲掉，与横隔板现浇混凝土一起浇筑）采用砂浆修补是否可以？收缩裂缝（应彻底凿除）混凝土裂缝特性反射性（如，水泥混凝土路面）

8、外裂缝与内裂缝外裂缝可以转化为内裂缝（如贴碳纤维布）外裂缝内裂缝（6）梁体裂缝处置方法n 凿除法 如梁体顶面、横隔板拆模不当造成的裂缝，应凿除桥面裂缝和已经有裂缝的横隔板混凝土，然后与桥面铺装层、横隔板现浇缝混凝土一起浇筑。严禁采用抹浆处置。严禁采用抹浆处置。n 修补法 出现在腹板与肋板，腹板、隔板和肋板间的裂缝，在不影响结构安全的前提下，可采取修补方式封闭，确保耐久性。 因张拉引起的梁端裂缝，采取修补或者凿除再浇筑混凝土进行修补。n 试验认证法 梁体出现竖向裂缝，除封闭裂缝外，一般都要采用荷载试验方法验证该梁能否满足承载力要求（但成本高，不如弃梁）n 预制梁张拉后会上挠，搁置时间越长、上挠越

9、大，为保证现浇层厚度，有意减薄预制梁厚度（错误做法）n 明确一次受力与二次受力的关系n 正确方法：合理设置反预拱度，尽快安装n 预拱度有正负偏差，必须保证预制梁厚度（7）预制梁厚度与桥面现浇层关系处理不当2.2 钢筋制作检查与常见问题 本次检查结果看，除极少数标段外，普遍出现箍筋长度或长或短的问题，尤其是弯钩筋长度普遍偏短。 管理不够到位。现场询问技术人员或制作工人，一时找不到钢筋构造图，或回答不上是哪个钢筋。 钢筋间距偏差较大，随意性较强。 未按设计要求连接主筋。 漏筋、位置不正确。1）箍筋下料长度不够精确，后果是保护层厚度要么偏大要么偏小，甚至影响受力（如预埋钢板中的U形锚筋）；2）缺乏对

10、弯钩筋的理解，导致长度普遍偏短、不满足设计要求；3）钢筋焊接过程中，电压偏高，造成主筋烧伤。4）钢筋间距问题。可以用一根B12mm的钢筋，用红油漆做好间距刻度，绑扎箍筋时，先将其绑扎在主筋上。一般只需2根即可控制好间距。钢筋制作中的常见问题20202020B12钢筋标准化制作建议1）由项目部技术人员下钢筋制作通知单；2）通知单中应给出钢筋编号、钢筋大样图（长度）。对同一种编号、长度变化的钢筋（变截面），应分别给出大样图，或以表格形式给出；3）通知单应有技术人员签字，经监理工程师审核签字后方可制作；4）首根钢筋制作，应有技术人员和监理工程师现场监督，直至符合设计要求后，方可进入批量加工；5）现场

11、施工人员在领取钢筋时，应进行厂内验收，验收后应签字认可。6）建立必要的奖惩制度，使钢筋制作的标准化得以真正落实。7）建议雅康公司工程部制定统一格式，下发各施工单位执行。2.3 支座预埋钢板与锚筋n 作用：使钢板与梁体紧密联结，承受由温变、车辆荷载、刹车等引起的水平变位。如施工不当，就会引起支座局部脱空、局部受力，支座提前破坏）、钢板与梁体脱离（十分常见）。双面焊支座支座垫石锚筋预埋钢板L1L22.3 支座预埋钢板与锚筋n 常见通病：钢板厚度不够（偏薄）；锚筋长度（L1、L2）不够、改变锚筋直径；改双面焊为单面焊或点焊，焊缝厚度不足；改变锚筋布置方向，设计为纵向布置，焊缝受剪；施工中改为横向布置

12、，焊缝受弯；钢板锈蚀；坡桥上钢板未调平，或出现反向调平的错误。未满焊焊缝不饱满纵向布置，焊缝受剪纵向布置，焊缝受剪横向布置，焊缝受弯横向布置，焊缝受弯双面焊接，未清除焊渣 先整体制作好。当波纹管与其冲突时，可以适当挪动位置，否则焊缝质量无法保证。工序问题！纵向坡度的预埋钢板 公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范规定，当纵坡超过2%时，应调平； 简单办法：在钢板底面设置一个钢筋，或采用垫砂（精度低）； 后果：支座局部脱空。支座局部脱空造成的损失非常巨大！2.4 钢筋与预应力筋布置 钢筋间距不够均匀； 钢筋保护层厚度保护层厚度不足或超厚（耐久性耐久性），主要是钢筋下料长度不正确（设计错误、下料不准

13、），垫块脱落； 预应力筋管道布置没有严格按设计要求，造成管道摩阻损失增大； 管道定位钢筋控制不严，一般曲线段50cm，直线段80cm左右设置一根。T梁跨中位置预应力编束要求：公路桥涵施工技术规范规定：混凝土保护层厚度偏大T梁翼缘底板钢筋外露钢筋布置不均箍筋长度短了！钢筋接头钢筋焊接刚好是一根钢筋的直径间距！钢筋严重扭曲，无法有效传力漏筋漏筋力以最短路径传递您看得懂是什么吗？您看得懂是什么吗？弯曲的钢筋能够受力吗管道线形不顺弯曲的钢束曲线1/15/2022美国桥梁波纹管定位1/15/20221/15/2022普通钢筋与预应力筋冲突 设计：允许适当挪动位置，但并不允许改变普通钢筋的构造。 在预应力

14、混凝土T梁中，经常遇到部分马蹄形钢筋与预应力筋冲突. 正确的处理方法是不能改变封闭筋的构造，否则会影响马蹄部分的受力。普通钢筋与预应力筋冲突（续） 处理方法：提前封闭普通钢筋。a)设计构造b)变更构造为什么马蹄形中要设置封闭箍筋？2.5 预应力张拉与压浆n 双控：张拉力和伸长量n 油压表与千斤顶标定n 压浆目的：满足有粘结设计要求、防止钢绞线锈蚀、断裂（十分严重，有水有气必然渗入管道内）n 西方发达国家：德国、美国等，因预应力筋锈蚀已造成重大损失。2.5 预应力张拉与压浆n 常见通病 张拉不对称（普遍） 标定时间过长 油压表失效 进油太快，导致有效预应力无法传递到整片梁体 浆液制作随意，浆液制

15、作随意，没有严格按设计和规范要求制作 压浆不饱满 封锚随意2.6 混凝土凿毛n 目的：使新老混凝土结合良好，共同受力n 存在的问题：“星星点缀”，随意凿一下n 正确的凿毛：应将浮浆凿除，露出粗骨料n 技巧：在模板上安设钢筋条。止浆棉纱未清除干净2.7 现浇缝钢筋布置与混凝土浇筑n 为单向受力板，现浇接缝承受正弯矩n 环形筋应焊接/绑扎n 环形钢筋接头应朝上布置n 存在的问题：环形筋朝下布置模板破旧，接缝不严密，振捣不密实（甚至不振捣）与翼缘板连接差单向板Mmax复杂的钢筋布置振捣不够吊装孔混凝土没有振捣良好的纵缝施工质量纵向湿接缝模板破损2.8 预应力混凝土小箱梁预应力管道布置、线形对截面应力

16、影响很大梁底、台座不平整引起的支座局部承压，引起小箱梁畸变应力，造成开裂箱梁内外温差顶板混凝土开裂（收缩裂缝居多） 小箱梁内侧混凝土表面1.模板操作（拆除）难；2.内模塑料膜太薄（不起作用）。 如何改进模板工艺，需要大家一起来努力！2.9 养 护n 正确理解养护概念（保持湿度和温度两个方面）；n 气温低于5时，需覆盖保温养护，不能洒水直接养护；n 采用微膨胀混凝土，必须保水养护，使钙钒石能够充分生长；n 低水胶比的高强混凝土不泌水，浇筑如不立即覆盖并养护很容易开裂；n 防止太阳直射、覆盖养护。2.9 养 护n 养护日期不少于7d（高强混凝土结构设计与施工指南、公路桥涵施工技术规范）n 高强混凝

17、土水化热偏高，养护期间混凝土的内部最高温度不宜高于75，混凝土内部与表面温差小于25。n 为控制高强混凝土的塑性裂缝、减少自身收缩，必须从混凝土入模开始就潮湿养护，采取喷雾、浇水、薄膜覆盖等措施。决不能象普通混凝土施工，在入模几小时后才开始养护。2.10 支座垫块平整度n 平整度差，施工控制不严，导致支座局部脱空，影响支座使用寿命n 对小箱梁，会造成畸变应力，导致箱梁开裂n 一、二级建造师中都有要点2.11 桥面连续梁端缝隙过大梁端缝隙过大注意桥面连续与结构连续的区别三、桥面铺装层施工通病3.1 现浇铺装层的作用n 起调平层作用n 起连接整体作用，并参与部分受力n 梁体上布置了剪力键钢筋，确保

18、共同受力3.2 施工常见通病n 没有清除梁顶已经出现的裂缝（裂缝具有反射性）n 将钢筋网（片）直接搁置在梁顶面上，实际上起隔离层作用（恶化桥面受力，致使桥面破坏严重）n 正确方法清除顶面裂缝对裂缝分布较多、较密区域，可适当加密钢筋应设置有足够的保护层厚度，确保钢筋网与梁顶之间能有混凝土达到桥面连续梁端模板施工随意（填砂），填砂应确保密实，最好采用泡沫，或施工通病造成结构连续钢筋直接搁置在梁顶面钢筋直接搁置在梁顶面桥面混凝土浇注后钢筋上浮四、支架施工4.1 构造与受力分析问题n 重视受力构件，忽视横向联接系作用n 重视地基处理，忽视排水措施n 重视局部分析，忽视整体分析n 充分理解规范计算中的假

19、定条件。p 国内外支架施工中，绝大多数是因整体稳定性不足而导致支架坍塌，但稳定问题不能通过测量来保证，只能通过构造措施来实现。p 增设斜撑、提高横向联结系刚度是提高整体稳定的有效措施。支架失稳横向联系刚度太弱刚度不匹配！4.2 满堂式支架 钢管支架、碗扣式支架（积木式支架） 建设部颁布了钢管支架、碗扣式支架技术规程； 承载力与稳定计算（理想化），施工时应符合规程基本假定； 安全要靠构造措施来保证，如扫地杆、纵横平联、斜撑等； 地基处理与排水措施； 混凝土浇筑顺序（多用于弯桥、匝道桥，有纵横坡）。上海地铁11号线南段一工地脚手架失稳，导致2死4伤2010年1月3日下午14时20分，昆明新机场A3

20、标东引桥浇灌混凝土过程中，有一段支撑体系失支撑体系失稳稳造成垮塌。该起事故导致41人死伤，其中7人死亡，8人重伤，26人轻伤。2011年6月28日晚，昆明新机场飞行区货运汽车通道东延长段顶板发生垮塌，造成11人受伤。五、连续刚构桥施工5.1 常见病害主梁下挠箱梁开裂（顶板、腹板、底板）预应力张拉不足（竖向、纵向）管道压浆不饱满底板混凝土崩裂箱梁底板纵向裂缝底板崩裂脱空底板崩裂为底板的层离拉裂5.2 施工要点0#临时基准块高程，每隔3-4节段复测一次；节段交界面凿毛；预应力张拉，规范规定超张拉3%，并延迟3-5分钟，效果不好；建议采用张拉后，滞后10-15分钟（甚至更长），油压表稳定后再次张拉；

21、竖向预应力筋张拉不到位是通病与难点；底板防崩裂钢筋（封闭箍筋）。5.3 合龙顶推与合龙顺序顶推目的：克服混凝土长期作用（徐变、收缩）导致的墩顶偏位，可有效改善桥墩受力；一般在高温合龙的大跨度连续刚构桥，宜采取顶推；多跨连续刚构桥合龙顺序：边跨中跨次中跨六、高强混凝土施工要点高强混凝土结构设计与施工指南高强混凝土结构设计与施工指南（1）高强混凝土定义 指采用水泥、砂、石、高效减水剂等外加剂和粉煤灰、超细矿渣、硅粉等矿物掺合料，以常规工艺配置的C50-C80级混凝土。（2）混凝土原材料（C50-C60） 水泥：42.5、52.5、62.5硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥 C50混凝土：可采用42.5硅酸

22、盐水泥和普通硅酸盐水泥 细骨料：选用质地坚硬、级配良好的河砂或人工砂。细度模数不宜小于2.6，含泥量不应大于1.5%。粗骨料：应选用质地坚硬、级配良好的石灰岩、花岗岩、灰绿岩等碎石或砂卵石。骨料母体的立方体抗压强度应比所配置的混凝土强度高20%以上。对混凝土强度和弹性对混凝土强度和弹性模量起决定性作用。模量起决定性作用。骨料中针片状颗粒含量不宜大于5%，含泥量不应大于1%。粗骨料最大粒径不宜大于25mm。粗骨料基本要求（3）混凝土配合比基本要求（1）应根据施工工艺要求的拌合物工作性和结构设计要求的强度，充分考虑施工运输和环境温度等条件进行设计。（2）配合比设计应有利于减小温度收缩、干燥收缩、自

23、身收缩引起的体积变形，避免早期开裂。（3）处于侵蚀性作用介质环境的结构物，应考虑耐久性要求。配制强度（1）必须大于设计要求的强度标准值，以满足强度保证率要求。（2）超出的数值应根据混凝土强度标准差确定。（3）当缺乏可靠强度统计时，C50、C60混凝土的配制强度不低于强度等级值的1.15倍。 水胶比与水泥用量（1）配制高强混凝土所用的水胶比（水与胶结料的重量比）宜采用0.250.42。（2）强度等级愈高，水胶比应愈低。（3）配置C50、C60混凝土所用水泥量不宜大于450kg/m3，水泥与掺合料的胶结材料总量不宜大于550kg/m3。u尽可能减小高强混凝土的水泥用量并外加粉煤灰等矿物掺合料是配置

24、高强混凝土的重要原则。u对不同强度等级的高强混凝土，矿物掺合料的细度和需水量比有不同的要求。 水胶比与水泥用量（4）粉煤灰掺量不宜大于胶结材料总量的30%，磨细矿渣不宜大于50%，硅粉不宜大于10%。（5）宜选用复合掺合料，其掺量不宜大于胶结材料总量的50%。（6）混凝土的砂率宜为28%-34%。当采用泵送工艺时，可为34%-44%。（7）高效减水剂掺量宜为胶结材料总量的0.4%-1.5%。u高效减水剂或复合减水剂的性能在使用前一定要结合工程进行复试，并进行高效减水剂与水泥相容性水泥相容性试验。公路桥涵施工技术规范第6.11.3条规定：（4）混凝土拌制（1）不得采用自落式搅拌机；（2）混凝土原材料均按重量计量。计量误差为：水泥+掺合料1%，粗、细骨料2%，水和化学外加剂1%。（3）配制高强混凝土必须准确控制用水量。砂、石中的含水量应及