玉皇阁特大桥施工技术授课提纲

1、桥梁施工技术与玉皇阁特大桥施工授课提纲 （本桥施工虽未涉及而较多应用的有关知识亦有所讲述；本提纲未涉内容，以相关规范为准）李成才一、桥梁的基本组成：由上、下部结构组成。上部结构桥跨结构：线路中断时跨越障碍的主要承重结构。下部结构桥墩、台：支承桥跨结构并将恒载和车辆活载传至地基的建筑物。每座桥有2个台，墩的个数为桥孔数减1。老规范将桥梁做三部份划分。其中将基础和下部结构分离，下部构造专指承台（系梁）与支座间的部分，不包括基础部分。为方便起见，本提纲按三部份划分讲述。上、下结构依靠支承处的传力结构支座或其他结构联系起来。二、 玉皇阁特大桥的结构特点：1. 基础：采用深桩，摩擦桩。大承台。2. 下部

2、结构：采用柱式墩（台）身、盖梁（预应力连续梁）/和箱式墩（刚构桥）3. 上部构造：预应力空心梁（后张法，先简支后连续）/刚构桥。三、桥梁的平面和高程控制（略）。小型构造物和地面平坦是可采用直接丈量。本桥应采用四等三角平面控制网控制桥位，四等水准测量。 标准参见桥规3，p1118。四、钻（挖）孔灌注桩施工：A 施工原理：利用桩与周围砂、土的摩擦力支承桩基以上部位的荷载（摩擦桩）/或桩基置於岩石上支承荷载（嵌岩桩，柱桩）。B 成孔设备（人力）1、正循环旋转钻机：泥浆从钻杆中心灌入，井中排出。2、反循环旋转钻机：与1相反。3、冲抓锥钻机：内、外套结构。4、冲击锥钻机：利用锥的自重势能钻进，捞渣。5、

3、人工挖孔。C 工艺流程：此施工工序为桥梁施工之关键工序，其流程为： 桩位放样 埋护简 钻进成孔 清孔设立骨架 埋设导管 灌注水下砼 挖除护筒 凿除桩头 必要时 补充清孔以下摘要讲述D 埋置护桶：护筒分钢、木护筒，内径比设计桩径大（旋转钻时大20cm，冲抓、击时钻大3040cm），中心偏差5cmE 泥浆配制：泥浆作用有二：护壁、加压防坍塌。配制泥浆的材料：水饮用水或符合技术标准的河水、湖水、库水。粘土（或膨润土），塑指25。塑指大于25的粘土不易采集时，要掺用添加剂，拌制泥浆。F 成孔应选择适宜钻机，也可人工挖孔。人工挖孔必须保证安全。G 清孔：用吸泥泵清孔，应快速，保持水头（防坍孔）。沉淀物距

4、孔底厚度摩擦桩为30cm；支承桩一般应5cm。特别提醒：在砂砾和细粒土地质状况下，工序应紧密连接，以防坍孔。H 灌注水下混凝土：基本原理：利用灌注混凝土时的“超压力”，使拌制的流动混凝土“翻浆”后自然密实，并始终保持新鲜混凝土与（水）泥浆隔离，使桩基混凝土保持质量品质均匀，达到设计要求。为达此目的，混凝土应有足够的坍落度；施工必须连续；导管漏斗顶面应保持一定高度，使桩顶混凝土“翻浆”均匀。灌注水下混凝土为关键工序，应注意以下事项。1、制备首批混凝土与泥浆的隔离物应具微变形性，如砂球、硬橡胶板（上、下用木板夹住），以防卡管。若制作“砂”球，直径同于导管内径。2、计算所需导管长度予以拼接，安装后的

5、导管底高出孔底沉淀顶20cm，以便隔离物冲出导管后自动“翻浆”。3、拌制混凝土混合料并运输。桥规规定坍落度为1822cm。根据多年经验，以18cm左近最为理想，感观为“稠稀饭”状。因为： 过“稀”易离析卡管。 过“稠”导管周壁沾的混凝土易早凝卡管。4、首批混凝土应有足够储量，以满足埋置深度。储量公式：VD2/4（H1H2）d2/4h1这个公式可以采用以导管底平面为基准面作应力平衡面推得，只是必须加上导管底部以下的混凝土数量。桥规的公式是以导管外混凝土顶面为基准面推得的。式中：V灌注首批混凝土所需数量（m3）； D桩孔直径（m）H1桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；H2导管初次埋置深度（m）

6、；d导管内径（m）；h1桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即h1=HwYw/Yc；Hw井孔内水或泥浆的深度（m）rw井孔内水或泥浆的重度（KN/m3）rc混凝土拌合物的重度（KN/m3）5、专人准确计算导管实长、埋深，并由技术人员校核。埋深控制宜为26m（现气候温度，宜6m以下，2.0m以上，经验值）。6、专人指挥，不准多头指挥。7、结合5，认真做好灌注记录。8、防钢筋上浮。混凝土顶面距骨架底1m时，降速灌注；高于2m后，正常灌注。9、凿除桩顶混凝土。桥规规定超灌0.51.0m，因本工程桩径较小，故采用经验值0.50.6m即可，应凿除至桩顶

7、平面以上35cm，锚入系梁/或承台。10、水下混凝土灌注的质量事故及成因分析与处治预防。（1） 卡管混凝土不能灌入而混凝土灌注无法进行。其原因为：混凝土离析，粗骨料聚集卡管混凝土流动性小，不能按流体产生足够的的超压力长时间未活动导管，因温度高致导管周围混凝土初凝，提升导管摩阻力增大。处理：上下提升导管（勿脱管）、长钢筋捣预防：控制水下混凝土坍落度，保持适宜的流动性，常活动导管。（2） 脱管原因：计算埋深失误；机械操作工不熟练。处理：已成事故，做断桩处理。预防：挑选头脑清醒的计算人员和熟练机械工。（3）卡球（略）（4）挖孔灌注桩基础的质量通病及预防：挖孔灌注桩基础在无地下水或少量地下水、孔壁为较

8、密实的土层和风化岩层时方可使用，其施工原理与钻孔灌注桩相同。如果按规范要求施工,完全可以保证挖孔灌注桩基础的工程质量。然而由于施工工艺的不当，则容易发生质量事故，且往往在同一工程、同一施工单位成为质量通病。挖孔灌注桩基础的质量通病的病源在于孔底和孔壁渗水上。根据经验（已写入相关规范），孔底和孔壁渗水上升速度6mm/min时，应采用水下灌注混凝土的方法施工。只有在渗水上升速度6mm/min时，才可以采用普通混凝土的浇筑方法施工。这个6mm/min的渗水上升速度是很微弱的，人的感观很难觉察。如果能明显觉察到渗水，一般都超过了上述速度。但凡渗水上升速度较大而采用普通混凝土浇筑方法的，混凝土灌注桩几乎

9、全部报废，造成经济和工期损失。有的施工单位在挖孔灌注桩基础施工时，尽管渗水上升速度6mm/min，仍然采用灌注水下混凝土的方法施工，桩基报废，造成工期和经济损失。这是因为，孔壁渗水（自由水）在混凝土浇筑过程中，浸入混凝土混合料，过多的自由水“冲蚀”砂浆，先使水泥浆漂浮，继而砂粒离散，最后是粗颗粒嵌结成空洞骨架，成为缺陷桩。对于此类质量通病，可以采用合理正确的施工方法加以预防。对于渗水量不大、但又不能采用普通混凝土浇筑的挖孔桩基础，必须按水下灌注混凝土的方法施工。为了使首批混凝土“翻浆”后各组成材料均匀，此时应在孔内注入高度3m的水，而后按水下灌注混凝土的方法、步骤灌注混凝土。在灌注过程中，可能

10、在某一高度时水会从孔壁被混凝土“逼”出，混凝土顶面没有存水，此时仍应继续按原配合比拌制混凝土并保持导管埋深不小于2m，确保混凝土翻浆均匀密实。有一种错误的理论，认为挖孔桩的孔壁渗水可以给混凝土混合料以水的补给，因而将混凝土拌成干硬性混合料（坍落度几为0），结果造成离析。但凡这样操作的全部成为缺陷桩。这是因为，拌制成混凝土后混合料中的“水”已不同于天然水，它在拌制过程中已和其他材料产生物理化学反应。尽管这个过程长达数百分钟，但从理论上讲，混凝土拌制完成后，反应即已开始；而天然水接触混凝土混合料后，会冲蚀混合料中的水泥浆，形成麻面。严重时，可使混凝土混合料离析而产生蜂窝。灌注水下混凝土，是利用灌注

11、混凝土时的“超压力”，使拌制的流动混凝土“翻浆”后自然密实，并始终保持新鲜混凝土与泥浆（水）隔离，使桩基混凝土保持质量品质均匀，达到设计要求。为此，灌注水下混凝土时，导管漏斗应有一定高度，保持超压力和混凝土混合料的自由落体速度，使混凝土混合料具翻浆能力，混凝土的质量才有保证。这在混凝土灌注至桩顶时更为重要。根据经验，导管保持4m净高，其超压力能保证桩顶混凝土均匀密实。目前，在各地桥梁工程的灌注桩基础施工中，有的施工单位做了两方面的改造，但因违背了水下灌注混凝土的施工原理，给桩基质量带来不利影响。第一种改造是“省”去了首批混凝土与泥浆（水）之间的隔离物，而在距漏斗底不大距离（一般40cm）的导管

12、上锯缝后插入一块钢板隔离首批混凝土与泥浆（水），将二者隔离在井孔以上，如图1所示。这种改造，用钢板隔离看似与原来的隔离物隔离无多大区别，然而却大相径庭。用隔离物隔离，是将首批混凝土与泥浆（水）在导管的全长范围内隔离，在隔离物“冲出”导管后首批混凝土方与泥浆（水）“相逢”，位置在距孔底（实则为沉淀物顶）2040cm的范围内（如图2）；而用钢板隔离，首批混凝土与泥浆（水）“相逢”位置在护筒（井孔）之上，对于钻（挖）孔灌注桩基础来说，首批混凝土与泥浆（水）在导管内的整个孔深范围未隔离，在混凝土沉落过程中，原先存于导管中的泥浆（水）势必掺入混凝土中，使真正的新鲜混凝土存在之前，已有数量“可观”的“残疾

13、”混凝土处于新鲜混凝土与泥浆（水）之间，这个隔离厚度极大地超过了规范规定的范围，这就是为什么施工单位满足了规范要求的超灌混凝土的数量而新鲜混凝土顶面仍在桩顶平面以下的根本原因。采 钢板 。 铁丝 。 。 ： · 图1 图2 用这种方法隔离的，桩尖约1m范围内强度不足。我国采用钻孔灌注桩基础的施工方法是在上世纪60年代后期，当时陕西境内采用的隔离物是由高级木工刻制两个木半球，用螺丝将两个木半球连接而成一个木球。这个球的直径比导管内径略小，先将球堵在漏斗底，用812#铁丝的一端绑住球后，由几个人拉住铁丝的另一端（因混凝土混合料下落时的力量很大，往往将铁丝先缠在支架上以减小拉力），如图2所

14、示。随着混凝土在漏斗内储存量的增多，慢慢放开铁丝，让木球“逼”泥浆而徐徐下落，待木球离孔底23m时，剪断铁丝，此时混凝土以相当的压力和速度将木球推出导管下口，实现隔离和翻浆。当时的桥梁施工规范要求超灌混凝土高40cm，由于隔离好和有足够的超压力，往往在凿除2030cm的桩头后即呈现级配良好的密实混凝土。由于木球呈刚性，导管稍有变形即容易卡管形成事故。70年代初期，施工单位把用木球改为用“沙球”（就是用麻布包裹河沙后用铁丝扎成球体），灌注首批混凝土再未出过事故。日本三菱公司用冲抓锥钻孔后，采用的水下灌注混凝土的隔离物为：将8mm厚的硬橡胶板剪成和导管内径相同的圆盘，圆盘上、下分别用厚1cm的圆木

15、板夹住，用螺丝固定。这种隔离物轻巧方便，隔离效果好。开始灌注混凝土时，也是用铁丝拴住圆盘徐徐下落，尔后剪断铁丝，依靠超压力实现混凝土与泥浆的隔离。一些人采用钢板隔离，将首批混凝土与泥浆（水）的隔离置于井孔以上，是不符合灌注水下混凝土的原理的，泥浆（水）与新鲜混凝土间人为的增加了厚度（其增加值约等于：导管直径×孔深/孔径），是应该予以纠正和制止的。而有些施工单位在隔离钢板之上搁置隔离球（如篮球内膜），省去了铁丝牵挂，这是可取的，但由此而应增加漏斗容积，以保证首批混凝土的最小用量。第二种改造是在灌注首批混凝土之后，有些施工单位将大漏斗换成了小漏斗，让混凝土拌和物沿斜溜槽从混凝土运输罐车中

16、自由地流入导管，减小了混凝土下落速度，不利于均匀翻浆，是应该坚决制止的。灌注水下混凝土所需要的超压力的能量来源有二：由漏斗高度的势能和混凝土高速降落的动能组成。为增加混凝土降落的动能，宜集中垂直灌入，提高灌注的初速度，增加动能，以促进均匀翻浆，提高水下混凝土的灌注质量。采用上述方法施工的作业队，尽管超灌1m高的混凝土，凿除超灌混凝土后桩顶仍然有约1m范围的混凝土强度不足而加固。这种教训，是应该引以为戒的。五、模板制作、安装在保证模板的刚度、稳固的支撑前提下，对较大批量、同一形状的现浇或预制构件，一般首选定型钢模板；对于体积较大、外露较多的构造物，一般选取工程木、胶合板，对于外观质量要求不严、需

17、掩盖的结构物，可选择组合钢模板或拼装木板。钢模和木模（包括胶合板）在使用性能上有所不同，一般常用510mm厚钢模板，加设足够的楞条后，不易变形，便于拼装，表面光滑，但不利于混凝土外表游离水吸收，增加混凝土外表出现水泡的机会，而木模具有一定的吸水性，但表面粗糙，不当振捣会损坏模板表面纤维，易于翘曲变形，从而有损混凝土外观美。两者在使用脱模剂方面也有所不同。钢模在除锈后，均匀涂抹无色或浅色油脂，而木模的脱模剂在一定程度上起到防水和隔离作用，木模较好的脱模剂是无色石蜡质油基，如采用石蜡：柴油：滑石粉0.8:1.0:0.02。从外观角度考虑，特别是混凝土外露面，不应使用黑色废机油或较重的油脂作为脱模剂

18、。在模板施工时，下列因素可能产生蜂窝麻面：模板表面粗糙不平，木模吸水性太强，脱模剂不均匀，模板上残渣未清干净，模板拼缝漏浆，砂浆垫块过大或漏放，过早拆模或拆模损坏结构混凝土边角等。针对上述原因，可采取不同的措施，使模板表面光洁。脱模剂应均匀，接缝封嵌，按技术规范要求强度（侧模达到1.2Mpa）时小心拆模，以保证混凝土外观质量。模板制作和安装的基本要求：几何尺寸要求：准确。刚度要求：施工过程中不变形。稳定性要求：施工中各种连接有效、支撑牢固。1、为保证模板几何尺寸的准确性，检测人员对大型模板应测定平面和高程尺寸。箱梁、T梁模板，应采用框架式结构。板梁结构和小构件宜采用侧板拼装。为防检测几何变形漏

19、测，矩形平面除丈量四边外，还应以对角线校核。模板安装时的几何放样和检测原则为：先找出几何中心或中心轴线作为基准，以防偏位。由几何中心/或对称轴向两侧/前后丈量，以防偏心误差。下部结构的高程控制应为结构的顶平面高程控制，不准由下向上丈量结构高程确定顶高，以防高程累积误差。结构顶面应准确确定各角（点）平面位置和相对高程后，用直线（拉紧线绳）确定各侧面平面投影/或直线位置。2、为保证模板刚度，除保证模板厚度外，加固肋应采用角钢（钢模时）和方木（木模时），并控制间距。对于框架式结构，应以三角稳定结构联接控制几何形状。以模板拼装的矩形结构模板的支立，应有上、下联接；必要时，还应有斜向稳定联结。3、为保证

20、模板安装的稳定性，大型混凝土构件除框架结构的预制件（具足够重量）外，安装模板应有支撑件或缆风绳。支撑件应有足够刚度。较高的模板应有多层支撑和缆风绳。微调高程的木楔（对头楔）应以方木（6×8cm）制作，确保两个对头楔在任何衔接距离都保证上、下面平行。对头楔调整高程确定后，应以2寸铁钉穿透上层木楔钉入下层木楔，以防施工时退楔。不允许用原木和下脚木料做楔木，更不允许用单楔支撑。模板支撑系统由模板、横档、竖档、内撑、外撑或穿墙对拉螺杆组成。横档及竖档的间距应满足模板在承受混凝土侧压力时不变形的要求。横档或竖档的接头要有一定的搭接长度，以防接头处发生变形。模板支撑系统采用穿墙对拉螺杆时，锚固在

21、模板两侧外层的竖档或横档上，并辅以内撑及少量的外撑，这种方法可以有效地避免胀模现象。为节省成本，在混凝土内的螺杆上套一个直径比螺杆略大的塑料套管，对拉螺杆可周转使用，抽出螺杆后用水泥砂浆将孔眼填平。当不采用对拉螺杆时，支撑必须加密，支撑要绝对牢固，两幅墙身之间要设剪刀撑，混凝土浇注时必须两侧对称同步上升才能保证不跑模、不变形。另外，不管采用何种支撑方式，混凝土上料运输的脚手架不得与模板系统发生联系，以免在脚手架上运送材料和人工操作时引起模板变形。此外，模板制作必须满足混凝土浇筑中不漏浆、拆除方便（不沾带混凝土）、不因模板而造成成型构件污染、破损等缺陷。为此对模板的制作、安装提出以下要求。 模板

22、应尽可能的采用整体模板。如拼装模板，宜采用榫接。榫接之阴、阳榫应适宜搭配（合榫）。采用光面（平面）拼装模板时，接缝控制在2mm左右，并用玻璃胶涂密实、平整。六、钢筋制作与安装（略）这不是复杂的技术问题，但对钢筋工的技术等级要求很高。现对其要略介绍于下。1、按规范要求，对钢筋制作有如下规定（下料时的弯曲折减略）。采用冷拉方法调直钢筋时，级钢筋的冷拉率不宜大于2%；HRB335、HRB400牌号钢筋的冷拉率不宜大于1%。钢筋的弯制和末端的弯钩应符合设计要求，如设计无规定时，应符合表列规定。受力主钢筋制作和末端弯钩形状（见桥规）用级钢筋制作的箍筋，其末端应做弯钩，弯钩的弯曲直径应大于受力主钢筋的直径

23、，且不小于箍筋直径的2.5倍。弯钩平直部分的长度，一般结构不宜小于箍筋直径的5倍，有抗震要求的结构，不应小于箍筋直径的10倍。弯钩的形式，如设计无要求时，可按图10.2.3a）、b）加工；有抗震要求的结构，应按图10.2.3c）（见桥规）加工。制作钢筋应有专用的制作台和专用工具。2、钢筋的连接和安装（略）对焊：（用于受拉主筋）同心焊：（用于受拉主筋）单面焊（10d）与双面焊（）：（用于受拉主筋）受拉钢筋绑扎接头的搭接长度，应符合表的规定；受压钢筋绑扎接头的搭接长度，应取受拉钢筋绑扎接头搭接长度的0.7倍。受拉钢筋绑扎接头的搭接长度（见桥规）3. 钢筋安装中的“间距”通病防治钢筋间距的控制本来不

24、应该成为质量通病的问题，然却因操作不当形成了质量通病。防治这一质量通病，主要是掌握怎样标定和控制钢筋间距基本方法：对于简单的钢筋安装，应在箍筋上用粉笔画线（按主筋设计间距）控制主筋，在主筋上用粉笔画线（按箍筋设计间距）控制箍筋；在纵筋上（按横筋设计间距）控制横筋，在横筋上用粉笔画线（按纵筋设计间距）控制纵筋。为准确控制钢筋间距，每隔一定距离（比如2m）即在一根钢筋上用粉笔画线，安装时钢筋在画线位置准确就位绑扎（或点焊）即可。钢筋在绑扎（或点焊）前，应先使画线钢筋准确就位。对于复杂的钢筋安装，应在模板上标定位置（如粉笔画线或弹墨线）/或制作样板，使钢筋准确就位。本工程基本无第种情况。七、水泥混凝

25、土的施工1、原材料及配合比选择现代水泥混凝土配合比已经是五组份理论，其中水泥、水、粗颗粒、细颗粒是浇筑混凝土的四种基本材料，外加剂是改善混凝土技术性能的辅助添加剂。将各种原材料按适当的级配和比例搅拌均匀，采用适当的方法将混凝土中的空气和游离水排出，使水泥浆填充粗细颗粒之间空隙，使其成为内实外光的胶结实体。选择同一产地、同一品牌、同一颜色的水泥、砂、碎石和外加剂等原材料，并且同一单位工程尽可能采用同一批原材料。原材料应干净无杂质，这样可以有效避免因原材料不完全相同而造成混凝土外观颜色不一致或斑点。加强水泥的现场检查。对每批进场水泥都要检查其出厂合格证，并现场抽样送实验室试验，测定其强度、初（终）

26、凝时间、安定性等指标，只有全部合格才可使用。检查水泥储存条件。确保水泥储存在干燥、通风、防风雨、防潮湿的地方。地板用枕木铺垫，高出地面至少30cm，水泥进场后应尽快使用。需要强调的是：在现场施工过程中，要注意防止施工队伍使用过期或被雨淋而结块的水泥，这种水泥不仅影响混凝土强度，而且会使浇注的混凝土有深色斑点，影响混凝土外观质量。严禁使用山砂或深颜色的河砂，准确测定每车河砂的含泥量，控制含泥量3%，否则混凝土外观颜色就会出现深色的斑点或泥黄色。随时检测，对砂场的砂进行筛分、杂质含量、压碎值等项目的试验。控制好砂的级配，选用中砂且大致均匀，不能都用规定级配的最大极限百分比，这样有利于混凝土密实光洁

27、。混凝土用的粗骨料应具有良好的级配，其最大粒径不得超过板厚的1/2或结构截面的最小尺寸的1/4，也不得大于钢筋间最小净距的3/4，且不得超过100mm。结构截面较小、钢筋较密时，可用豆石混凝土浇筑。混凝土配合比必须控制以下几个环节：水泥用量：在配合比设计中，水泥用量多，光面效果自然要好。水泥用量一般不宜少于250kg/m3，水泥标号与混凝土设计强度等级值之比不宜大于1.5，根据不同标号的混凝土选择相应的水泥标号。水的用量：水泥在拌和物中，如用水量多，坍落度过大，由于钢模板不能吸收水分，则水分蒸发后在混凝土表面留下较多气孔，因此，坍落度宜按结构体积大小、钢筋疏密程度选用适宜的水灰比和坍落度。在保

28、证工作度的情况下，坍落度宜采取较小数值。为减少用水量，同时满足和易性的要求，掺加减水剂是一种较好的措施。骨料选择：混合料级配不恰当时空隙率大，造成混凝土不密实，容易形成蜂窝麻面。砂的用量：砂率过小时，骨料偏粗，混合料保水性差，泌水性大，在混凝土表面形成鱼鳞纹。水泥选择：矿渣硅酸盐水泥泌水性大，而酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥泌水性较小。因此，建议优先使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥（简称普通水泥）。粗骨料和砂的品种选择：卵石比碎石泌水性大。在浇注中，当混凝土表面泌水较多时，须在不扰动已浇注混凝土的条件下，采取措施将泌水及时排除，并查明原因，采取措施减少泌水，如调整

29、水灰比等。2. 配合比设计的注重要点 必须注重粗集料的最大粒径限制和集料级配。这是涉及混凝土材料的均质性和使用耐久性的问题。因为水泥混凝土路面的厚度小（一般30mm），如果粗集料粒径过大和集料级配欠佳，势必影响混凝土的均质性，从而影响使用寿命。1989年，铜川公路管理局初始进行水泥混凝土路面施工时，由于缺乏经验，对粗集料控制不严，用灰量（当时的水泥标号为425）达389kg/m3而尚难达到设计抗折强度（弯拉强度）4.5MPa。其后按当时规范限制粗集料最大粒径为40cm（园孔筛）和注重了粗集料级配，用灰量329kg/m3时抗折强度（弯拉强度）即达到5MPa以上。这段路已使用17年，至今尚未大修。

30、近几年某些地方修筑的水泥混凝土路面不注重粗集料的最大粒径限制和集料级配，修筑后3年即大面积返修，破损处观测的粗集料粒径达50mm以上。这说明注重粗集料的最大粒径限制和粗集料级配，不仅仅涉及混凝土材料的均质性和使用耐久性，而且涉及经济性问题。注重粗集料的最大粒径限制和集料级配，至少可以节约水泥用量10，在经济上是十分划算的。粗集料的最大粒径限制和集料级配可按照JTG F30规范最新版本的要求进行控制。如果有试验基础，粗集料按照骨架密实结构进行级配为最佳。 细集料的级配也应该重视，可按现行混凝土路面施工技术规范要求或参照桥梁施工技术规范的技术指标进行控制。 注重严格控制水灰比。水灰比和强度成强负相

31、关关系。在单位体积用灰量相同的情况下，水灰比增大，强度降低，反之亦然。在满足强度要求的前提下，如果水灰比增大，势必增加水泥用量，这对混凝土的耐久性并无好处。为满足工作性要求，宜采用减水剂，减少水泥用量。JTG F30规范和其它相关规范（比如桥梁施工规范）除了规定单位体积水泥最小用量外，也还规定了单位体积水泥最大用量或胶材总量。JTG F302003规范规定了“最大单位水泥用量不宜大于400 kg/m3；掺粉煤灰时，最大单位胶体总量不宜大于420 kg/m3”，是应严格遵循的。某些单位修建设计弯拉强度为5MPa的水泥混凝土路面，增大了水灰比，单位水泥用量达498 kg/m3（水泥为原425普通硅

32、酸盐水泥），而混凝土的抗折强度仅5.5MPa左右，这显然是不合适的。仅用增加水泥用量提高强度的做法欠妥，它强化了路面裂缝产生因素，对路面耐久性不利。 注重严格控制砂率。水泥混凝土是由水泥砂浆裹覆粗集料而成的建筑材料。按照现行桥梁施工规范要求，粗集料强度应为设计强度的1.5或2倍以上。JTG F302003规范则比桥梁施工规范的要求更高。因此，如果砸制粗集料的片石符合强度要求，混凝土的断裂面则应在砂浆部分。砂浆强度对混凝土强度的影响起着至关重要的作用。无数试验充分表明，水泥混凝土的破坏绝大多数是从砂浆断面断裂的。在水泥用量相同的情况下，砂率过高，因砂的比表面大而降低了水泥的胶结作用，砂浆强度降低

33、，相应地降低了混凝土强度。因砂率高而致混凝土在较低抗剪强度下破坏断面情况如图31所示。图中，配制试件的混凝土砂率42，用灰量（P.O 42.5#水泥）达到440kg/m3，设计坍落度4050mm，而抗压强度仅为38Mpa。从破坏断面可以明晰的看到，该混凝土试件采用的砂率过高，个别部位的砂浆厚度超过了粗集料最大粒径，而强度达不到相同用灰量和坍落度而砂率控制严格的混凝土强度的80。这也说明了严格控制砂率的重要。水泥混凝土的砂率应能满足混凝土施工的工作性要求，应使粗集料完全被裹覆，因此也应有最低用量限制。目前普遍存在的问题是过分追求混凝土施工和易性，砂率偏高。在控制粗集料的最大粒径和集料级配的情况下

34、，采用三辊轴机组和小型机具的施工，砂率宜控制在2732之间。这个砂率控制范围是原水泥混凝土路面施工规范的建议值，是十分适用的。采用这样的砂率，如果工作性欠缺，砂率亦宜控制在35以内。近几年对粒料结构的各路面层次（基层、面层）“骨架密实”研究表明，最佳的骨架密实级配中4.75mm以下的粒料含量基本在2732之间。若细颗粒含量过大，“骨架”就会被“撑开”，嵌锁作用降低。如果要满足强度要求，势必增加胶结材料，而结构的耐久性不如骨架结构。这些“姊妹”结构的配合比研究成果，应为水泥混凝土配合比设计所借鉴。 注重使用外加剂。外加剂是混凝土的第五种组份。它可以改善混凝土的施工条件，提高混凝土的使用品质，应该

35、重视外加剂的使用。减水剂可以减少水泥用量，增加混凝土的和易性，降低工程成本，是使用的首要选择。水泥混凝土的配合比设计是一个系统性很强的工作。它既要满足混凝土的强度、工作性和耐久性，又要顾及到混凝土的经济性，是一项系统工程。为了满足上述要求，必须确保材料合格，采用适宜的水灰比，还应当控制砂率。各作业单位应该结合工程实际，进行配合比设计的正交试验，积累资料，选择符合工程实际的设计配合比。混凝土配合比设计中的质量通病是注重混凝土强度（当然这是正确的），也注意混凝土的工作性，但往往忽略了混凝土的耐久性。有些施工和监理单位采用无限制的增加水泥用量来提高混凝土强度，用增加砂率和水灰比来增加混凝土工作性，这

36、种单一的方法需要改变。要综合的考虑影响混凝土3项技术要求的各种因素，通过试验，比选出较为理想的配合比。3、控制混凝土拌和物关键工序严格控制混凝土配合比设计，在施工过程中经常检查配合比。严格控制水灰比。现场搅拌混凝土时，应根据砂的含水率来调整水灰比，以保持混凝土的良好的易性，减少水泡、气孔的形成。严格控制混凝土坍落度，在拌制地点及浇筑地点按规定检查混凝土坍落度，混凝土浇筑时的坍落度可参考下表执行，尽量缩短混凝土拌和物的停放时间，减小坍落度损失。混凝土浇筑时的坍落度项次结构种类坍落度（cm）1基础或地面等的垫层，无配筋的厚大结构（挡土墙、基础或厚大块体等）或配筋稀疏的结构132板、梁和大型及中型截

37、面的柱子等353配筋密列的结构（薄壁、斗仓、筒仓、细柱等）574配筋特密的结构79随时检查混凝土搅拌时间。混凝土延续搅拌最短时间（全部材料装入搅拌筒中起到卸料止），可参照桥规）执行。4、混凝土的浇筑支模前应在边模板下口抹8cm宽找平层，找平层嵌入柱、板墙体不超过1cm，保证下口严密。开始浇筑混凝土时，底部应先填以50100mm与浇筑混凝土成分相同的水泥砂砾。砂浆应用铁锹入模，不得用料斗直接灌入模内。浇筑混凝土前，应检查钢筋位置和保护层厚度是否准确，是否按要求固好垫块；操作时不得踩踏钢筋，发钢筋有踩弯或脱扣者，应及时调直，补扣绑好，以免露筋。混凝土自由倾落高度超过2m时，要用串筒或溜槽等下料，避

38、免混凝土离析。控制振捣间距，插入式振捣器不应大于其作用半径的1.5掊。振捣器至模板的距离不应大于其作用半径的0.5倍。控制混凝土的浇筑层厚度在振捣器作用部分长度的1.25倍左右，振捣新的一层，均应插进先浇筑混凝土510cm，力求上下层紧密结合。插入式振捣器的插入时间为2030s，作用半径4050cm，振捣棒行程可按直线行列移位或交错行移位，插入点之间距离为75cm，采取快插慢抽，伸入下层510cm。控制振捣时间，做到不欠振，不过振。合适的振捣时间可由下列现象判断：振捣混凝土时不再有显著沉降，不再出现大量气泡，混凝土表面均匀、平整并已泛浆。振捣时间既不可长也不可短，过长则混凝土可能产生离析现象，

39、上部浮浆过多而出现麻面、龟裂，下部粗颗粒过多而出现鱼鳞状麻面；过短则混凝土振捣不实，易出现蜂窝孔洞。注意振捣方法。垂直振捣时，振动棒垂直混凝土表面；斜向振捣时，振动棒与混凝土表面40°45°角；棒体插入混凝土的深度不应超过棒长的2/33/4；振捣棒要及时上下抽动，分层均匀振捣密实，振捣好后，要慢慢拔出振动棒，使混凝土填满振动棒所造成的空洞。控制振捣程序，先周围后中间，并注意混凝土摊铺应四周高中间低，以便把气泡尽量往中间赶出，避免聚集在模板处。振捣时，振动棒不要碰撞钢筋、模板、预埋件等，在钢筋密集处，可采用带刀片的振捣棒进行振捣。附着式振捣器宜对称同时进行振捣。振捣以混凝土表

40、面不明显下沉为准。注重振捣器的使用顺序：无论插入式振捣器与平板振捣器或附着式振捣器配合使用，都应以插入式振捣进行初振，以后者进行终振。浇筑混凝土应严格控制顶面高程。对于预制构件，一般以模板顶面为准。此时应以直尺刮除多余混凝土，保持平面高度。对于现浇混凝土，如前所述，应采用顶面高程控制，并应预留锚入下一工序结构高度和凿除浮浆高度。混凝土应最少两次收浆。第一次宜采用木抹大面收浆，将表层粗集料压入浮浆下。最后一次收浆宜采用铁抹，在泌水过程结束、定浆后进行。不易收浆时严禁洒水，可铲除一部分混凝土 ，重新拌制新鲜混凝土进行吸浆。修补抹平时应用其他部位的多余表面浮浆，不准在表层撒灰修补。注意保护层砂浆垫块

41、处的混凝土振捣，务必使水泥砂浆充分包裹；或采取振捣一小段先取下一小段垫块的方法。这样，可以有效避免垫块处表面产生明斑或暗斑。5、混凝土养护混凝土养护分蒸气养生、湿治养生和薄膜养生三种方法。蒸气养生在混凝土达到设计强度后即可停止养生。加压蒸气养生一般812h即可完成；常压蒸气养生温度宜控制在55°65°，34d即可完成。湿治养生由于投入少，是最常用的养生方法。对于混凝土裸露面的养护，一般用麻袋、草帘、砂土、土工布等遮盖，经常洒水保证覆盖物下混凝土表面湿润；对于墩柱这样体积较小、外露面较多的结构物，在混凝土拆模后，用塑料薄膜包裹，并用胶布密封，应防止混凝土内水分散失；并每天补给

42、养护用水保持表面湿度。普通硅酸盐水泥的混凝土一般养护7天。在养护期间，由于混凝土强度低，防止混凝土受到振动、负荷及流水的侵蚀、冲刷，给混凝土带来损伤。对于同一混凝土构件，养护方法、养护时间等尽量一致，否则，也能造成混凝土颜色有所差异，影响外观协调。薄膜养生有两种方法，一种是配制薄膜养生剂，辅以湿养。一种是利用夏季高温时将混凝土构件用薄膜严密包裹，用混凝土与阳光使蒸发的水蒸气果腹于混凝土构件表面的养生方法气温低于5时，严禁洒水养生。6、预应力梁施工预应力是将钢筋（丝）进行张拉，并将其锚固在混凝土构件内，由于钢筋（丝）“企图回缩”而使混凝土受压，达到对梁（板）体预施应力的目的。预应力梁因张拉顺序的

43、先后分为先张法和后张法。先张法是先张拉预应力钢材后浇筑水泥的方法。其预应力不能完全符合梁体的应力状况，一般用于跨径较小的桥梁。目前最大跨径为20m。后张法是先浇筑水泥混凝土，待达到规定强度后再张拉预应力筋的方法。它是将预应力筋设置在预定的位置上（不一定是直线），其预应力有效地抵消了梁体受力时的拉应力，符合梁体应力分布状况，可用于较多跨径。目前比较成熟的技术是可以修跨径50m的T梁。比如，赵氏河桥、葫芦河桥就有50m跨径的T梁。 钢绞线（应符合GB/T5223规定）应进货检验：每批取3盘，每盘在正常部位截取1根检验表面质量、直径偏差、力学性质。存放不挨地、覆盖。 锚具、夹具应进货检验。 锚具：锚

44、固用具。 夹具：固定锚具位置，可重复使用。 千斤顶应在张拉前校验。 张拉程序（略）张拉采用双控应力，伸长值。伸长值按虎克定律计算，做校核用。 真空压浆：这是一项新技术，要求在全省推广应用。其原理是采用技术措施使管道形成真空或接近真空，以使水泥浆充斥管道、达到注浆饱满的目的。7、关于高强度混凝土的施工规定：高强度是个相对概念，目前桥规规定是C50以上的水泥混凝土为高强度混凝土。其施工有一些特殊要求。玉皇阁特大桥的上部结构设计为C50混凝土，属高强度混凝土。 抗压试件必须采用150mm的标准件。 配制混凝土的材料规定 采用高强度的硅酸盐水泥（P.）和普通硅酸盐水泥（P.o）。就是说，不准采用除此以

45、外的其他水泥。 细集料：采用级配良好的中砂，含泥量小于2。 粗骨料（母岩）的抗压强度比配制的混凝土强度高50以上；含泥量小于1，最大粒径宜小于25mm。 必须使用高强减水剂。 控制氯离子含量，本地区应小于水泥用量的0.2，这就必须从外掺剂采购严格控制；控制碱集料反应，目前公路规范没有具体规定。 可掺入磨细的粉煤灰等。 配合比 C50的试配强度为强度等级的1.15倍。 水胶比宜控制在0.240.38。 水泥用量不宜超过500kg/m3。 砂率宜控制在2834。 高效减水剂的掺量宜为胶结料（含粉煤灰等）的0.5%1.8%。 施工技术要求 必须准确控制用水量。 高效减水剂宜采用后掺法掺入，并继续搅拌

46、60s（粉剂）或30s（水剂）。 必须采用强制式搅拌机，二次投料搅拌。 应连续施工。8. 混凝土外观的修补对于公路构造物的外观，一般是不允许装饰外表的，但由于各种原因，混凝土出现了外观缺陷，特别是出现较多的蜂窝麻面，进行人工修补是必要的，在一定程度上能够起到美化作用。对于混凝土外表的麻面，由于模板上涂不少油脂作脱模剂，修补前，先往有麻面的混凝土表面涂刷稀草酸溶液，用毛刷擦拭，去除油脂，然后用清水冲洗干净，让其表面湿透。修补用的水泥品种必须与原混凝土中水泥一致，建议采用7：3左右的黑白水泥，砂浆配比为1：21：2.5，于修补前试配对比。在小灰桶内拌均，依照漆工刮腻子的方法，浆砂浆用刮刀大力压入麻

47、点内，即压即刮平，随后按混凝土养护方法进行养护，待砂浆终凝硬化具有一定强度后（24小时后），再用细砂纸打磨，用水冲除表面粉尘，可使混凝土外表光滑平整，颜色较为一致。对于混凝土外表出现的蜂窝，孔洞较小时可按麻面处理，较大时应先凿除蜂窝状、松散的薄弱部分，用钢丝刷或压力水清除粉尘，将湿棉絮用水浸泡后塞进蜂窝内，使其表面充分湿润，用比设计标号高一等级的细石膨胀混凝土，顺从斜槽板拍进蜂窝内。如果混凝土不成形，可间隔一段时间，分次压进，待压进的混凝土稍凝结后，再按麻面处理的方法来修饰外表。对体积略大（1L以上）的空洞的修补，应用采用环氧树脂混凝土修补内部，表层按前述方法修饰。本节所讲的修补，必须经驻地监

48、理检查认定内在质量可靠，外观无大的缺陷的情况下进行。否则应以不合格品处置。八、玉皇阁特大桥的施工（与前讲述重复者一般不复述）1. 总体要求：当结构自重和汽车荷载( 不计冲击力)产生的向下挠度超过跨径的1/1600时，钢筋混凝土梁、板的底模板应设预拱度，预拱度值应等于结构自重和1/2汽车荷载(不计冲击力)所产生的挠度。纵向预拱度应按图纸规定线形设置，如图纸未规定，可做成抛物线或圆曲线。模板的面板变形不应大于1.5mm。桥梁主体结构外露面混凝土的模板板面应采用大板块钢模板，对于大面积混凝土，每块模板的面积应大于2.0m2。 特大桥工程必须采用业主指定的以下厂家生产的钢筋。这些厂家的简称分别为鞍钢、

49、首钢、包钢、宝钢、武钢、攀（枝花）钢、唐钢、太钢，不得使用非指定厂家生产的产品。水泥指定厂家及品牌为耀县水泥厂生产的“秦岭牌”水泥。细集料采用灞河天然产的合格的中粗砂。粗集料采用黄堡产的碎石（高标号待定）。2. 钻孔灌注桩 钢筋笼下放时，施工单位应采用非金属定位措施，以满足混凝土保护层及防腐要求。 在浇注承台混凝土和进行无破损检测之前应按图纸规定进行破桩头处理，以保证检测和桩内主筋同承台的连接，且不应损坏桩身混凝土。桩的正常钻取芯样检验的数量比例为3%。 主墩钻孔灌注桩桩顶有效长度应嵌入承台的有效长度不得小于200mm。3承台 承台模板应无底模，而水泥混凝土不宜直接在土体浇注（为预防土体过分吸

50、收混凝土搅拌物中的水分），而应在基底平面修整后，以水泥砂浆或贫混凝土抹面作为底模。底模平面高程不应高于设计高程。 承台属于（较）大体积混凝土构造物，必须采取措施控制水化热引起的混凝土内最高温度及内外温差，防止出现温度裂缝。混凝土内部温差按25控制。其具体温控的标准可参考水利和建筑规范。玉皇阁特大桥承台工程因为在冬春季施工，而且体积不大，所以只要采用分层法施工，使用较多的裸露面施工较缓，即可避免温差裂缝。4. 墩、台身 施工主桥下部采用双肢薄壁空心墩，引桥为薄壁矩形墩和双柱式墩（含盖梁），双柱式桥台。 双肢薄壁空心墩和薄壁矩形墩采用爬模法施工，这和滑模施工有根本的区别。爬模法施工是用先浇筑混凝土

51、的顶端模板作为后施工段的“根”，利用这段模板与混凝土的摩擦力支承后段混凝土模板，由下向上逐段浇筑混凝土。 采用爬模法浇筑薄壁矩形墩或薄壁空心墩混凝土应注意： 构件各部分不宜埋设任何非设计的用于施工的受力构件。如确需埋设，必须进行受力计算。 浇筑墩身混凝土的移动工作平台不允许和爬模板发生联系。 混凝土浇筑过程中，应采取可靠措施，减小混凝土内外温差，降低水化热和气温等的影响，以防止墩、塔身等构件产生裂缝，保证外观质量。 因构件钢筋较密，用混凝土泵输送时，应严格控制粗骨料粒径。 墩身混凝土属大体积混凝土部位（实心向空心过渡段），应按需要设降温循环水管。 墩、塔身和墩帽预埋件外露部分应按设计要求进行防腐蚀处理，预埋件与主体结构钢筋的连接应符合设计要求。 双柱式墩、台的施工比较简易，而且很多人都经历过，不再赘述。这里需要介绍的是，支立盖梁模板时，宜采用抱篐法“生