超大跨度支架法现浇连续箱梁施工质量控制

1、超大跨度支架法现浇连续箱梁施工质量控制中铁二局一公司杭州湾跨海大桥项目部QC小组 组长:匡明 编制人: 钟万波 发表人:李蕾 中铁二局杭州湾跨海大桥连续箱梁QC小组1 工程概况 2 小组简介 3 选题理由 4 小组目标及可行 性论证 5 现状调查 6 要因确认7 制定对策 8 实施对策 9 效果检查 10 总结 11 主要成果12 巩固措施和标准化13 体会和今后的打算目录目录 一、工程概况一、工程概况w 杭州湾跨海大桥位于杭州湾海峡，是连接宁波和上海重要通道，它南接宁波慈溪北连嘉兴海盐，起讫里程为K49+000K85+000，全长36km，桥面全宽33m，双向六车道，行车道宽为233.75m

2、，是目前世界上最长的跨海大桥。其中K81+435K81+815位于南引桥滩涂区和陆地区相接区段，地层为淤泥质粘土，桥墩编号为G01G08，上部结构包括跨十塘大堤50+80+50m变高度预应力混凝土连续箱梁和450m联等高度预应力混凝土连续箱梁。箱梁体积较大，最大跨度达80m，最大梁高达4.8m，一次浇筑混凝土数量最多达1100m3。w 本区域软土层较厚，系近期围涂而形成陆地，原为泥草滩，地面高程+2.0+2.5.0m。涨潮时被海水淹没。表层淤泥厚1m2m，第层是亚砂土，饱和，厚3m5m，第层是灰色淤泥质亚粘土，饱和，流塑，厚约13m。 二、小组简介二、小组简介wQCQC小组名称小组名称：杭州湾

3、跨海大桥连续箱梁QC小组 wQCQC小组登记号小组登记号：2005-01-02w所在部门工程部成立日期所在部门工程部成立日期：2005年1月8日w登记日期登记日期：2005.1.10 w小组人数小组人数：14人w组长组长：匡 明 男 高工 副组长副组长：钟万波 男 工程师w组员：组员：龚建伟、李高华、彭 溢、李远庚、陈 拥军、党国栋、甘廷华、童南聪、李蕾w高级顾问：高级顾问：林原 、李友明、王耀传 、徐长江 超大跨现浇连续箱梁施工质量控制1、公司管理方针：科技先行、强化管理、守约重誉、质量兴业、以人为本、保护环境、追求卓越、奉献社会。2、业主对质量的要求：争创国家级优质工程.3、项目的质量目标

4、： 奉献精品工程，争创一流大桥。4、箱梁最大跨度达80m，最大梁高达4.8m，混凝土开裂为箱梁施工的质量通病，特别是大体连续现浇箱梁，很容易出现开裂，严重影响施工质量。三、选题理由w w1、本施工区段位于杭州湾海峡滩涂与陆地交界处，地基顶层为流塑状亚砂土，下层为淤泥质亚粘土，其承载力较差，满堂支架基础很容易下沉。w2、箱梁高度高，节段长，箱梁混凝土整体一次性浇筑。我单位根据以往施工贵阳艺校铁路立交桥的经验。为了确保砼在浇筑过程中质量得到有效的控制,我们制定了。w砼连续箱梁施工质量控制工艺流程图砼连续箱梁施工质量控制工艺流程图四、现状调查不合格合格现浇完毕停止现浇试验室中途对砼抽检布料杆将砼送入

5、箱梁输送泵将砼送往布料杆罐车将砼送入输送泵合格不合格砼送入罐车砼交试验室检验拌合站拌合砼工程部下达拌合砼指令四、现状调查w 3、本项目的提梁站设在现浇段，该段将作为800t提梁机和1600t架桥机的拼装平台，要求必须于5月底前完成现浇梁施工，施工工期较紧w 4、该桥位于海上，海水及空气中的氯离子混凝土及钢材的腐蚀很强。为此必须探索与之相适应的新工艺确保箱梁砼灌注质量，同时要采取措施防止产生裂纹。w 5、通过以往东海大桥项目部, 秦沈月牙河大桥项目部经验所得,影响现浇连续箱梁施工质量的因素有砼的配合比和灌注,地基处理,模板,施工工艺等,根据这些影响现浇连续箱梁施工质量的因素,我们绘制出关联图并对

6、其分析,确定出各因素对其质量影响的程度。w 6、为了有效的控制现浇连续梁施工质量,我们对其采取了一系列的相应准备,在人力上,我们聘请了浙江大学教授级高工王耀传,上海交通大学桥梁专家徐长江为高级顾问,同时, 小组成员中有教授级高工3人，桥梁专家1人，他们曾多次参建国内大型桥梁，如东海大桥，秦沈月牙河大桥等，施工经验丰富.在机械设备上,我们配备了拌合楼5座，配置混凝土罐车12台，还购买了4台布料杆和4台混凝土输送泵。能确保了大体积混凝土施工的需要。 五、小组目标及可行性论证（一）小组目标（一）小组目标 1、加强技术攻关，实现“超大跨度现浇连续箱梁”整体一次浇筑满足质量要求。 2、采取有效措施处理流

7、塑状淤泥质地基，确保浇筑混凝土时地基沉降不超过5mm。 3、加强过程控制,积极探索海工耐久混凝土的特性及混凝土灌注方法，确保箱梁外表无裂纹，气泡不超标。（二）可行性论证（二）可行性论证 1、项目部与西南交通大学、浙江大学的专家联合研究海工耐久混凝土的特性，他们可为我们提供理论方面的支持，为实现小组目标提供技术保障。 2、项目部建设了拌合楼5座，配置混凝土罐车12台，还购买了4台布料杆和4台混凝土输送泵。能满足大体积混凝土施工的需要。 3、小组成员中有教授级高工3人，桥梁专家1人，他们曾多次参建国内大型桥梁，如东海大桥，秦沈月牙河大桥等，施工经验丰富。 现浇梁质量差软地基处理不合格模板生锈真空压

8、浆不合格管道不通或破裂密封不严实混凝土现浇不及时振捣器坏布料杆出故障砼配合比不合格砼耐久性不合格氯离子扩散系数超标砂石料含泥量大支架基础下沉砼捣固不密实斜腹板倒角捣固不到位强相关相关弱相关技术未交底六、原因分析六、原因分析 现浇梁质量不良原因分析关联图现浇梁质量不良原因分析关联图七七 要因确认要因确认序号 末端因素 原因分析 要因确认 1施工未交底 技术人员交底不清或未交底将会影响工程质量，但只要加强过程控制，严格质量检查制度，可避免质量问题发生。 非2模板生锈 本项目现浇箱梁采用大块钢模，而且关完后模板绑扎钢筋、穿钢绞线和关内模至少要10天时间，采用常规脱模剂无法解决模板生锈问题。非3布料杆

9、出故障 梁体现浇采用布料杆供料，一旦设备坏将对施工造成严重影响。 要4压浆管破裂、不通或密封不严采用真空压浆是预应力施工的一项关键技术，也是控制质量的重点工序 要5软基处理不合格 基础处理不合格，承载力不够，将导致满堂支架下沉，梁体开裂或跨塌。因此，基础处理也是一项关键工序。 要七七 要因确认要因确认序号 末端因素 原因分析 要因确认 6斜腹板倒角处捣固不实 捣固不密实砼强度将会受到影响，而箱梁斜腹板倒角处捣固困难，常出现露筋、空洞、麻面等现象 要7振捣器常坏 捣固器出故障会影响砼质量，但只要加强维修，增加备用量，可解决此问题 非8砂石料含泥量大 砂石料含泥量超标，将会影响砼质量。但只要严格采

10、购材料，使用前加强检验，便可克服此问题 非9氯离子扩散系数超标 杭州湾的海水、海风对砼具有较强的腐蚀性。因此，要求砼必须具有耐久性，氯离子在砼中扩散速度是衡量砼的耐久性是否合格的关键指标 要八、制定对策八、制定对策序号 要因 目标 对策 对策措施 负责人 检查人 要求完成时间 1布料杆 出故障确保设备出故障后1小时内修复 试验分析 加强设备保养。配足设备维修配件。浇砼时增加设备维修人员。陈拥军 钟万波 2005.220 2压浆管破裂、不通或密封不严确保压浆密实 检查压浆管 1、 浇注砼时在预应力管道内安装芯管，浇注后拔出确保管道通畅2、抽真空时加强密封，避免漏气甘廷华 钟万波 2005.2.2

11、0 3软基处理不合格 确保砼浇注完成后7天内沉降不超过5mm 试验分析 1、对基础进行换填处理并检测地基的湾沉值2、对基础进行超载预压，提前消除非弹性变形 李蕾 钟万波 2005.1.18 4斜腹板倒角处捣固不实 确保砼内实外美，不出现空洞、露筋现象斜腹板试验 1、严格控制砼的坍落度和扩展度2、分层浇注砼3、利用小导管或钢叉引导捣固棒逐点振捣 并排除气泡李远庚 彭溢 2005.2.25 九、实施对策n实施一、布料杆出故障n在实际施工中，布料杆最容易发生堵管，特别是弯管。为此，小组采取以下几项措施：n1、平时加强设备保养，提高设备使用率。n2、配足设备维修配件，主要是弯管和密封圈，一但发生故障立

12、即更换。n3、浇砼时增加设备维修人员，缩短维修时间。九、实施对策n实施二、解决真空压浆管破裂、不通或密封不严导致真空度达不到要实施二、解决真空压浆管破裂、不通或密封不严导致真空度达不到要求问题求问题n 真空压浆是预应力工程中的一道关键工序，而真空度是真空压浆中的重要指标。为了解决真空度达不到要求这一问题，小组主要从浇注砼确保管道通畅和抽真空时加强密封，避免漏气两方面进行攻关，具体措施如下： 1、混凝土浇筑前，在管道内穿比孔道内径略小的硬塑管，防止管道在混凝土作用下发生挤压变形，在混凝土初凝后及时拖动硬塑管，避免管道因意外漏浆造成管道堵塞。 2、张拉施工完成后，清理锚垫板上的灌浆孔，用清水冲洗孔

13、道，用高压风把孔道吹干，保证灌浆孔道畅通。将孔道排气孔密封好，在锚头安装密封罩。 九、实施对策n实施三、支架地基处理实施三、支架地基处理n 由于梁体采用满堂支架现浇，施工期间支架荷载、模型荷载、钢筋混凝土荷载、人员荷载、机戒设备荷载及风荷载都将通过支架传给地基，因此，地基的承载力、地基的沉降量和地基的沉降速度都将影响结构的安全和方案的成败。为此，小组安排李蕾和陈拥军负责检算地基的承载力、地基的沉降量和地基的沉降速度，根据计算结果采取如下措施：支架搭设前，先清除表层软土及淤泥，换填石渣厚80-100cm；换填施工过程中分层碾压密实，按二级以上公路填石路基标准进行控制，并且在填至设计标高后进行弯沉

14、值检测，确保箱梁施工期间的地基总沉降和不均匀沉降均满足施工规范要求。然后在石渣顶面浇筑了厚15cm的C15混凝土面层进行封闭。通过上述地基处理， 其容许承载力满足大于150KPa的要求。另外,石渣填筑尽早按排,这有利于早期沉降。从实际施工结果看，梁体混凝土浇筑完毕后地基最大沉降未超过5mm，因此，上述方案是可行的，也是成功的。 九、实施对策 满堂支架基础处理满堂支架基础处理 满堂支架搭设满堂支架搭设九、实施对策n实施四、攻克箱梁斜腹板倒角处砼捣固不实问题实施四、攻克箱梁斜腹板倒角处砼捣固不实问题n 由于箱梁为斜腹板结构，在加上其高度大，使得腹板的混凝土捣固工艺是一个技术难点，具体表现在以下几个

15、方面：首先，捣固棒不易伸至腹板的中下部，特别是倒角处，该区域混凝土捣固困难；其次，该部分区域的腹板内侧容易出现因浆液流失形成的麻面甚至空洞；另外，在底板倒角处容易出现水泡。经过反复地工艺试验和技术攻关，我们采取了用引导器引导捣固棒、改善混凝土工作性能、控制混凝土捣固时间等技术措施，使混凝土质量得到了有效控制。砼浇注工艺见下图。 砼浇注工艺图2%2%插振捣棒的PVC管预埋钢圈（定位PVC管）插振捣棒的PVC管预埋钢圈（定位PVC管）波纹管齿块（图二）钢筋、波纹管和PVC管安装示意图波纹管砼浇注工艺图齿块模板木压板24从内箱下料，浇筑完底板砼从腹板下料，浇筑腹板倒角处序顺筑浇32132%木内模（图

16、四）.砼浇筑布置图2从内箱下料，浇筑底板20cm4从腹板下料，浇筑完腹板砼113序号序号开展开展QCQC成果前可能出现问题成果前可能出现问题开展开展QCQC成果后成果后1布料竿出问题频率高，修复时间慢 布料竿未在灌注砼的时候出问题 2预应力管道压浆存在不饱满、不密实现象 预应力管道压浆饱满、密实，真空度满足规范要求 3基础不稳定 支架基础处理方案合理，基础沉降量未超过5mm。 4斜腹板倒角处时常出现空洞、露筋现象。 砼振捣密实，特别是斜腹板倒角处未出现空洞、露筋现象。 1、经济效益 通过QC攻关，经济效益非常明显。原计划满堂支架基础采用打入钢管桩，每跨用钢量为：150t，单价为：2666.7元

17、/t,每一跨施工成 本:1502666.740(万元)，改用塘渣处理后，每一跨塘渣量:6667.5m3 ，塘渣单价：30元/ m3，改为塘渣后每一跨施工成本：6667.53020(万元)，由钢材改为塘渣后每一跨节约成本：40-20=20（万元），总共有7跨，由钢材改为塘渣后共节约成本：207=140(万元)。开展成果前后经济效益对比表如下： 序号开展成果前开展成果前 开展成果后开展成果后 每跨用钢量（t） 成本（万元） 每跨使用塘渣（m3） 节约成本（万元） 1150 40 2667 20 合计720140（万元） 2、社会效益 第一跨现浇箱梁施工完毕后，许多施工单位都组织技术人员到施工现场参观学习。许多旅行社组织游客到工地合影留念。监理、业主对我公司的施工方法和工程质量给予高度评价。2005年度被杭州湾大桥工程指挥部评为科技创新二等奖，三季度被业主评为立功竞赛二等奖。业主还有意安排交通部的专家到施工现场参观指导工作，专家们对该方法给予了充分肯定，并建议推广。国外专家、学者也多次到工地考察，交流。v 小组计划将本次取得的成果编制成作业指导书和工法，并在全公司范围内推广学习，让更多的人了解、掌握该项技术，同时也有利于该项技术运用和发展。十二、总结和下一步打算v 这次QC活动进展顺利，完全实现了小组的预定目标，并取得了良好的社会效益和经济效益。具体的