公路桥梁施工常见通病与处置方法

预制T梁施工技术术讲座周水兴重庆交通大大学2016年5月20日报告内容预制梁桥构构造与受力力特点预制梁常见见施工通病病桥面铺装层层施工通病病支架施工连续刚构桥桥施工高强混凝土土施工要点点施工经验的的辨证认识识一、预制梁梁桥构造与与受力特点点1）设计是一一种有目的的行为，任任何一个构构造（细节节）的背后后都隐藏着着某种设计计意图，以以满足构造造、受力、、耐久性等等要求，如如箍筋的长长度；2）施工是实现设计计意图的具体实践（（按图施工工）；3）技术人员员要从力学和和构造原理理来理解和指指导施工；；4）任何一个个小小的工工艺改进，，都会提高高施工效率率与施工质质量，节省省工程造价价（往往不不重视！））1.1T梁、小箱梁梁组成与构构造要求T梁桥、小箱梁桥桥由若干片片梁通过桥面面湿接缝、、横隔板连接而成；目的/作用：通过过横隔板联联结成整体，达到到共同受力力和起到分配荷载载的作用。整体性是所有桥梁梁所追求的的最基本也是是最重要的的要求。整体性通通过横向联联系（如横横隔板、横横系梁等实实现，并且要求他他们自身具有足够的强度度和刚度）。1.2T梁的受力特特点与计算算理论国内早期采采用少横隔梁建造的桥梁梁，普遍出出现梁体开裂、振动动大等问题。设计上采用用的计算理理论和假定定：T梁桥按刚性横梁法——横隔板为刚刚性如何理解““刚性”？？施工中如如何去保证证？当一个集中中力P作用在中间间梁时，没没有横隔梁梁连接，则则中间梁承承担P，其余4片梁不受力（图a）；当一个集中力力P作用在中间间梁时，对对刚性横隔隔梁，每片片梁承担P/5（图c）；实际工程中中，横隔梁为非绝绝对刚性，，在P作用下各片片梁按复杂杂规律受力。。如中梁所受受荷载为mP，则m必然大于0.2、小于1.0（图b）。施工中的指指导意义：2#梁受力最为为不利，当当某片中梁施施工质量相相对较差时时，将其放放在3#位置。1.3常见误区没有充分理理解桥梁设设计基本假假定重视主梁施施工质量，，忽视横隔隔板的施工工质量主梁施工再再好，横隔板施工质量差差，或失效效，主梁同同样会出现现问题。相反，良好好的横隔板板施工质量，，可以弥补补主梁施工工中的某些些缺陷。二、预制梁常常见施工通通病与解决决方法——以预制T梁桥为例2.1预制梁混凝凝土施工质质量混凝土中空空气被包裹裹在马蹄部部分，不宜宜溢出形成成气泡外加剂质量量差（如早早强剂、减减水剂），，也可能是是外加剂失失效（具有有较强的时效性）；外加剂与混混凝土相容性差；振捣时间控制制不当（人人为估计，，最好用秒秒表精确控控制）外观颜色不不一致（原原材料含泥泥量偏大、、外加剂问问题）。（1）蜂窝麻面面、颜色不不一致（2）原材料与与混凝土强强度偏低水泥品质差差、性质不不稳定外加剂行业业混乱，外外加剂质量量参差不齐齐骨料强度偏偏低，《高强混凝土土结构设计计与施工指指南》规定，骨料料母体岩石石的立方体体抗压强度度应比所配配置的混凝凝土强度高高20%以上粗骨料、细骨骨料混合堆堆放水泥和外加加剂（如粉粉煤灰）随随意堆放级配不合理理最终结果：：混凝土强强度偏低；；混凝土不不凝固。（3）混凝土强强度检测与与处理方法法回弹法钻芯取样法蒸养法：通通过对混凝凝土蒸汽养养护来提高高强度延时法：有有些混凝土土因外加剂剂影响，强强度发展缓缓慢，需要要足够时间间才能达到到设计强度度强度不足的的处理方法法（需设计计单位同意意并完成以以下工作））降低强度验验算法；降低强度，并计计入桥面铺铺装受力验验算法（已已没有富余余量）；加固法梁体报废重视混凝土土强度，忽忽视弹性模模量（强度度、弹模双双控）重视主梁预预制，忽视视横隔板的的施工（包包括缺陷处处理）重视桥面铺铺装层混凝凝土施工，，忽视现浇浇纵缝施工工梁体长度控制制差，造成成梁体抵紧紧（无法实实现自由伸伸缩），或或者梁端缝缝隙过大（（连续桥面面铺装层无无法施工、、后期开裂裂）（4）混凝土土施工梁端与桥台相抵——无法自由由伸缩好难打掉掉多余混混凝土！！梁端缝隙隙过宽四川省多采用桥桥面连续续构造，，这么宽宽的缝隙隙，如何何确保今今后使用用性能及及安全？？T梁、小箱箱梁顶面裂缝缝多由混凝凝土收缩缩引起（（裂缝分分布不规规则），，可采取取拉毛、、加强养养护来处处置横隔板与与翼缘板板、肋板板交汇处处裂缝（（设圆弧弧过渡、、倒角，，能有效效克服））肋板竖向向裂缝（（台座不不均匀沉沉降，容容易断梁梁！）张拉后梁端开裂（（常见））拆模不当引引起的裂裂缝梁场排水水不畅（5）梁体常常见裂缝缝与成因因良好的表表面处理理与纵缝缝施工拆模造成（应敲掉掉，与横横隔板现现浇混凝凝土一起起浇筑））采用砂浆浆修补是是否可以以？收缩裂缝缝（应彻底底凿除））混凝土裂裂缝特性性反射性（（如，水水泥混凝凝土路面面）外裂缝与内内裂缝外裂缝可可以转化化为内裂缝（如如贴碳纤纤维布））（6）梁体裂缝处置置方法凿除法如梁体顶顶面、横横隔板拆拆模不当当造成的的裂缝，，应凿除除桥面裂裂缝和已已经有裂裂缝的横横隔板混混凝土，，然后与与桥面铺铺装层、、横隔板板现浇缝缝混凝土土一起浇浇筑。严禁采用用抹浆处处置。修补法出现在腹腹板与肋肋板，腹腹板、隔隔板和肋肋板间的的裂缝，，在不影响响结构安安全的前前提下，，可采取取修补方方式封闭闭，确保保耐久性性。因张拉引引起的梁梁端裂缝缝，采取取修补或或者凿除除再浇筑筑混凝土土进行修修补。试验认证证法梁体出现现竖向裂裂缝，除除封闭裂裂缝外，，一般都都要采用用荷载试试验方法法验证该该梁能否否满足承承载力要要求（但但成本高高，不如如弃梁））预制梁张张拉后会会上挠，，搁置时时间越长长、上挠挠越大，，为保证证现浇层层厚度，，有意减减薄预制制梁厚度度（错误误做法））明确一次次受力与与二次受受力的关关系正确方法法：合理理设置反反预拱度度，尽快快安装预拱度有有正负偏偏差，必必须保证证预制梁梁厚度（7）预制梁厚度与与桥面现现浇层关关系处理理不当2.2钢筋制作作检查与与常见问问题本次检查查结果看看，除极极少数标标段外，，普遍出出现箍筋筋长度或或长或短短的问题题，尤其其是弯钩钩筋长度度普遍偏偏短。管理不够够到位。。现场询询问技术术人员或或制作工工人，一一时找不不到钢筋筋构造图图，或回回答不上上是哪个个钢筋。。钢筋间距距偏差较较大，随随意性较较强。未按设计计要求连连接主筋筋。漏筋、位置置不正确确。1）箍筋下下料长度度不够精精确，后后果是保保护层厚厚度要么么偏大要要么偏小小，甚至至影响受受力（如如预埋钢钢板中的的U形锚筋））；2）缺乏对对弯钩筋筋的理解解，导致致长度普普遍偏短短、不满满足设计计要求；；3）钢筋焊焊接过程程中，电电压偏高高，造成成主筋烧烧伤。4）钢筋间间距问题题。可以以用一根根B12mm的钢筋，，用红油油漆做好好间距刻刻度，绑绑扎箍筋筋时，先先将其绑绑扎在主主筋上。。一般只只需2根即可控控制好间间距。钢筋制作作中的常常见问题钢筋标准准化制作作建议1）由项目部技技术人员下钢钢筋制作通知知单；2）通知单中应应给出钢筋编编号、钢筋大大样图（长度度）。对同一一种编号、长长度变化的钢钢筋（变截面面），应分别别给出大样图图，或以表格格形式给出；；3）通知单应有有技术人员签签字，经监理理工程师审核核签字后方可可制作；4）首根钢筋制制作，应有技技术人员和监监理工程师现现场监督，直直至符合设计计要求后，方方可进入批量量加工；5）现场施工人人员在领取钢钢筋时，应进进行厂内验收收，验收后应应签字认可。。6）建立必要的的奖惩制度，，使钢筋制作作的标准化得得以真正落实实。7）建议雅康公公司工程部制制定统一格式式，下发各施施工单位执行行。2.3支座预埋钢板板与锚筋作用：使钢板与梁梁体紧密联结结，承受由温温变、车辆荷荷载、刹车等等引起的水平平变位。如施施工不当，就就会引起支座座局部脱空、、局部受力，，支座提前破破坏）、钢板板与梁体脱离离（十分常见见）。2.3支座预埋钢板板与锚筋常见通病：钢板厚度不够够（偏薄）；；锚筋长度（L1、L2）不够、改变变锚筋直径；；改双面焊为单单面焊或点焊焊，焊缝厚度度不足；改变锚筋布置方向，，设计为纵向向布置，焊缝受剪；施工中改为横横向布置，焊缝受弯；钢板锈蚀；坡桥上钢板未未调平，或出出现反向调平平的错误。未满焊焊缝不饱满纵向布置，焊焊缝受剪横向布置，焊焊缝受弯双面焊接，未未清除焊渣先整体制作好。。当波纹管与其其冲突时，可可以适当挪动位置，否则焊缝质量无法法保证。——工序问题！纵向坡度的预预埋钢板《公路钢筋混凝凝土及预应力力混凝土设计计规范》规定，当纵坡坡超过2%时，应调平；；简单办法：在在钢板底面设设置一个钢筋筋，或采用垫垫砂（精度低低）；后果：支座局局部脱空。支座局部脱空空造成的损失失非常巨大！！2.4钢筋与预应力力筋布置钢筋间距不够够均匀；钢筋保护层厚度不足或超厚（（耐久性），主要是钢钢筋下料长度度不正确（设计错误、下下料不准），垫块脱落落；预应力筋管道道布置没有严严格按设计要要求，造成管管道摩阻损失失增大；管道定位钢筋筋控制不严，，一般曲线段段50cm，直线段80cm左右设置一根根。T梁跨中位置预应力力编束束要求求：《公路桥桥涵施施工技技术规规范》规定：：混凝土土保护护层厚厚度偏偏大T梁翼缘缘底板钢钢筋外外露钢筋布置不均箍筋长长度短短了！！！钢筋接接头钢筋焊焊接刚好是是一根根钢筋筋的直直径间间距！！钢筋严严重扭曲，无法法有效效传力力漏筋力以最最短路路径传传递您看得懂是什么吗？弯曲的的钢筋筋能够够受力力吗管道线线形不不顺弯曲的的钢束束曲线线10/26/2022美国桥桥梁波波纹管管定位位10/26/202210/26/2022普通钢钢筋与与预应应力筋筋冲突突设计：：允许许适当当挪动动位置置，但但并不不允许许改变变普通通钢筋筋的构构造。。在预应应力混混凝土土T梁中，，经常常遇到到部分分马蹄蹄形钢钢筋与与预应应力筋筋冲突突.正确的的处理理方法法是不不能改改变封封闭筋筋的构构造，，否则则会影影响马马蹄部部分的的受力力。普通钢钢筋与与预应应力筋筋冲突（（续））处理方方法：：提前前封闭闭普通通钢筋筋。为什么么马蹄蹄形中中要设设置封封闭箍箍筋？？？2.5预应力力张拉拉与压压浆双控：：张拉拉力和和伸长长量油压表表与千千斤顶顶标定定压浆目的的：满满足有有粘结结设计计要求求、防防止钢钢绞线线锈蚀蚀、断断裂（（十分分严重重，有有水有有气必必然渗渗入管管道内内）西方发发达国国家：：德国国、美美国等等，因因预应应力筋筋锈蚀蚀已造造成重重大损损失。。2.5预应力力张拉拉与压压浆常见通通病张拉不不对称称（普普遍））标定时时间过过长油压表表失效效进油太快快，导导致有有效预预应力力无法法传递递到整整片梁梁体浆液制制作随随意，，没有严严格按按设计计和规规范要要求制制作压浆不饱饱满封锚随随意2.6混凝土土凿毛毛目的：：使新新老混混凝土土结合合良好好，共共同受受力存在的的问题题：““星星星点缀缀”，，随意意凿一一下正确的的凿毛毛：应应将浮浮浆凿凿除，，露出出粗骨骨料技巧：：在模模板上上安设设钢筋筋条。。止浆棉棉纱未未清除除干净净2.7现浇缝缝钢筋筋布置置与混混凝土土浇筑筑为单向受受力板板，现浇浇接缝缝承受受正弯弯矩环形筋筋应焊焊接/绑扎环形钢钢筋接接头应应朝上上布置置存在的的问题题：环形筋朝下下布置置模板破破旧，，接缝缝不严严密，，振捣捣不密密实（（甚至至不振振捣））与翼缘缘板连连接差差复杂的的钢筋筋布置置振捣不不够吊装孔孔混凝凝土没没有振捣良好的的纵缝缝施工工质量量纵向湿湿接缝缝模板板破损损2.8预应力力混凝凝土小小箱梁梁预应力力管道道布置置、线线形对对截面面应力力影响很大梁底、台台座不不平整整引起起的支支座局局部承承压，，引起起小箱箱梁畸畸变应应力，，造成成开裂裂箱梁内内外温温差顶板混混凝土土开裂裂（收收缩裂裂缝居居多））小箱梁梁内侧侧混凝凝土表表面1.模板操操作（（拆除除）难难；2.内模塑塑料膜膜太薄薄（不不起作作用））。如何改进模模板工工艺，，需要要大家家一起起来努努力！2.9养护护正确理理解养养护概概念（（保持持湿度度和温温度两两个方方面））；气温低低于5℃时，，需覆覆盖保保温养养护，，不能能洒水水直接接养护护；采用微微膨胀胀混凝凝土，，必须须保水水养护护，使使钙钒钒石能能够充充分生生长；；低水胶胶比的的高强强混凝凝土不不泌水水，浇浇筑如如不立立即覆覆盖并并养护护很容容易开开裂；；防止太太阳直直射、、覆盖盖养护护。2.9养护护养护日日期不不少于于7d（高强强混凝凝土结结构设设计与与施工工指南、、公路路桥涵涵施工工技术术规范范）高强混混凝土土水化化热偏偏高，，养护护期间间混凝凝土的的内部部最高高温度度不宜宜高于于75℃，混混凝土土内部部与表表面温温差小小于25℃。为控制制高强强混凝凝土的的塑性性裂缝缝、减减少自自身收收缩，，必须从从混凝凝土入入模开开始就就潮湿湿养护护，采取取喷雾雾、浇浇水、、薄膜膜覆盖盖等措措施。。决不能能象普普通混混凝土土施工工，在在入模模几小小时后后才开开始养养护。。2.10支座垫垫块平平整度度平整度度差，，施工工控制制不严严，导导致支支座局局部脱脱空，，影响响支座座使用用寿命命对小箱箱梁，，会造造成畸畸变应应力，，导致致箱梁梁开裂裂一、二二级建建造师师中都都有要要点2.11桥面连连续梁端缝缝隙过过大梁端缝缝隙过过大注意桥桥面连连续与与结构构连续续的区区别三、桥桥面铺铺装层层施工工通病病3.1现浇铺铺装层层的作作用起调平平层作作用起连接接整体体作用用，并并参与与部分分受力力梁体上上布置置了剪剪力键键钢筋筋，确确保共共同受受力3.2施工常见见通病没有清除除梁顶已已经出现现的裂缝缝（裂缝缝具有反反射性））将钢筋网网（片））直接搁搁置在梁梁顶面上上，实际际上起隔隔离层作作用（恶恶化桥面面受力，，致使桥桥面破坏坏严重））正确方法法清除顶面面裂缝对裂缝分分布较多多、较密密区域，，可适当当加密钢钢筋应设置有有足够的的保护层层厚度，，确保钢钢筋网与与梁顶之之间能有有混凝土土达到桥面连续续梁端模模板施工工随意（（填砂）），填砂砂应确保保密实，，最好采采用泡沫沫，或施施工通病病造成结结构连续续钢筋直接接搁置在在梁顶面面钢筋直接接搁置在在梁顶面面桥面混凝凝土浇注后钢筋上浮四、支架架施工4.1构造与受受力分析析问题重视受力力构件，，忽视横横向联接接系作用用重视地基基处理，，忽视排排水措施施重视局部部分析，，忽视整整体分析析充分理解解规范计计算中的的假定条条件。国内外支支架施工工中，绝绝大多数数是因整整体稳定定性不足足而导致致支架坍塌，但但稳定问问题不能能通过测测量来保保证，只只能通过过构造措措施来实实现。增设斜撑撑、提高高横向联联结系刚刚度是提提高整体体稳定的的有效措措施。支架失稳稳横向联系系刚度太太弱刚度不匹匹配！4.2满堂式支支架钢管支架架、碗扣扣式支架架（积木木式支架架）建设部颁颁布了钢钢管支架架、碗扣扣式支架架技术规规程；承载力与与稳定计计算（理理想化）），施工工时应符符合规程程基本假假定；安全要靠靠构造措措施来保保证，如如扫地杆杆、纵横横平联、、斜撑等等；地基处理理与排水水措施；；混凝土浇浇筑顺序序（多用用于弯桥桥、匝道道桥，有有纵横坡坡）。上海地铁铁11号线南段段一工地地脚手架失失稳，导致2死4伤2010年1月3日下午14时20分，昆明明新机场A3标东引桥浇灌灌混凝土过过程中，，有一段段支撑体系系失稳造成垮塌。该起事故故导致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，昆昆明新机机场飞行行区货运运汽车通通道东延延长段顶顶板发生生垮塌，，造成11人受伤。五、连续续刚构桥桥施工5.1常见病害害主梁下挠挠箱梁开裂裂（顶板板、腹板板、底板板）预应力张张拉不足足（竖向向、纵向向）管道压浆浆不饱满满底板混凝凝土崩裂裂箱梁底板板纵向裂缝缝底板崩裂裂脱空底板崩裂为底板的层层离拉裂裂5.2施工要点点0#临时基准准块高程程，每隔隔3-4节段复测测一次；；节段交界面面凿毛；；预应力张张拉，规规范规定定超张拉拉3%，并延迟迟3-5分钟，效效果不好好；建议议采用张张拉后，，滞后10-15分钟（甚甚至更长长），油油压表稳稳定后再再次张拉拉；竖向预应力力筋张拉拉不到位位是通病病与难点点；底板防崩崩裂钢筋筋（封闭闭箍筋））。5.3合龙顶推推与合龙龙顺序顶推目的的：克服服混凝土土长期作作用（徐徐变、收收缩）导导致的墩墩顶偏位位，可有有效改善善桥墩受受力；一般在高高温合龙龙的大跨跨度连续续刚构桥桥，宜采采取顶推推；多跨连续刚刚构桥合合龙顺序序：边跨跨→中跨跨→次中中跨六、高强强混凝土土施工要要点——高强混凝凝土结构构设计与与施工指指南（1）高强混混凝土定定义指采用水水泥、砂砂、石、、高效减减水剂等等外加剂和粉煤灰灰、超细细矿渣、、硅粉等等矿物掺合合料，以常规工艺艺配置的C50-C80级混凝土土。（2）混凝土土原材料料（C50-C60）水泥：42.5、52.5、62.5硅酸盐水水泥和普普通硅酸酸盐水泥泥C50混凝土：：可采用用42.5硅酸盐水水泥和普普通硅酸盐水水泥细骨料：选选用质地地坚硬、、级配良良好的河河砂或人人工砂。。细度模模数不宜宜小于2.6，含泥量量不应大大于1.5%。粗骨料：：应选用用质地坚坚硬、级级配良好好的石灰灰岩、花花岗岩、、灰绿岩岩等碎石石或砂卵卵石。骨料母体体的立方方体抗压压强度应应比所配配置的混混凝土强强度高20%以上。——对混凝土土强度和和弹性模模量起决决定性作作用。骨料中针针片状颗颗粒含量量不宜大大于5%，含泥量量不应大大于1%。粗骨料最大大粒径不不宜大于于25mm。粗骨料基基本要求求（3）混凝土土配合比比基本要求求（1）应根据据施工工工艺要求求的拌合合物工作作性和结结构设计计要求的的强度，，充分考考虑施工工运输和和环境温温度等条条件进行行设计。。（2）配合比比设计应应有利于于减小温温度收缩缩、干燥燥收缩、、自身收收缩引起起的体积积变形，，避免早早期开裂裂。（3）处于侵侵蚀性作作用介质质环境的的结构物物，应考考虑耐久久性要求求。配制强度度（1）必须大大于设计计要求的的强度标标准值，，以满足足强度保保证率要要求。（2）超出的的数值应应根据混混凝土强强度标准准差确定定。（3）当缺乏乏可靠强强度统计计时，C50、C60混凝土的的配制强强度不低低于强度度等级值值的1.15倍。水胶比与与水泥用用量（1）配制高高强混凝凝土所用用的水胶比（水与胶胶结料的的重量比比）宜采采用0.25~0.42。（2）强度等等级愈高高，水胶胶比应愈愈低。（3）配置C50、C60混凝土所所用水泥泥量不宜宜大于450kg/m3，水泥与与掺合料料的胶结结材料总总量不宜宜大于550kg/m3。尽可能减减小高强强混凝土土的水泥泥用量并并外加粉粉煤灰等等矿物掺掺合料是是配置高高强混凝凝土的重重要原则则。对不同强强度等级级的高强强混凝土土，矿物物掺合料料的细度度和需水水量比有有不同的的要求。。水胶比与与水泥用用量（4）粉煤灰灰掺量不不宜大于于胶结材材料总量量的30%，磨细矿矿渣不宜宜大于50%，硅粉不不宜大于于10%。（5）宜选用用复合掺掺合料，，其掺量量不宜大大于胶结结材料总总量的50%。（6）混凝土土的砂率率宜为28%-34%。当采用用泵送工工艺时，，可为34%-44%。（7）高效减减水剂掺掺量宜为为胶结材材料总量量的0.4%-1.5%。高效减水水剂或复复合减水水剂的性性能在使使用前一一定要结结合工程程进行复复试，并并进行高高效减水水剂与水泥相容容性试验。《公路桥涵涵施工技技术规范范》第6.11.3条规定：：（4）混凝土土拌制（1）不得采采用自落落式搅拌拌机；（2）混凝土土原材料料均按重重量计量量