桥梁预制T梁施工技术讲座

预制制T梁施施工工技技术术讲讲座座周水水兴兴重庆庆交交通通大大学学2016年5月20日报告告内内容容预制制梁梁桥桥构构造造与与受受力力特特点点预制制梁梁常常见见施施工工通通病病桥面面铺铺装装层层施施工工通通病病支架架施施工工连续续刚刚构构桥桥施施工工高强强混混凝凝土土施施工工要要点点施工工经经验验的的辨辨证证认认识识一、、预预制制梁梁桥桥构构造造与与受受力力特特点点1）设设计计是是一一种种有有目的的的行行为为，，任任何何一一个个构构造造（（细细节节））的的背背后后都都隐隐藏藏着着某某种种设设计计意意图图，，以以满满足足构构造造、、受受力力、、耐耐久久性性等等要要求求，，如如箍箍筋筋的的长长度度；；2）施施工工是实实现现设设计计意意图图的的具体体实实践践（（按按图图施施工工））；；3）技技术术人人员员要从从力力学学和和构构造造原原理理来理理解解和和指指导导施施工工；；4）任任何何一一个个小小小小的的工工艺艺改改进进，，都都会会提提高高施施工工效效率率与与施施工工质质量量，，节节省省工工程程造造价价（（往往往往不不重重视视！！））1.1T梁、、小小箱箱梁梁组组成成与与构构造造要要求求T梁桥桥、小小箱箱梁梁桥桥由由若若干干片片梁通通过过桥桥面面湿湿接接缝缝、、横隔隔板板连接接而成成；；目的的/作用用：：通通过过横横隔隔板板联联结结成成整体体，，达达到到共共同同受受力力和和起起到分分配配荷荷载载的的作用用。。整体体性性是所所有有桥桥梁梁所所追追求求的的最基基本本也也是是最最重重要要的的要要求求。整整体体性性通通过过横横向向联联系系（（如如横横隔隔板板、、横横系系梁梁等等实实现现，，并且且要要求求他他们们自身身具具有有足够够的的强强度度和和刚刚度度）。。1.2T梁的的受受力力特特点点与与计计算算理理论论国内内早早期期采采用用少横横隔隔梁梁建造造的的桥桥梁梁，，普普遍遍出出现现梁体体开裂裂、、振振动动大大等问问题题。。设计计上上采采用用的的计计算算理理论论和和假假定定：：T梁桥桥按按刚性性横横梁梁法———横隔隔板板为为刚刚性性如何何理理解解““刚刚性性””？？施施工工中中如如何何去去保保证证？？当一一个个集集中中力力P作用用在在中中间间梁梁时时，，没没有有横横隔隔梁梁连连接接，，则则中中间间梁梁承承担担P，其其余余4片梁梁不不受受力（（图图a）；；当一个个集集中中力力P作用用在在中中间间梁梁时时，，对对刚刚性性横横隔隔梁梁，，每每片片梁梁承承担担P/5（图图c）；；实际际工工程程中中，横隔梁为非非绝对刚刚性，在在P作用下各各片梁按按复杂规律受力力。如中梁所所受荷载载为mP，则m必然大于于0.2、小于1.0（图b）。施工中的的指导意意义：2#梁受力最最为不利利，当某片中梁梁施工质质量相对对较差时时，将其其放在3#位置。1.3常见误区区没有充分分理解桥桥梁设计计基本假假定重视主梁梁施工质质量，忽忽视横隔隔板的施施工质量量主梁施工工再好，，横隔板施工质量量差，或或失效，，主梁同同样会出出现问题题。相反，良良好的横横隔板施工质量量，可以以弥补主主梁施工工中的某某些缺陷陷。二、预制梁梁常见施施工通病病与解决决方法——以预制T梁桥为例例2.1预制梁混混凝土施施工质量量混凝土中中空气被被包裹在在马蹄部部分，不不宜溢出出形成气气泡外加剂质质量差（（如早强强剂、减减水剂）），也可可能是外外加剂失失效（具具有较强强的时效性）；外加剂与与混凝土土相容性差；振捣时间控控制不当当（人为为估计，，最好用用秒表精精确控制制）外观颜色色不一致致（原材材料含泥泥量偏大大、外加加剂问题题）。（1）蜂窝麻麻面、颜颜色不一一致（2）原材料料与混凝凝土强度度偏低水泥品质质差、性性质不稳稳定外加剂行行业混乱乱，外加加剂质量量参差不不齐骨料强度度偏低，，《高强混凝凝土结构构设计与与施工指指南》规定，骨骨料母体体岩石的的立方体体抗压强强度应比比所配置置的混凝凝土强度度高20%以上粗骨料、细细骨料混混合堆放放水泥和外外加剂（（如粉煤煤灰）随随意堆放放级配不合合理最终结果果：混凝凝土强度度偏低；；混凝土土不凝固固。（3）混凝土土强度检检测与处处理方法法回弹法钻芯取样法法蒸养法：：通过对对混凝土土蒸汽养养护来提提高强度度延时法：：有些混混凝土因因外加剂剂影响，，强度发发展缓慢慢，需要要足够时时间才能能达到设设计强度度强度不足足的处理理方法（（需设计计单位同同意并完完成以下下工作））降低强度度验算法法；降低强度，并并计入桥桥面铺装装受力验验算法（（已没有有富余量量）；加固法梁体报废废重视混凝凝土强度度，忽视视弹性模模量（强强度、弹弹模双控控）重视主梁梁预制，，忽视横横隔板的的施工（（包括缺缺陷处理理）重视桥面面铺装层层混凝土土施工，，忽视现现浇纵缝缝施工梁体长度控控制差，，造成梁梁体抵紧紧（无法法实现自自由伸缩缩），或或者梁端端缝隙过过大（连连续桥面面铺装层层无法施施工、后后期开裂裂）（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）由项目目部技术术人员下下钢筋制制作通知知单；2）通知单单中应给给出钢筋筋编号、、钢筋大大样图（（长度））。对同同一种编编号、长长度变化化的钢筋筋（变截截面），，应分别别给出大大样图，，或以表表格形式式给出；；3）通知单单应有技技术人员员签字，，经监理理工程师师审核签签字后方方可制作作；4）首根钢钢筋制作作，应有有技术人人员和监监理工程程师现场场监督，，直至符符合设计计要求后后，方可可进入批批量加工工；5）现场施施工人员员在领取取钢筋时时，应进进行厂内内验收，，验收后后应签字字认可。。6）建立必必要的奖奖惩制度度，使钢钢筋制作作的标准准化得以以真正落落实。7）建议雅雅康公司司工程部部制定统统一格式式，下发发各施工工单位执执行。2.3支座预埋埋钢板与与锚筋作用：使钢板板与梁体体紧密联联结，承承受由温温变、车车辆荷载载、刹车车等引起起的水平平变位。。如施工工不当，，就会引引起支座座局部脱脱空、局局部受力力，支座座提前破破坏）、、钢板与与梁体脱脱离（十十分常见见）。2.3支座预埋埋钢板与与锚筋常见通病病：钢板厚度度不够（（偏薄））；锚筋长度（（L1、L2）不够、、改变锚锚筋直径径；改双面焊焊为单面面焊或点点焊，焊焊缝厚度度不足；；改变锚筋布置方方向，设设计为纵纵向布置置，焊缝受剪剪；施工中改改为横向向布置，，焊缝受弯弯；钢板锈蚀；坡桥上钢钢板未调调平，或或出现反反向调平平的错误误。未满焊焊缝不饱饱满纵向布置置，焊缝缝受剪横向布置置，焊缝缝受弯双面焊接接，未清清除焊渣渣先整体制作作好。当波纹管管与其冲冲突时，，可以适适当挪动位置，否否则焊缝质量量无法保保证。——工序问题题！纵向坡度度的预埋埋钢板《公路钢筋筋混凝土土及预应应力混凝凝土设计计规范》规定，当当纵坡超超过2%时，应调调平；简单办法法：在钢钢板底面面设置一一个钢筋筋，或采采用垫砂砂（精度度低）；；后果：支支座局部部脱空。。支座局部部脱空造造成的损损失非常常巨大！！2.4钢筋与预预应力筋筋布置钢筋间距距不够均均匀；钢筋保护层厚厚度不足或超超厚（耐久性），主要要是钢筋筋下料长长度不正正确（设计错误误、下料料不准），垫块块脱落；；预应力筋筋管道布布置没有有严格按按设计要要求，造造成管道道摩阻损损失增大大；管道定位位钢筋控控制不严严，一般般曲线段段50cm，直线段段80cm左右设置置一根。。T梁跨中位位置预应力编编束要求求：《公路桥涵涵施工技技术规范范》规定：混凝土保保护层厚厚度偏大大T梁翼缘底板钢筋筋外露钢筋布置不均箍筋长度度短了！！！钢筋接头头钢筋焊接接刚好是一一根钢筋筋的直径径间距！！钢筋严重重扭曲，无法有有效传力力漏筋力以最短短路径传传递您看得懂是什么吗？弯曲的钢钢筋能够够受力吗吗管道线形形不顺弯曲的钢钢束曲线线10/27/2022美国桥梁梁波纹管管定位10/27/202210/27/2022普通钢筋筋与预应应力筋冲冲突设计：允允许适当当挪动位位置，但但并不允允许改变变普通钢钢筋的构构造。在预应力力混凝土土T梁中，经经常遇到到部分马马蹄形钢钢筋与预预应力筋筋冲突.正确的处处理方法法是不能能改变封封闭筋的的构造，，否则会会影响马马蹄部分分的受力力。普通钢筋筋与预应应力筋冲突（续续）处理方法法：提前前封闭普普通钢筋筋。为什么马马蹄形中中要设置置封闭箍箍筋？？？2.5预应力张张拉与压压浆双控：张张拉力和和伸长量量油压表与与千斤顶顶标定压浆目的：：满足有有粘结设设计要求求、防止止钢绞线线锈蚀、、断裂（（十分严严重，有有水有气气必然渗渗入管道道内）西方发达达国家：：德国、、美国等等，因预预应力筋筋锈蚀已已造成重重大损失失。2.5预应力张张拉与压压浆常见通病病张拉不对对称（普普遍）标定时间间过长油压表失失效进油太快，，导致有有效预应应力无法法传递到到整片梁梁体浆液制作作随意，，没有严格格按设计计和规范范要求制制作压浆不饱满满封锚随意意2.6混凝土凿凿毛目的：使使新老混混凝土结结合良好好，共同同受力存在的问问题：““星星点点缀”，，随意凿凿一下正确的凿凿毛：应应将浮浆浆凿除，，露出粗粗骨料技巧：在在模板上上安设钢钢筋条。。止浆棉纱纱未清除除干净2.7现浇缝钢钢筋布置置与混凝凝土浇筑筑为单向受力力板，现浇接接缝承受受正弯矩矩环形筋应应焊接/绑扎环形钢筋筋接头应应朝上布布置存在的问问题：环形筋朝下布布置模板破旧旧，接缝缝不严密密，振捣捣不密实实（甚至至不振捣捣）与翼缘板板连接差差复杂的钢钢筋布置置振捣不够够吊装孔混混凝土没没有振捣良好的纵纵缝施工工质量纵向湿接接缝模板板破损2.8预应力混混凝土小小箱梁预应力管管道布置置、线形形对截面面应力影响很大梁底、台座座不平整整引起的的支座局局部承压压，引起起小箱梁梁畸变应应力，造造成开裂裂箱梁内外外温差顶板混凝凝土开裂裂（收缩缩裂缝居居多）小箱梁内内侧混凝凝土表面面1.模板操作作（拆除除）难；；2.内模塑料料膜太薄薄（不起起作用））。如何改进模板板工艺，，需要大大家一起起来努力力！2.9养护护正确理解解养护概概念（保保持湿度度和温度度两个方方面）；；气温低于于5℃时，需需覆盖保保温养护护，不能能洒水直直接养护护；采用微膨膨胀混凝凝土，必必须保水水养护，，使钙钒钒石能够够充分生生长；低水胶比比的高强强混凝土土不泌水水，浇筑筑如不立立即覆盖盖并养护护很容易易开裂；；防止太阳阳直射、、覆盖养养护。2.9养护护养护日期期不少于于7d（高强混混凝土结结构设计计与施工工指南、公公路桥涵涵施工技技术规范范）高强混凝凝土水化化热偏高高，养护护期间混混凝土的的内部最最高温度度不宜高高于75℃，混凝凝土内部部与表面面温差小小于25℃。为控制高高强混凝凝土的塑塑性裂缝缝、减少少自身收收缩，必须从混混凝土入入模开始始就潮湿湿养护，采取喷喷雾、浇浇水、薄薄膜覆盖盖等措施施。决不能象象普通混混凝土施施工，在在入模几几小时后后才开始始养护。。2.10支座垫块块平整度度平整度差差，施工工控制不不严，导导致支座座局部脱脱空，影影响支座座使用寿寿命对小箱梁梁，会造造成畸变变应力，，导致箱箱梁开裂裂一、二级级建造师师中都有有要点2.11桥面连续续梁端缝隙隙过大梁端缝隙隙过大注意桥面面连续与与结构连连续的区区别三、桥面面铺装层层施工通通病3.1现浇铺装装层的作作用起调平层层作用起连接整整体作用用，并参参与部分分受力梁体上布布置了剪剪力键钢钢筋，确确保共同同受力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日下午午14时20分，昆昆明新新机场A3标东引桥浇浇灌混凝土土过程程中，，有一一段支撑体体系失失稳造成垮垮塌。该起事事故导导致41人死伤伤，其其中7人死亡亡，8人重伤伤，26人轻伤伤。2011年6月28日晚，，昆明明新机机场飞飞行区区货运运汽车车通道道东延延长段段顶板板发生生垮塌塌，造造成11人受伤。。五、连连续刚刚构桥桥施工工5.1常见病病害主梁下下挠箱梁开开裂（（顶板板、腹腹板、、底板板）预应力力张拉拉不足足（竖竖向、、纵向向）管道压压浆不不饱满满底板混混凝土土崩裂裂箱梁底底板纵向裂裂缝底板崩崩裂脱脱空底板崩裂为为底板的的层离离拉裂裂5.2施工要要点0#临时基基准块块高程程，每每隔3-4节段复复测一一次；；节段交界界面凿凿毛；；预应力力张拉拉，规规范规规定超超张拉拉3%，并延延迟3-5分钟，，效果果不好好；建建议采采用张张拉后后，滞滞后10-15分钟（（甚至至更长长），，油压压表稳稳定后后再次次张拉拉；竖向预应应力筋筋张拉拉不到到位是是通病病与难难点；；底板防防崩裂裂钢筋筋（封封闭箍箍筋））。5.3合龙顶顶推与与合龙龙顺序序顶推目目的：：克服服混凝凝土长长期作作用（（徐变变、收收缩））导致致的墩墩顶偏偏位，，可有有效改改善桥桥墩受受力；；一般在在高温温合龙龙的大大跨度度连续续刚构构桥，，宜采采取顶顶推；；多跨连续续刚构构桥合合龙顺顺序：：边跨跨→中中跨→→次中中跨六、高高强混混凝土土施工工要点点——高强混混凝土土结构构设计计与施施工指指南（1）高强强混凝凝土定定义指采用用水泥泥、砂砂、石石、高高效减减水剂剂等外加剂剂和粉煤煤灰、、超细细矿渣渣、硅硅粉等等矿物掺掺合料料，以常规工工艺配置的的C50-C80级混凝凝土。。（2）混凝凝土原原材料料（C50-C60）水泥：：42.5、52.5、62.5硅酸盐盐水泥泥和普普通硅硅酸盐盐水泥泥C50混凝土土：可可采用用42.5硅酸盐水泥泥和普通硅酸盐水泥泥细骨料：选用用质地坚硬硬、级配良良好的河砂砂或人工砂砂。细度模模数不宜小小于2.6，含泥量不不应大于1.5%。粗骨料：应应选用质地地坚硬、级级配良好的的石灰岩、、花岗岩、、灰绿岩等等碎石或砂砂卵石。骨料母体的的立方体抗抗压强度应应比所配置置的混凝土土强度高20%以上。——对混凝土强强度和弹性性模量起决决定性作用用。骨料中针片片状颗粒含含量不宜大大于5%，含泥量不不应大于1%。粗骨料最大粒粒径不宜大大于25mm。粗骨料基本本要求（3）混凝土配配合比基本要求（1）应根据施施工工艺要要求的拌合合物工作性性和结构设设计要求的的强度，充充分考虑施施工运输和和环境温度度等条件进进行设计。。（2）配合比设设计应有利利于减小温温度收缩、、干燥收缩缩、自身收收缩引起的的体积变形形，避免早早期开裂。。（3）处于侵蚀蚀性作用介介质环境的的结构物，，应考虑耐耐久性要求求。配制强度（1）必须大于于设计要求求的强度标标准值，以以满足强度度保证率要要求。（2）超出的数数值应根据据混凝土强强度标准差差确定。（3）当缺乏可可靠强度统统计时，C50、C60混凝土的配配制强度不不低于强度度等级值的的1.15倍。水胶比与水水泥用量（1）配制高强强混凝土所所用的水胶比（水与胶结结料的重量量比）宜采采用0.25~0.42。（2）强度等级级愈高，水水胶比应愈愈低。（3）配置C50、C60混凝土所用用水泥量不不宜大于450kg/m3，水泥与掺掺合料的胶胶结材料总总量不宜大大于550kg/m3。尽可能减小小高强混凝凝土的水泥泥用量并外外加粉煤灰灰等矿物掺掺合料是配配置高强混混凝土的重重要原则。。对不同强度度等级的高高强混凝土土，矿物掺掺合料的细细度和需水水量比有不不同的要求求。水胶比与水水泥用量（4）粉煤灰掺掺量不宜大大于胶结材材料总量的的30%，磨细矿渣渣不宜大于于50%，硅粉不宜宜大于10%。（5）宜选用复复合掺合料料，其掺量量不宜大于于胶结材料料总量的50%。（6）混凝土的的砂率宜为为28%-34%。当采用泵泵送工艺时时，可为34%-44%。（7）高效减水水剂掺量宜宜为胶结材材料总量的的0.4%-1.5%。高效减水剂剂或复合减减水剂的性性能在使用用前一定要要结合工程