预制梁桥施工常见通病与处置技术讲座

预制T梁桥施工常见通病与处置技术讲座周水兴重庆交通大学2016年5月20日报告内容预制梁桥构造与受力特点预制梁常见施工通病桥面铺装层施工通病支架施工连续刚构桥施工高强混凝土施工要点施工经验的辨证认识一、预制梁桥构造与受力特点1）设计是一种有目的的行为，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、耐久性等要求，如箍筋的长度；

2）施工是实现设计意图的具体实践（按图施工）；

3）技术人员要从力学和构造原理来理解和指导施工；

4）任何一个小小的工艺改进，都会提高施工效率与施工质量，节省工程造价（往往不重视！）1.1T梁、小箱梁组成与构造要求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；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。

整体性是所有桥梁所追求的最基本也是最重要的要求。整体性通过横向联系（如横隔板、横系梁等实现，并且要求他们自身具有足够的强度和刚度）。1.2T梁的受力特点与计算理论国内早期采用少横隔梁建造的桥梁，普遍出现梁体开裂、振动大等问题。设计上采用的计算理论和假定：T梁桥按刚性横梁法——横隔板为刚性如何理解“刚性”？施工中如何去保证？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）；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）；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，横隔板施工质量差，或失效，主梁同样会出现问题。相反，良好的横隔板施工质量，可以弥补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——以预制T梁桥为例2.1预制梁混凝土施工质量混凝土中空气被包裹在马蹄部分，不宜溢出形成气泡外加剂质量差（如早强剂、减水剂），也可能是外加剂失效（具有较强的时效性）；外加剂与混凝土相容性差；振捣时间控制不当（人为估计，最好用秒表精确控制）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11/27/2022美国桥梁梁波纹管管定位11/27/202211/27/2022普通钢筋与预预应力筋冲突突设计：允许适适当挪动位置置，但并不允允许改变普通通钢筋的构造造。在预应力混凝凝土T梁中，经常遇遇到部分马蹄蹄形钢筋与预预应力筋冲突突.正确的处理方方法是不能改改变封闭筋的的构造，否则则会影响马蹄蹄部分的受力力。普通钢筋与预预应力筋冲突（续）处理方法：提提前封闭普通通钢筋。为什么马蹄形形中要设置封封闭箍筋？？？2.5预应力张拉与与压浆双控：张拉力力和伸长量油压表与千斤斤顶标定压浆目的：满足足有粘结设计计要求、防止止钢绞线锈蚀蚀、断裂（十十分严重，有有水有气必然然渗入管道内内）西方发达国家家：德国、美美国等，因预预应力筋锈蚀蚀已造成重大大损失。2.5预应力张拉与与压浆常见通病张拉不对称（（普遍）标定时间过长长油压表失效进油太快，导致致有效预应力力无法传递到到整片梁体浆液制作随意意，没有严格按设设计和规范要要求制作压浆不饱满封锚随意2.6混凝土凿毛目的：使新老老混凝土结合合良好，共同同受力存在的问题：：“星星点缀缀”，随意凿凿一下正确的凿毛：：应将浮浆凿凿除，露出粗粗骨料技巧：在模板板上安设钢筋筋条。止浆棉纱未清清除干净2.7现浇缝钢筋布布置与混凝土土浇筑为单向受力板，现浇接缝承承受正弯矩环形筋应焊接接/绑扎环形钢筋接头头应朝上布置置存在的问题：：环形筋朝下布置模板破旧，接接缝不严密，，振捣不密实实（甚至不振振捣）与翼缘板连接接差复杂的钢筋布布置振捣不够吊装孔混凝土土没有振捣良好的纵缝施施工质量纵向湿接缝模模板破损2.8预应力混凝土土小箱梁预应力管道布布置、线形对对截面应力影响很大梁底、台座不平平整引起的支支座局部承压压，引起小箱箱梁畸变应力力，造成开裂裂箱梁内外温差差顶板混凝土开开裂（收缩裂裂缝居多）小箱梁内侧混混凝土表面1.模板操作（拆拆除）难；2.内模塑料膜太太薄（不起作作用）。如何改进模板工艺艺，需要大家家一起来努力力！2.9养护正确理解养护护概念（保持持湿度和温度度两个方面））；气温低于5℃时，需覆盖盖保温养护，，不能洒水直直接养护；采用微膨胀混混凝土，必须须保水养护，，使钙钒石能能够充分生长长；低水胶比的高高强混凝土不不泌水，浇筑筑如不立即覆覆盖并养护很很容易开裂；；防止太阳直射射、覆盖养护护。2.9养护养护日期不少少于7d（高强混凝土土结构设计与与施工指南、公路桥桥涵施工技术术规范）高强混凝土水水化热偏高，，养护期间混混凝土的内部部最高温度不不宜高于75℃，混凝土内内部与表面温温差小于25℃。为控制高强混混凝土的塑性性裂缝、减少少自身收缩，，必须从混凝土土入模开始就就潮湿养护，采取喷雾、、浇水、薄膜膜覆盖等措施施。决不能象普通通混凝土施工工，在入模几几小时后才开开始养护。2.10支座垫块平整整度平整度差，施施工控制不严严，导致支座座局部脱空，，影响支座使使用寿命对小箱梁，会会造成畸变应应力，导致箱箱梁开裂一、二级建造造师中都有要要点2.11桥面连续梁端缝隙过大大梁端缝隙过大大注意桥面连续续与结构连续续的区别三、桥面铺装装层施工通病病3.1现浇铺装层的的作用起调平层作用用起连接整体作作用，并参与与部分受力梁体上布置了了剪力键钢筋筋，确保共同同受力3.2施工常见通病病没有清除梁顶顶已经出现的的裂缝（裂缝缝具有反射性性）将钢筋网（片片）直接搁置置在梁顶面上上，实际上起起隔离层作用用（恶化桥面面受力，致使使桥面破坏严严重）正确方法清除顶面裂缝缝对裂缝分布较较多、较密区区域，可适当当加密钢筋应设置有足够够的保护层厚厚度，确保钢钢筋网与梁顶顶之间能有混混凝土达到桥面连续梁端端模板施工随随意（填砂）），填砂应确确保密实，最最好采用泡沫沫，或施工通通病造成结构构连续钢筋直接搁置置在梁顶面钢筋直接搁置置在梁顶面桥面混凝土浇注后钢筋上浮四、支架施工工4.1构造与受力分分析问题重视受力构件件，忽视横向向联接系作用用重视地基处理理，忽视排水水措施重视局部分析析，忽视整体体分析充分理解规范范计算中的假假定条件。国内外支架施施工中，绝大大多数是因整整体稳定性不不足而导致支支架坍塌，但稳定定问题不能通通过测量来保保证，只能通通过构造措施施来实现。增设斜撑、提提高横向联结结系刚度是提提高整体稳定定的有效措施施。支架失稳横向联系刚度度太弱刚度不匹配！！4.2满堂式支架钢管支架、碗碗扣式支架（（积木式支架架）建设部颁布了了钢管支架、、碗扣式支架架技术规程；；承载力与稳定定计算（理想想化），施工工时应符合规规程基本假定定；安全要靠构造造措施来保证证，如扫地杆杆、纵横平联联、斜撑等；；地基处理与排排水措施；混凝土浇筑顺顺序（多用于于弯桥、匝道道桥，有纵横横坡）。上海地铁11号线南段一工工地脚手架失稳，导致2死4伤2010年1月3日下午14时20分，昆明新机场A3标东引桥浇灌混凝土过程中中，有一段支撑体系失稳稳造成垮塌。该起事故导致致41人死伤，其中中7人死亡，8人重伤，26人轻伤。2011年6月28日晚，昆明新新机场飞行区区货运汽车通通道东延长段段顶板发生垮垮塌，造成11人受伤。五、连续刚构构桥施工5.1常见病害主梁下挠箱梁开裂（顶顶板、腹板、、底板）预应力张拉不不足（竖向、、纵向）管道压浆不饱饱满底板混凝土崩崩裂箱梁底板纵向裂缝底板崩裂脱空空底板崩裂为底板的层离拉拉裂5.2施工要点0#临时基准块高高程，每隔3-4节段复测一次次；节段交界面凿毛毛；预应力张拉，，规范规定超超张拉3%，并延迟3-5分钟，效果不不好；建议采采用张拉后，，滞后10-15分钟（甚至更更长），油压压表稳定后再再次张拉；竖向预应力筋张张拉不到位是是通病与难点点；底板防崩裂钢钢筋（封闭箍箍筋）。5.3合龙顶推与合合龙顺序顶推目的：克克服混凝土长长期作用（徐徐变、收缩））导致的墩顶顶偏位，可有有效改善桥墩墩受力；一般在高温合合龙的大跨度度连续刚构桥桥，宜采取顶顶推；多跨连续刚构桥桥合龙顺序：：边跨→中跨跨→次中跨六、高强混凝凝土施工要点点——高强混凝土结结构设计与施施工指南（1）高强混凝土土定义指采用水泥、、砂、石、高高效减水剂等等外加剂和粉煤灰、超超细矿渣、硅硅粉等矿物掺合料，以常规工艺配置的C50-C80级混凝土。（2）混凝土原材材料（C50-C60）水泥：42.5、52.5、62.5硅酸盐水泥和和普通硅酸盐盐水泥C50混凝土：可采采用42.5硅酸盐水泥和和普通硅酸盐水泥细骨料：选用质质地坚硬、级级配良好的河河砂或人工砂砂。细度模数数不宜小于2.6，含泥量不应应大于1.5%。粗骨料：应选选用质地坚硬硬、级配良好好的石灰岩、、花岗岩、灰灰绿岩等碎石石或砂卵石。。骨料母体的立立方体抗压强强度应比所配配置的混凝土土强度高20%以上。——对混凝土强度度和弹性模量量起决定性作作用。骨料中针片状状颗粒含量不不宜大于5%，含泥量不应应大于1%。粗骨料最大粒径径不宜大于25mm。粗骨料基本要要求（3）混凝土配合合比基本要求（1）应根据施工工工艺要求的的拌合物工作作性和结构设设计要求的强强度，充分考考虑施工运输输和环境温度度等条件进行行设计。（2）配合比设计计应有利于减减小温度收缩缩、干燥收缩缩、自身收缩缩引起的体积积变形，避免免早期开裂。。（3）处于侵蚀性性作用介质环环境的结构物物，应考虑耐耐久性要求。。配制强度（1）必须大于设设计要求的强强度标准值，，以满足强度度保证率要求求。（2）超出的数值值应根据混凝凝土强度标准准差确定。（3）当缺乏可靠靠强度统计时时，C50、C60混凝土的配制制强度不低于于强度等级值值的1.15倍。水胶比与水泥泥用量（1）配制高强混混凝土所用的的水胶比（水与胶结料料的重量比））宜采用0.25~0.42。（2）强度等级愈愈高，水胶比比应愈低。（3）配置C50、C60混凝土所用水水泥量不宜大大于450kg/m3，水泥与掺合合料的胶结材材料总量不宜宜大于550kg/m3。尽可能减小高高强混凝土的的水泥用量并并外加粉煤灰灰等矿物掺合合料是配置高高强混凝土的的重要原则。。对不同强度等等级的高强混混凝土，矿物物掺合料的细细度和需水量量比有不同的的要求。水胶比与水泥泥用量（4）粉煤灰掺量量不宜大于胶胶结材料总量量的30%，磨细矿渣不不宜大于50%，硅粉不宜大大于10%。（5）宜选用复合合掺合料，其其掺量不宜大大于胶结材料料总量的50%。（6）混凝土的砂砂率宜为28%-34%。当采用泵送送工艺时，可可为34%-44%。（7）高效减水剂剂掺量宜为胶胶结材料总量量的0.4%-1.5%。高效减水剂或或复合减水剂剂的性能在使使用前一定要要结合工程进进行复试，并并进行高效减减水剂与水泥相容性试验。《公路桥涵施工工技术规范》第6.11.3条规定：（4）混凝