桥梁施工及其质量控制要点

预制桥梁施工质量控制要点周水兴教授/博士重庆交通大学桥梁工程系主任2017年3月18日南通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施工经验的辨证认识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；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（往往不太重视！）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、构造原理、耐久性等方面来理解和指导施工；一、预制梁桥构造与受力特点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（仍满足设计要求），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）原材料与混凝土强度偏低水泥品质差、性质不稳定外加剂行业混乱，外加剂质量参差不齐骨料强度偏低，《高强混凝土结构设计与施工指南》规定，骨料母体岩石的立方体抗压强度应比所配置的混凝土强度高20%以上粗骨料、细骨料混合堆放水泥和外加剂（如粉煤灰）随意堆放级配不合理最终结果：混凝土强度偏低；混凝土不凝固。（3）混凝土强度检测与处理方法回弹法钻芯取样法蒸养法：通过对混凝土蒸汽养护来提高强度延时法：有些混凝土因外加剂影响，强度发展缓慢，需要足够时间才能达到设计强度强度不足的处理方法（需设计单位同意并完成以下工作）降低强度验算法；降低强度，并计入桥面铺装受力验算法（已没有富余量）；加固法梁体报废重视混凝土强度，忽视弹性模量（强度、弹模双控）重视主梁预制，忽视横隔板的施工（包括缺陷处理）重视桥面铺装层混凝土施工，忽视现浇纵缝施工梁体长度控制差，造成梁体抵紧（无法实现自由伸缩），或者梁端缝隙过大（连续桥面铺装层无法施工、后期开裂）（4）混凝土施工梁端与桥台相抵——无法自由伸缩好难打掉多余混凝土！T梁、小箱梁顶面裂缝多由混凝土收缩引起（裂缝分布不规则），可采取拉毛、加强养护来处置横隔板与翼缘板、肋板交汇处裂缝（设圆弧过渡、倒角，能有效克服）肋板竖向裂缝（台座不均匀沉降，容易断梁！）张拉后梁端开裂（常见）拆模不当引起的裂缝梁场排水不畅（5）梁体常见裂缝与成因良好的表面处理与纵缝施工拆模造成（应敲掉，与横隔板现浇混凝土一起浇筑）采用砂浆修补是否可以？收缩裂缝（应彻底凿除）混凝土裂缝特性反射性（如，水泥混凝土路面）外裂缝与内裂缝外裂缝可以转化为内裂缝（如贴碳纤维布）（6）梁体裂缝处锋置方法凿除法如梁烘体顶岂面、愉横隔瞎板拆夕模不路当造那成的灵裂缝壮，应如凿除兄桥面舌裂缝甘和已谷经有司裂缝仁的横户隔板负混凝捉土，斯然后抢与桥淹面铺汗装层熊、横谣隔板也现浇液缝混堤凝土响一起立浇筑缸。严禁狡采用迫抹浆顺处置条。修补法出现在引腹板与捐肋板，腿腹板、范隔板和指肋板间砌的裂缝耳，在不岸影响纠结构剂安全唯的前惠提下怠，可浮采取临修补警方式朱封闭跑，确辱保耐滴久性倾。因张蚀拉引范起的摸梁端冷裂缝络，采遥取修填补或靠者凿碎除再散浇筑也混凝拼土进膝行修具补。试验益认证医法梁体出夕现竖向辞裂缝，县除封闭汗裂缝外考，一般焦都要采层用荷载窜试验方店法验证押该梁能眼否满足减承载力师要求（栽但成本竭高，不臭如弃梁芝）预制坐梁张势拉后扯会上穷挠，膏搁置泥时间昆越长狗、上悉挠越夕大，炊为保务证现晕浇层烂厚度骗，有树意减记薄预定制梁妇厚度坚（错概误做背法）明确一钞次受力科与二次展受力的姜关系正确方但法：合出理设置俩反预拱饭度，尽骆快安装预拱丢度有铸正负嫂偏差漏，必肝须保命证预葛制梁抗厚度（7）预啄制梁厚度脆与桥面和现浇层咐关系处涨理不当2.师2钢筋制旦作检查售与常见冈问题普遍责出现立箍筋己长度攻或长都或短寨的问刷题，披尤其摇是弯嫁钩筋够长度蚁普遍啦偏短弟。管理不爆够到位袍。现场毙询问技讯术人员靠或制作刷工人，宿一时找绍不到钢莫筋构造行图，或忙回答不灿上是哪奖个钢筋花。钢筋间伙距偏差调较大，叫随意性牛较强。未按脸设计附要求蛙连接来主筋吊。漏筋、位仍置不正游确。1）箍筋奏下料长答度不够园精确，咱后果是缓保护层凑厚度要圣么偏大私要么偏风小，甚加至影响咽受力（劳如预埋肺钢板中积的U形锚筋持）；2）钢桌筋焊刚接过禽程中替，电麻压偏诞高，修造成庭主筋讨烧伤花。3）钢筋循间距问苗题。可耻以用一栗根B1萄2m抽m的钢筋彻，用红搏油漆做截好间距可刻度，腥绑扎箍题筋时，盯先将其割绑扎在使主筋上贯。一般能只需2根即醒可控宴制好招间距脑。钢筋制耻作中的巾常见问题2.控3支座预治埋钢板骆与锚筋作用：使莫钢板股与梁图体紧诞密联字结，受承受莫由温灵变、谋车辆轻荷载栽、刹息车等异引起姐的水骨平变脂位。园如施停工不就当，甲就会蚁引起跑支座路局部干脱空克、局骄部受己力，风支座翅提前洗破坏培）、陵钢板年与梁仆体脱堪离（身十分邀常见悉）。支座渣垫石耳不平悟整！挤压后悼的支座支座剪棋切变形建筑垃皂圾建筑穗垃圾支座邮剪切尸与开配裂！可怜谋的支捎座！2.3支座预逝埋钢板鹅与锚筋常见壶通病况：钢板虽厚度般不够驱（偏艘薄）于；锚筋长震度（L1、L2）不够粥、改变呢锚筋直畅径；改双面舞焊为单笨面焊或触点焊，录焊缝厚谊度不足列；改变锚筋布置组方向，课设计为食纵向布拔置，焊缝受伪剪；施工永中改污为横棵向布恳置，焊缝受廉弯；钢板锈蚀；坡桥上顿钢板未债调平，暗或出现骨反向调普平的错偶误。未满祥焊焊缝不虹饱满纵向窝布置程，焊蜘缝受勇剪横向布犬置，焊逼缝受弯双面倘焊接捎，未源清除麻焊渣先整体制姐作好。当波缎纹管登与其遗冲突吹时，晓可以玻适当幕挪动位置，勾否则焊缝搅质量睬无法利保证。——工序详问题傍！纵向坡代度的预陡埋钢板《公路凶钢筋肌混凝退土及瓣预应柔力混世凝土街设计际规范》规定际，当奇纵坡产超过2%时，隙应调辛平；简单办倡法：在筛钢板底尺面设置歪一个钢活筋，或显采用垫先砂（精捷度低）共；后果勒：支发座局吸部脱盖空。支座踪蝶局部湖脱空师造成培的损乔失非概常巨录大！2.4钢筋与于预应力豪筋布置钢筋帐间距独不够目均匀；钢筋保护层过厚度不足丘或超搂厚（耐久像性），主紧要是钢隙筋下料痒长度不带正确（比设计错层误、下找料不准海），垫宾块脱落欧；预应堂力筋端管道天布置农没有初严格筛按设扫计要板求，育造成燥管道粮摩阻蚂损失臣增大乖；管道定底位钢筋纲控制不誓严，一珠般曲线英段50嘴cm，直线顶段80伍cm左右俊设置园一根绿。T梁跨中糊位置预应向力编便束要留求：《公路桥香涵施工宜技术规细范》规定：混凝土书保护层链厚度偏宝大T梁翼缘底板钢志筋外露钢筋布置不均箍筋治长度碰短了质！！钢筋接姓头钢筋焊洒接刚好是羽一根钢列筋的直荷径间距紧！钢筋孔严重扭曲，无唉法有洁效传难力漏筋力以最异短路径耽传递P您看得懂是什么吗？弯曲的饶钢筋能懂够受力凝吗管道线肃形不顺弯曲的并钢束曲皮线5/隐3/妨20彻23美国桥伙梁波纹斧管定位5/庆3/谜20肺235/故3/火20怎23普通施钢筋袋与预损应力姑筋冲学突设计蹈：允同许适倦当挪碑动位接置，池但并队不允超许改连变普遭通钢肝筋的萌构造落。在预全应力玩混凝刷土T梁中，螺经常遇晋到部分冠马蹄形呜钢筋与建预应力帖筋冲突.正确雷的处别理方舍法是刃不能杂改变泼封闭恶筋的达构造券，否鹊则会惜影响牛马蹄矮部分滨的受做力。普通钢涌筋与预傲应力筋冲突艺（续甩）处理方市法：提究前封闭园普通钢孕筋。为什飘么马抚蹄形车中要裹设置消封闭亭箍筋嘉？？目前蔽预制T梁中魄出现术的共次性问剑题开裂普禾遍集中出利现在马打蹄部分沿跨径匀方向布架置翼缘滤板下繁缘开厅裂多出葬现在厕运营由阶段原因封闭摊筋构诞造有旬关构造设旺计预应力肿张拉等梁底开裂！马蹄扭开裂验！2.该5预应力寇张拉与色压浆双控荡：张详拉力耽和伸议长量油压拆表与巴千斤扒顶标午定压浆目的晃：满足馒有粘结懂设计要桥求、防躁止钢绞锐线锈蚀骄、断裂霉（十分品严重，鲜有水有冷气必然候渗入管惑道内）西方如发达闻国家晚：德彩国、露美国逼等，帆因预汉应力衬筋锈语蚀已甘造成只重大腐损失革。2.御5预应蒜力张横拉与徒压浆常见通好病张拉不箩对称（绿普遍）标定时镰间过长油压表猛失效进油太快驻，导致锐有效预严应力无棉法传递讲到整片架梁体浆液制峰作随意欣，没有队严格叙按设口计和骨规范卡要求紫制作压浆不饱脊满封锚冬随意2）初始张歪拉力的兆确定方若法初应力珍大小与镜最终建骗立的控巧制应力洲密切相聪关，初井应力不煤足，则宵有效预挽应力难絮以按设欺计要求穴建立——满足渗设计用意图跑的关哗键！吩！；跨径30m：初必应力静取（10妈-1兵5）%的控制抚应力；跨径30腿-6轨0m的梁，初应拣力取霞（15-喊20）%的控制应力；跨径幻玉大于60m，初应拨力取25贺%的控制应力。5/3化/20瓦23（3）几何解预析法确剃定初始泡张拉力按5%分级直狱至100帝%锚下控梯制张拉灭力，杰分级读飞取伸长台量，据翠此计算斑出每一刚级之间栏伸长量棵的差值醉。对应躺于每傲一级持的实钢测伸理长量抖，以踏伸长霞量读踩数为更纵坐云标，恒以张垃拉力料按5%分级蜡为横滥坐标捆，绘词出张罚拉力反～番伸长猛量关猛系曲唇线。考虑辆到压抹力表劳读数幻玉不易眨读准季确，弦可多富试拉罗几束凝，选病用读杏数较阔准确件的1～2束进捕行分颈析。从图2看出敬，曲骗线的怎后半较部分汉近似最于一轻直线斧，表策明已耻消除进了钢申束的族松弛寻及锚寨具的耗滑移冲因素停，张殃拉力坦与伸思长量歪成正嗽比例害。将绑这一样直线别向坐虽标原芳点方华向延闹长，狼直线懒与曲脉线分榜离点(2枣0昆%左右)对应的捎拉力值冬即可确匠定为初蒜张力值叨。5/3情/20挥23（4）预应力细张拉后遭的主梁禁变形值变形是枝整个结陕构的反纠应，能蜜够真实吉反应结个构的有幼效预应败力、混抱凝土弹茂性模量在等力学粗和物理情参数。预应散力混篇凝土T梁在刚预应悲力筋经张拉倚后发光生上物挠，薄上挠饭值按拉设计胖文件侵取值碍，当惭缺乏备设计勿值时上，一躬般可来按（锣）L估算穴。如跨径40搭m的T梁，蚕正常描情况喊下张六拉后柳的上驱挠值忆为（脸）×40到=（）cm。小于或由超过变器形值情贸况分析袋：有效显预应力征、弹性扎模量、求龄期、础截面尺企寸——分析原拉因！5/品3/维20齿232.6混凝叛土凿谷毛目的结：使附新老允混凝阳土结富合良年好，绍共同碧受力存在的榆问题：脱“星星贪点缀”托，随意庆凿一下正确的很凿毛：毙应将浮如浆凿除岗，露出迈粗骨料技巧：宋在模板只上安设咽钢筋条衔。止浆棉检纱未清也除干净2.旺7现浇缝吴钢筋布决置与混贼凝土浇形筑为单向竞受力饰板，现烂浇接菌缝承尸受正庸弯矩环形样筋应抖焊接/绑扎环形钢举筋接头梅应朝上虹布置存在扎的问哀题：环形筋朝下亡布置模板挎破旧须，接惯缝不惧严密不，振呜捣不骗密实姿（甚身至不厌振捣批）与翼疾缘板虎连接龄差复杂迫的钢锣筋布盈置振捣证不够吊装直孔混糠凝土僵没有振捣良好的始纵缝施犬工质量纵向刘湿接颤缝模廉板破售损2.8预应迹力混茄凝土馆小箱蛾梁预应夫力管析道布翼置、速线形听对截踩面应偏力影响很大梁底、台须座不平患整引起封的支座驶局部承恨压，引孕起小箱钱梁畸变垃应力，枯造成开堆裂箱梁液内外龙温差顶板混暮凝土开肿裂（收萍缩裂缝掉居多）布置在踪蝶斜腹板哪中的弯泰勾筋与救设计严茧重不符丢！——关键在再于没有量对该筋砌作用的察理解！述！！！小箱尘梁内话侧混品凝土健表面1.模板雷操作饮（拆包除）剂难；2.内模里塑料给膜太赵薄（助不起汁作用虫）。如何改进市模板伍工艺捉，需阿要大搅家一迁起来务努力艳！2.抽9养森护正确舅理解古养护姓概念务（保鄙持湿牵度和戒温度昏两个嫁方面冒）；气温低融于5℃时，筒需覆盖弟保温养滩护，不壁能洒水孙直接养宿护；采用微稻膨胀混偶凝土，侨必须保盘水养护绸，使钙脖钒石能泥够充分腹生长；低水胶弃比的高兽强混凝杂土不泌草水，浇隆筑如不摩立即覆尊盖并养肝护很容炼易开裂旁；防止太点阳直射转、覆盖壶养护。2.9养怒护养护支日期雪不少膊于7d（高烘强混拣凝土掉结构意设计叶与施躺工指南、泪公路桥泽涵施工好技术规外范）高强复混凝拌土水墓化热哨偏高服，养班护期漏间混珍凝土已的内五部最阶高温靠度不陕宜高得于75℃，损混凝丽土内悲部与需表面碰温差研小于25℃。为控告制高坑强混忌凝土凡的塑盟性裂蛾缝、促减少冻自身农收缩胃，必须从兔混凝土奖入模开沫始就潮仿湿养护，采五取喷呢雾、巩浇水六、薄信膜覆漏盖等巩措施辣。决不能毯象普通紫混凝土会施工，渣在入模伟几小时滑后才开粒始养护疯。2.刊10支座雅垫块峡平整迈度平整度壤差，施塑工控制揭不严，贩导致支挂座局部业脱空，袖影响支柜座使用扁寿命对小脚箱梁贩，会录造成笔畸变嚼应力舌，导音致箱登梁开尸裂一、扣二级镰建造讯师中考都有钥要点2.1恋1桥面连洲续梁端缝凶隙过大梁端缝危隙过大注意桥课面连续速与结构概连续的虑区别三、硬桥面涝铺装援层施泊工通烘病3.棒1现浇铺姿装层的遍作用起调平拌层作用起连接绵整体作睡用，并对参与部鉴分受力梁体弹上布播置了鹊剪力恼键钢市筋，族确保忽共同扎受力3.扒2施工傲常见毕通