重庆桥梁施工及其质量控制要点（重庆交通大学共87）

预制桥桥梁施施工质质量控控制要点周水兴兴教教授/博士重庆交交通大大学桥桥梁工工程系系主任任2017年3月18日南南通通报告内内容预制梁梁桥构构造与与受力力特点点预制梁梁常见见施工工通病病桥面铺铺装层层施工工通病病施工经经验的的辨证证认识识1）设计计是一一种有有目的的的行为。。任何何一个构构造（（细节节）的的背后后都隐隐藏着着某种种设计计意图图，以以满足足构造造、受受力、、耐久久性等等要求求，如如箍筋筋的长长度；；4）任何何一个个小小小的工工艺改改进，，都会会提高高施工工效率率与施施工质质量，，节省省工程程造价价（往往往不太重重视！）2）施工工是实实现设设计意意图的的具体体实践践（按按图施施工））；3）技术术人员员要从从力学、、构造造原理理、耐耐久性性等方方面来来理解和和指导导施工工；一、预预制梁梁桥构构造与与受力力特点点1.1T梁、小小箱梁梁组成成与构构造要要求T梁桥、小箱箱梁桥桥由若若干片片梁通过过桥面面湿接接缝、、横隔板板连接而成；；目的/作用：：通过过横隔隔板联联结成成整体，，达到到共同同受力力和起起到分配配荷载载的作用。。整体性性是所有有桥梁梁所追追求的的最基本本也是是最重重要的的要求求。整体体性通通过横横向联联系（（如横横隔板板、横横系梁梁等实实现，，并且要要求他他们自身具具有足够的的强度度和刚刚度）。1.2T梁的受受力特特点与与计算算理论论国内早早期采采用少横隔隔梁建造的的桥梁梁，普普遍出出现梁体开裂、、振动动大等问题题。设计上上采用用的计计算理理论和和假定定：T梁桥按按刚性横横梁法——横隔板板为刚刚性如何理理解““刚性性”？？施工工中如如何去去保证证？当一个个集中中力P作用在在中间间梁时时，没没有横横隔梁梁连接接，则则中间间梁承承担P，其余余4片梁不不受力（图图a）；当一个集集中力力P作用在在中间间梁时时，对对刚性性横隔隔梁，，每片片梁承承担P/5（图c）；实际工工程中中，横隔梁为为非绝绝对刚刚性，，在P作用下下各片片梁按按复杂杂规律受受力。。如中梁梁所受受荷载载为mP，则m必然大大于0.2、小于于1.0（图b）。施工中中的指指导意意义：2#梁受力力最为为不利利，当当某片中中梁施施工质质量相相对较较差时（仍仍满足足设计计要求求），，将其放放在3#位置。1.3常见误误区没有充充分理理解桥桥梁设设计基基本假假定重视主主梁施施工质质量，，忽视视横隔隔板的的施工工质量量主梁施施工再再好，，横隔板板施工质质量差差，或或失效效，主主梁同同样会会出现现问题题。相反反，，良良好好的的横横隔隔板板施工工质质量量，，可可以以弥弥补补主主梁梁施施工工中中的的某某些些缺缺陷陷。。二、预预制制梁梁常常见见施施工工通通病病与与解解决决方方法法———以预预制制T梁桥桥为为例例2.1预制制梁梁混混凝凝土土施施工工质质量量混凝凝土土中中空空气气被被包包裹裹在在马马蹄蹄部部分分，，不不宜宜溢溢出出形形成成气气泡泡外加加剂剂质质量量差差（（如如早早强强剂剂、、减减水水剂剂）），，也也可可能能是是外外加加剂剂失失效效（（具具有有较较强强的的时效效性性）；；外加加剂剂与与混混凝凝土土相容容性性差；；振捣时时间间控控制制不不当当（（人人为为估估计计，，最最好好用用秒秒表表精精确确控控制制））外观观颜颜色色不不一一致致（（原原材材料料含含泥泥量量偏偏大大、、外外加加剂剂问问题题））。。（1）蜂蜂窝窝麻麻面面、、颜颜色色不不一一致致（2）原原材材料料与与混混凝凝土土强强度度偏偏低低水泥泥品品质质差差、、性性质质不不稳稳定定外加加剂剂行行业业混混乱乱，，外外加加剂剂质质量量参参差差不不齐齐骨料料强强度度偏偏低低，，《高强强混混凝凝土土结结构构设设计计与与施施工工指指南南》规定定，，骨骨料料母母体体岩岩石石的的立立方方体体抗抗压压强强度度应应比比所所配配置置的的混混凝凝土土强强度度高高20%以上上粗骨料料、、细细骨骨料料混混合合堆堆放放水泥泥和和外外加加剂剂（（如如粉粉煤煤灰灰））随随意意堆堆放放级配配不不合合理理最终终结结果果：：混混凝凝土土强强度度偏偏低低；；混混凝凝土土不不凝凝固固。。（3）混混凝凝土土强强度度检检测测与与处处理理方方法法回弹弹法法钻芯取取样样法法蒸养养法法：：通通过过对对混混凝凝土土蒸蒸汽汽养养护护来来提提高高强强度度延时时法法：：有有些些混混凝凝土土因因外外加加剂剂影影响响，，强强度度发发展展缓缓慢慢，，需需要要足足够够时时间间才才能能达达到到设设计计强强度度强度度不不足足的的处处理理方方法法（（需需设设计计单单位位同同意意并并完完成成以以下下工工作作））降低低强强度度验验算算法法；；降低低强度度，，并并计计入入桥桥面面铺铺装装受受力力验验算算法法（（已已没没有有富富余余量量））；；加固固法法梁体体报报废废重视视混混凝凝土土强强度度，，忽忽视视弹弹性性模模量量（（强强度度、、弹弹模模双双控控））重视视主主梁梁预预制制，，忽忽视视横横隔隔板板的的施施工工（（包包括括缺缺陷陷处处理理））重视视桥桥面面铺铺装装层层混混凝凝土土施施工工，，忽忽视视现现浇浇纵纵缝缝施施工工梁体长长度度控控制制差差，，造造成成梁梁体体抵抵紧紧（（无无法法实实现现自自由由伸伸缩缩）），，或或者者梁梁端端缝缝隙隙过过大大（（连连续续桥桥面面铺铺装装层层无无法法施施工工、、后后期期开开裂裂））（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！！T梁、小箱箱梁顶面面裂缝多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普遍出现现箍筋长长度或长长或短的的问题，，尤其是是弯钩筋筋长度普普遍偏短短。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）钢筋焊焊接过程程中，电电压偏高高，造成成主筋烧烧伤。3）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）。支座垫石石不平整整！挤压后的的支座支座剪切切变形建筑垃圾圾建筑垃圾圾支座剪切切与开裂裂！可怜的支支座！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；；坡桥上上钢板板未调调平，，或出出现反反向调调平的的错误误。未满焊焊焊缝不不饱满满纵向布布置，，焊缝缝受剪剪横向布布置，，焊缝缝受弯弯双面焊焊接，，未清清除焊焊渣先整体制制作好好。当波纹纹管与与其冲冲突时时，可可以适适当挪挪动位置，，否则则焊缝质质量无无法保保证。——工序问问题！！纵向坡坡度的的预埋埋钢板板《公路钢钢筋混混凝土土及预预应力力混凝凝土设设计规规范》规定，，当纵纵坡超超过2%时，应应调平平；简单办办法：：在钢钢板底底面设设置一一个钢钢筋，，或采采用垫垫砂（（精度度低））；后果：：支座座局部部脱空空。支座局局部脱脱空造造成的的损失失非常常巨大大！2.4钢筋与与预应应力筋筋布置置钢筋间间距不不够均均匀；钢筋保护层层厚度度不足或或超厚厚（耐久性性），主主要是是钢筋筋下料料长度度不正正确（（设计计错误误、下下料不不准）），垫垫块脱脱落；；预应力力筋管管道布布置没没有严严格按按设计计要求求，造造成管管道摩摩阻损损失增增大；；管道定定位钢钢筋控控制不不严，，一般般曲线线段50cm，直线线段80cm左右设设置一一根。。T梁跨中中位置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P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普通通钢钢筋筋与与预预应应力力筋筋冲冲突突设计计：：允允许许适适当当挪挪动动位位置置，，但但并并不不允允许许改改变变普普通通钢钢筋筋的的构构造造。。在预预应应力力混混凝凝土土T梁中中，，经经常常遇遇到到部部分分马马蹄蹄形形钢钢筋筋与与预预应应力力筋筋冲冲突突.正确确的的处处理理方方法法是是不不能能改改变变封封闭闭筋筋的的构构造造，，否否则则会会影影响响马马蹄蹄部部分分的的受受力力。。普通通钢钢筋筋与与预预应应力力筋筋冲突突（（续续））处理理方方法法：：提提前前封封闭闭普普通通钢钢筋筋。。为什什么么马马蹄蹄形形中中要要设设置置封封闭闭箍箍筋筋？？？？目前前预预制制T梁中中出出现现的的共共性性问问题题开裂裂普普遍遍集中中出出现现在在马马蹄蹄部部分分沿跨跨径径方方向向布布置置翼缘缘板板下下缘缘开开裂裂多出出现现在在运运营营阶阶段段原因因封闭闭筋筋构构造造有有关关构造造设设计计预应应力力张张拉拉等等梁底开裂！马蹄蹄开开裂裂！！2.5预应应力力张张拉拉与与压压浆浆双控控：：张张拉拉力力和和伸伸长长量量油压压表表与与千千斤斤顶顶标标定定压浆目目的的：：满满足足有有粘粘结结设设计计要要求求、、防防止止钢钢绞绞线线锈锈蚀蚀、、断断裂裂（（十十分分严严重重，，有有水水有有气气必必然然渗渗入入管管道道内内））西方方发发达达国国家家：：德德国国、、美美国国等等，，因因预预应应力力筋筋锈锈蚀蚀已已造造成成重重大大损损失失。。2.5预应应力力张张拉拉与与压压浆浆常见见通通病病张拉拉不不对对称称（（普普遍遍））标定定时时间间过过长长油压压表表失失效效进油太太快快，，导导致致有有效效预预应应力力无无法法传传递递到到整整片片梁梁体体浆液液制制作作随随意意，，没有有严严格格按按设设计计和和规规范范要要求求制制作作压浆不不饱饱满满封锚锚随随意意2）初始张拉力的的确定方法初应力大小与与最终建立的的控制应力密密切相关，初初应力不足，，则有效预应应力难以按设设计要求建立立——满足设计意图图的关键！！！；跨径30m：初应力取（（10-15）%的控制应力；；跨径30-60m的梁，初应力取（15-20）%的控制应力；跨径大于60m，初应力取25%的控制应力。10/26/2022（3）几何解析法确确定初始张拉拉力按5%分级直至100%锚下控制张拉拉力，分级级读取伸长量量，据此计算算出每一级之之间伸长量的的差值。对应于每一级级的实测伸长长量，以伸长长量读数为纵纵坐标，以张张拉力按5%分级为横坐标标，绘出张拉拉力～伸长长量关系曲线线。考虑到压力表表读数不易读读准确，可多多试拉几束，，选用读数较较准确的1～2束进行分析。。从图2看出，曲线的的后半部分近近似于一直线线，表明已消消除了钢束的的松弛及锚具具的滑移因素素，张拉力与与伸长量成正正比例。将这这一直线向坐坐标原点方向向延长，直线线与曲线分离离点(20%左右)对应的拉力值值即可确定为为初张力值。。10/26/2022（4）预应力张拉后后的主梁变形形值变形是整个结结构的反应，，能够真实反反应结构的有有效预应力、、混凝土弹性性模量等力学学和物理参数数。预应力混凝土土T梁在预应力筋筋张拉后发生生上挠，上挠挠值按设计文文件取值，当当缺乏设计值值时，一般可可按（0.8-1.0）L估算。如跨径40m的T梁，正常情况况下张拉后的的上挠值为（（0.8-1.0）×40=（3.2-4.0）cm。小于或超过变变形值情况分分析：有效预预应力、弹性性模量、龄期期、截面尺寸寸——分析原因！10/26/20222.6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））布置在在斜腹腹板中中的弯弯勾筋筋与设设计严严重不不符！！——关键在在于没没有对对该筋筋作用用的理理解！！！！！！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