昌赣桥梁质量要点培训课件(ppt 53页).ppt

桥梁施工质量控制要点 中铁西北科学研究院王秉勇 第一部分验标相关问题释义2010年12月8日 铁道部以 铁建设 2010 240号 文发布九项新的验收标准 同时配套有相应的施工技术指南 高速铁路桥涵工程施工质量验收标准 TB10752 2010 是其中之一 新验标与暂标的变化较大 总则和基本规定紧密结合标准化管理 体现了全方位全过程的质量控制理念 规定了建设活动各方对工程施工质量控制的方法 程序 职责具体化 促使各方共同保证工程质量的合格 1 见证问题暂标中规定监理单位见证和见证取样检测 现改为见证检验 内容明确了是对施工单位的材料取样 送样 检验或检测 试验过程进行的监督活动 2 取消了对部分质量验收工作的定义比如观感质量 通过观察和必要的量测所反映的工程外在质量 和综合质量评定 而这两项工作单位工程质量评定中是必须进行的 且有相应的标准 3 取消了质量验收要求中重复和不必要的内容 将原9项减为4项 3 1 3 4 检验批质量验收增加 质量责任确认 将暂标中仅有实物检查和资料检查两项增加为三项内容 3 3 1 相应在检验批验收表中要增加一栏 施工作业人员质量责任登记 作业人员要按照部位和工序分别签名 5 验收表格中增加了 勘察设计单位现场确认情况 需要时 表3 4 1 表3 4 2 6 增加了检验批的填写要求 3 4 1 7 更加明确了监理的现场工作内容 第二部分质量控制主要方法 1 重视方案必须把施工方案放到一定的高度给予重视 目前与土木工程有关的各行业的具体实施人员有意或无意地把施工方案当做一种应付性程序文件 经常听到建设单位或相关管理者给予 可操作性不强 的评价 从方案中反映出的主要问题是施工技术人员对将要实施分部分项工程理解不深 本身没有形成整体的思路 编制依据错误多 反映出技术人员对遵守的标准都不清楚 如何控制好质量 有些文本拷贝 项目名称都不修改 例子 某项目桥梁工程为了在一侧设置声屏障 设计翼板是现浇 施工单位按照程序上报了一份专项施工方案 对于此类简单的专项施工方案 技术人员要重点关注的是模板系统的结构形式 关键部件的受力计算和整体的抗倾覆稳定系数 但是遗憾的是这个方案缺漏太多 审核意见都不好意思提出计算书中太多的问题 1 没有交代各部位的荷载值以及作用方式 就用一个软件出结果 明显有糊弄迹象 2 各部位杆件的断面尺寸 连接方式均未详细说明 3 彩色图中明显有后锚杆件 计算中没有 设计图中也没有 4 没有体系的稳定性检算和说明 根本不知道模板体系有多大的倾覆安全度 5 没有说明取消后锚后的配重到底有多大 仅说明是砂石材料 也没有具体实施方式 铁路桥梁工程常见的关键方案包括 深基坑 特殊地层钻孔桩的施工 高墩 现浇梁的支架 挂篮 造桥机等 对于关键工序或部位的专项方案 特别是安全风险较大的分部分项工程 必须参照建设部的文件具体落实 尽管铁路工程对此没有强制执行 但一些内容是一致的 危险性较大的分部分项工程安全管理办法 建质 2009 87号 2 重视审图必须把施工图审核工作做扎实 不要认为设计图是施工依据就不存在问题 要知道目前多数设计人员毫无实际工程经验 有些甚至没有到过施工现场 由于土木工程还是以经验为主导的科学 所以审图的过程就是你形成施工方案的过程和发现关键注意环节的过程 1 青海马平高速公路莲花 台号桥2 墩 2 河南扶项高速公路东夏立交桥连续梁 3 深基坑鞍山某大厦地上31层 高100m 基坑深14m 基础为箱形基础 该场地的工程地质从上至下为 第一层土厚1 65m 第二层土厚 第三层土厚度大于10m 地下水位为 5 0m 该基坑三面临街 一面与一建筑物相邻 基坑先放坡5 3m深 然后采用钢筋混凝土灌注桩加两层锚杆支护 桩径1 0m 桩长13 25m 间距1 6m 嵌固深度为4 55m 锚杆长16m 倾角15 层距为3 5m 用槽钢作横梁 基坑开挖时采用深井降水 当基坑开挖到设计标高后不久 基坑局部便发生破坏 首先是锚杆端部脱落 横梁掉下 桩间土开裂 随着时间的推移 桩土之间裂缝增大桩后4m远的基坑周围地面开始裂缝 裂宽逐渐增大 最后倒塌 基坑的破坏使邻近的自来水管道断裂 基坑浸泡 接着再次塌方 支护桩在坑底附近被折断 1 支护结构设计的安全储备不足 通过验算发现 如果不改动锚杆 而将支护桩的嵌固深度由4 55m增加到6 5m 支护结构稳定性和抗倾覆均能满足要求 2 基坑附近地下水管的渗漏 使得基坑上部的粘土含水量增大 支护结构所承受的压力增大 同时 地基土含水量增大使得锚杆的锚固力减小 导致支护结构受力趋于临界状态 3 施工质量不过关 从事故现场可以发现 支护桩的混凝土强度 以及锚杆锚固段混凝土强度均达不到设计要求 4 施工单位的一部分工人没有完全掌握工艺要求 所以在锚杆灌浆 横梁安装以及其它方面均存在一些较大的偏差 3 重视关键环节工程的关键环节是每个参建者必须给予重视的过程 某些行业的质监站对于这些关键环节都规定停检点 必检点予以重视 这些关键过程就是既有科学内涵又有技术含量的工作 比如桥梁工程的上部结构 高速铁路的轨道工程 隧道工程的开挖方法等 4 关键环节现场控制对于已经判定的关键环节过关键部位 施工单位必须进行认真的技术交底 监理单位也要给予足够的重视 现场加大跟班力度 按照中国的特色 监理则必须实施旁站 5 旁站监理 1 旁站的定义旁站监理是指监理单位的监理人员在施工现场对建设工程关键部位或关键工序的施工过程进行的监督管理活动 2 旁站的目的对于那些施工难度大 技术要求高 出现问题后难以处理的关键部位或关键工序 监理人员实施旁站跟踪监控 以减少质量缺陷的发生 保证工程的质量 进度和安全 这是经典理论的概念 经工程实践证明 这也是监理人员为控制工程质量而运用的有效监理手段之一 3 旁站监理的作用正确运用好旁站监理是提高监理工作成效的关键 通过旁站监理可以准确掌握已施工部位的质量状况 也可以充分掌握施工企业的现场管理水平和施工技术能力 以便给有效开展整体监理工作提供基础信息 通过旁站监理可以避免现场出现违反施工规范的做法 及时了解施工过程中的突发事件对工程质量和安全的影响程度 4 旁站监理的工作内容原铁道部监理规范和建设部颁布的 建设工程旁站监理管理规定 均提出了旁站监理工作的主要内容如下 是否按照技术标准 规范 规程和批准的设计文件 施工组织设计施工 是否使用合格的材料 构配件和设备 施工单位有关现场管理人员 质检人员是否在岗 施工操作人员的技术水平 操作条件是否满足施工工艺要求 特殊操作人员是否持证上岗 施工环境是否对工程质量产生不利影响 施工过程是否存在质量和安全隐患 对施工过程中出现的较大质量问题或质量隐患 旁站监理人员应采用照相 摄像等手段予以记录 此外 要分清旁站和检验批检查验收在时间段上的不同 一方面便于做好各种记录 另一方面在旁站阶段也可关注处置好检验批验收时存在的轻微缺陷的克服 请大家休息10分钟 第三部分 常见问题解析1 钻孔及钻孔记录钻孔过程中 无论是施工技术人员还是监理 都要随时检查每个钻机的钻孔记录 主要核对关键地层是否和设计相吻合 地质条件和实际钻进有无异常现象出现 检查和分析操作手收集的不同深度的钻渣 通过上述手段可以随时掌握钻孔进度 地质状况和发生意外情况时能够及时制定出合理的处置方案 案例 2 对泥浆的正确认识泥浆是粘土与水的拌和物 由于泥浆的静水压力比水大 可在孔壁上形成一层泥皮 阻隔孔外渗流 保护孔壁免于坍塌 泥浆还起了浮悬钻渣的作用 使钻进作业正常进行 因而要根据地质条件做好泥浆配合比 1 泥浆差就形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差 易于脱落 导致孔壁稳定性差 易产生塌孔 2 泥浆粘度过大 冲击或转动阻力太大 钻头转动困难 造成糊钻 3 泥浆稠度大 比重大 含砂率高 形成的泥皮质量差 厚度大 大大降低桩的侧摩阻力 稠浆在钢筋笼上沉积粘附会导致钢筋与砼握裹力降低 泥浆比重过大 会使水下灌注砼阻力增大 降低砼的流动半径 使砼骨料大部分堆积在桩芯部位 而钢筋笼外几乎无骨料 不仅桩身质量不好而且桩的侧摩阻力也难以发挥 2 对泥浆的正确认识 4 泥浆稠度大 质量又较好时 在灌桩过程中可能发生比较罕见的断桩事故 这类原因的断桩只有极为细心的施工现场技术人员才有可能及时发现 多数情况下只有在桩检时才发现 同时对其成因不好分析 3 成孔检查方法孔径 孔深和孔型 采用钢筋检孔器 外径大于钢筋笼加两个保护层厚度 长度为4 6倍外径 检测或用成孔检测仪检测 用测绳测量孔深时必须用皮尺等核对长度 沉淀厚度 测绳检测 5 20cm 钢筋保护层厚度 竖向两米 横向周围不小于4处 最好用转动的混凝土圆环垫块倾斜率 测斜仪或钻杆垂线法或现场量测 1 如果能够量得钢丝绳偏角 则桩的倾斜度K如下 2 由于角度一般不好量测 所以可以换成以下公式进行计算倾斜度 上式中的t值通过现场量测获得 如图所示 为了获得上面所需要的t值 在钢筋检孔器处于上图的A点时 量测本土所示的X1和Y1 当检孔器到孔底后量测B点的X2和Y2 则t值的近似计算如下 4 关于射水和射风问题的讨论指南7 3 17中要求柱桩在浇筑混凝土前向桩底射水或射风 但根据现场经验 如果向桩底射入清水会洗出泥浆中的颗粒加速下沉 一般桩基的桩长大多数超过10米 所以在砍球后混凝土的下落会造成导管内泥浆加速排出而冲刷孔底使之沉淀翻动 所以检测到的孔底沉淀厚度是控制质量的一个过程标准 并不是实际留存的沉淀厚度 孔越深则效果越明显 为此 施工指南7 3 17条的要求在所有规范中都有提及 但本人认为效果有待商榷 5 导管的埋入深度灌注水下混凝土的关键控制点就是导管的埋入深度 新的施工指南突破了3米的限制 放宽到6米 但不超过8米 这方面主要是根据目前的施工水平提高和机械能力的提升 如果导管埋深超过8米 非常容易出现导管被埋吸而无法拔出的事故 对初灌混凝土的数量规定未见有详细的说明 但是这方面当前由于罐车混凝土的数量足以满足初灌的要求 不做具体规定 如果运输混凝土条件受限 则可参照公路桥梁施工技术规范中的相关建议 6 钢筋笼保护层问题对钢筋笼保护层的理解要注意两个方面的客观原因 设计出于耐久性考虑和钻孔桩现场实际困难条件 7 其它现场常见问题 1 钢筋笼加工焊接问题 烧伤 焊缝不饱满 焊条问题 7 其它现场常见问题 1 钢筋笼加工烧伤 7 其它现场常见问题 2 钢筋笼现场存放 7 其它现场常见问题 3 防浮笼和下沉措施的落实施工指南中 对如何防止钢筋笼上浮提出了详细的操作方法和注意事项 7 3 23 但是浮笼问题的关键还是过程控制的精细化问题 施工指南对如何防止浮笼提出了比较详细的浮笼防止措施 对实际操作者有很强的指导意义 但是没有提及钢筋笼下沉的问题 事实上对于一些很长的摩擦桩来讲 设计一般都是半截笼子 施工中处于悬吊状态 由于桩体混凝土和易性极好且凝结时间有利于灌注的条件下 作业时间短 如果过早解除悬吊钢筋则可能发生钢筋笼下沉的情形 已有工程出现过类似问题 7 其它现场常见问题 4 声测管安装质量 材料 固定 接头 防漏 8 关于指南9 1 7 墩台应在承台施工完成后尽快施工 缩短时间间隔 由于混凝土的收缩徐变在混凝土完成后的短期内较快 如果新旧混凝土的施工时间间隔越长 其差值越大 造成新浇筑混凝土在结合部位产生裂缝的可能性就越大 一般情况下浇筑时间差不要超过20天 9 关于桩头凿除的问题施工指南在7 6 2专门就桩头处理的问题给予明确 但是除了要求桩头混凝土的强度以外 没有提及现场常见的关键问题 如何避免桩头部位钢筋保护层的破损没有任何要求 事实上这个问题是桩基桩头处理的关键环节 如果桩头伸入承台长度范围钢筋外漏 那么后果远远严重于 粗骨料呈现均匀 的要求 图示明显看到桩头的形状 保护层和标高控制完全满足设计要求 这里存在一个工艺问题 需要大家在现场多加以关注 关于上部结构的质量控制都是程序化过程 按照设计和监理程序严格执行就可以了 这里不进行详细的介绍 第四部分 岩溶地区钻孔桩施工指南中增加了岩溶地区钻孔桩的相关内容 但是不全面 仅有钻孔部分而没有混凝土灌注部分的注意事项 事实上岩溶地区的钻孔桩钻孔主要针对无填充或半填充溶洞存在很大的安全风险 对于泥沙全填充的溶洞按照普通地层钻孔注意事项严格执行就可 而对于全部地下水填充的溶洞同样存在塌孔的危险 所以这里所说溶洞主要针对无填充或半填充溶洞以及水填充溶洞 下面的讲述部分是对指南中未提内容的补充 一 准备1 仔细核对设计图纸 熟悉桩位及周边地质分层状况 掌握溶洞存在位置和发育及填充情况 审查施工技术交底 2 根据地质资料确定一个承台下桩的施工顺序 原则上先施工穿过单层溶洞的桩 最后施工穿过多层溶洞的桩 对于同一个承台桩下存在有溶洞和没有溶洞的情况 施工桩底无溶洞的桩时要尽量参考临近有溶洞桩的地质资料做好预控措施 防止一旦出现溶洞发生意外 3 柱桩施工现场要备足片石 粒径在10 20cm 粘土等材料 准备好钢护筒 现场装载机随时待命 4 溶洞区钻孔 应增加孔口护筒埋设深度 以降低在尚未跟进护筒的情况下由于泥浆部分漏失引起孔口塌陷的风险 5 地质钻孔标示无溶洞的钻孔桩施工时 孔口护筒埋设深度最好达到4 5 6 0米 以防不测 6 现场使用的泥浆泵或水泵要能满足短时间内向孔中大量补浆或水的需要 二 钻孔1 钻孔施工中要根据进尺及时判断岩层位置 保证钢护筒下端伸入溶洞顶板岩层0 5米以上 下钢护筒时要控制好护筒中心位置 顶部施压压入时 要防止偏压导致护筒偏位 2 为了防止护筒底部孔壁坍塌造成护筒下沉而引起的孔口塌陷 可在护筒下至硬层确认下不去时 或采用多级护筒时大直径护筒下完后 采用较长的槽钢 工字钢等在孔口两侧设担架吊住护筒 3 跟进护筒应事先进行部分接长 现场施设时节间必须焊接牢固并最好做到不漏水 焊接作业可增加焊接工人以缩短作业时间 4 跟进护筒作业前必须报现场监理检查认可 5 整个钻孔过程要有详细的钻孔记录 监理经常检查记录 6 施工单位的护筒跟进作业和回填片石粘土的过程要做好详细的文字记录 同时必须留影像资料 监理应同期记录 7 在钻进过程中遇到设计未探明的小溶洞时 如出现泥浆面下降过快的情形时 及时采取回填片石粘土用钻机冲砸的办法处理 同时向孔内及时补充泥浆或水保持孔内泥浆水位 第四部分 岩溶地区钻孔桩 下护筒作业中 成桩 第四部分 岩溶地区钻孔桩8 对于设计探明的较大型溶洞或单层溶洞 当钻孔至接近溶洞顶部 1米左右 时 采用小冲程 1 1 5米 冲击 逐渐将洞顶击穿 防止卡钻 一旦发现泥浆面下降 应迅速补水 然后根据溶洞的大小按1 1 2 5 的比例回填片石和粘土 仍采用小冲程轻砸 让粘土和片石充分挤入溶洞内壁 直至把桩周溶洞填满或堵死为止 最后补满泥浆重新钻孔 9 对于多层溶洞 要采用双护筒或多层护筒跟进方法 事先制定详细的跟进护筒孔径变化梯度 一般按照10cm设置 和长度 保证不同孔径护筒节间的搭接长度 不小于50cm 以防止节间泥沙流失 进而避免在泥浆迅速流失的情况下发生塌孔 最下层护筒要保证进入洞底岩层0 5米 现场监理要特别注意的是 绝不能因工期 进度原因而盲目钻进 一定要待粘土和片石充分挤入溶洞内形成稳定护壁并且泥浆漏失现象全部消失后才能转入正常钻进 本图示意在溶洞内填充片石和粘土经过反复冲击的造壁过程和结果 第四部分 岩溶地区钻孔桩 三 灌注水下混凝土特别注意的是在钻孔过程中 填筑片石和粘土在溶洞中形成的护壁 能够在钻孔过程中承受泥浆压力 但是灌注过程中由于混凝土的侧压力大于泥浆的侧压力 故在灌注水下混凝土过程中很容易挤破粘土片石护壁 造成混凝土流失 灌注过程应采取以下施工措施 1 加大混凝土生产和运输能力 必要时一个拌和站的两台机组可集中拌和并组织多台车辆运输混凝土 2 加大混凝土初灌量 混凝土初灌量按正常施工混凝土初灌量的1 5 2 0倍考虑 避免因首盘混凝土数量不够造成导管埋深小而出现断桩事故 3 灌注过程中加大导管埋深 一般按照规范控制导管埋入深度不小于6米 但灌注溶洞区钻孔桩时要适当加大 结合罐车连续灌注的特点建议以不小于8米为宜 第四部分 岩溶地区钻孔桩 三 灌注水下混凝土4 灌注时要勤于测量混凝土面高程 对灌注过程中出现的缓慢下降要有准确的判断 防止混凝土面突然下降致导管悬空造成断桩事故 5 对漏浆严重或多次漏浆的桩孔 应做到心中有数 根据下降速度考虑在灌注时适当加大混凝土超灌注高度 一般考虑要超过设计高程1 0 2 0米 尽量避免在灌注完成拔出导管后因混凝土面下降造成短桩 6 混凝土灌注到设计标高加超灌尺寸后 不宜立即拔出导管 应连续测量混凝土面标高数次 确认混凝土面无下降后方可提拔导管 每拔出一节 及时测量混凝土面高度 无下沉时再提起下一节 塌孔的危险 承台基坑开挖 第四部分 岩溶地区钻孔桩四 典型事例某大桥岩溶区钻孔桩施工中 由于作业人员没有认真研究地质钻孔 忽略了溶洞顶板岩石为强风化大理岩的