简述现浇箱梁施工质量控制要点

简述现浇箱梁施工质量控制要点作者：范超军（马鞍山长江公路大桥MQ-11标） 我单位的马鞍山长江公路大桥南互通工程合同段，主线桥全部采用等截面预应力混凝土连续箱梁，跨径组合为（445）m+(40+260+40)m+(330)m+(730)m+(240+30)m，计五联。互通区共有匝道桥4座，全部为等截面支架现浇连续箱梁，其中B匝道桥为520+420+420 米，C匝道桥为325+325+（35+40+35）米，D匝道桥为420米普通钢筋混凝土连续箱梁+425米预应力混凝土连续箱梁，E匝道桥为425+525米预应力混凝土连续箱梁。目前下部结构均已基本完成，主要剩余现浇箱梁的施工。现分两个作业队、四个作业点同时施工，主线桥已完成4跨箱梁，匝道桥已完成2联8跨箱梁。目前箱梁的施工正如火如荼地进行中，计划2012年10月完成上部结构施工。经过在马鞍山长江公路大桥项目8个月的工作和学习，针对现浇箱梁的施工，本人总结了几点质量控制关键点、关键工序的施工要求和方法，结合施工实际情况和工序的报检验收方面，主要涉及支架搭设、钢筋安装和浇筑混凝土三个方面，供大家讨论交流，一起学习一线现场的箱梁施工。1、 碗扣支架的搭设本工程现浇连续梁采用碗扣式钢管满堂支架。支架施工顺序为：地基处理、支架搭设、支架验收、支架预压、沉降观测、卸载、拆除支架。1、 地基处理为提高地基承载力及避免地基不均匀沉降，确保箱梁支撑体系稳定，需要对支架搭设范围内地基进行加固处理，处理范围为箱梁投影线向外不少于1.5m，对于跨河段地基处理范围不少于箱梁投影线外5m。地基基础清淤后全部采用碎砖渣回填，分层填筑，分层碾压，以压路机或挖掘机行走无明显轮迹为压实标准，待压实度满足要求后填筑10cm级配碎石，基础面层为不小于10cm的C25普通混凝土。同时在基础两侧设置满足需要的纵向排水沟，排水沟要求线型顺直、沟内无杂物、排水顺畅。必要时可以在场地低处设置距离基础边缘不小于2m的积水坑，通过水泵及时将水排出。2、 支架搭设支架采用483.1mm碗扣式钢管满堂支架，钢管壁厚不得小于3.1 -0.025mm。支架从上至下依次采用厚1.5cm的竹胶板+横向方木（1010cm）+纵向方木（1010cm）+碗扣支架。配以脚手钢管和扣件作剪刀撑辅助支撑，剪刀撑每360cm设置一道，与地面倾斜角成45到60之间，剪刀撑的接长采用搭接接长。（1） 脚手架搭设应按立杆、横杆、斜杆的顺序逐层搭设，每次上升高度不大于3m，底层水平框架的纵向直线度应L/200,；横杆间水平度应L/400。（2） 脚手架全高的垂直度应小于L/500；最大允许偏差应小于100mm。（3） 在碗扣节点上同时安装14个横杆，上碗扣均应能锁紧。（4） 支架搭设前，应根据施工方案中的支架纵、横步距在砼基础上弹出墨线，不得随意搭设。 （5）底托与砼基础结合面必须用黄砂找平，并在无荷载情况下逐个地检查立杆底座有否松动或空浮情况。可调底座及可调托撑丝杆与螺母捏合长度不得少于4-5扣，插入立杆内的长度不得小于150mm。（6） 支架与每根墩柱应设置不少于2层的钢管连接，以加强支架的稳定性。3、 支架预压预压材料采用沙袋或砼预制块均可。预压前，应对预压材料的单位重量进行称量，并由现场专监确认。压载总重量为梁体自重的120%，腹板、底板分区堆载。堆载后宜用彩条布及时覆盖，防止因雨水浸入，意外增加支架的预压荷载。堆载平均分四级施加，每级加载间隔时间不小于8小时。 在每孔箱梁两端、1/4跨、1/2跨各设5个观测断面，在每个断面设5个观测点，分别是底板边线、中线和翼板边线。堆载前测一次，每加载一级观测一次，加载完成后，每天观测两次，观测时间尽量选在同一时间段。加载完成后预压时间不少于7天，连续观测，要求3天累计沉降小于3mm方可卸载。根据沉降观测点在支架基础顶面设置数量相同、位置对应的地基观测点，在支架沉降观测时对地基进行同步观测。4、 支架拆除4.1支架的拆除顺序与搭设顺序相反，后搭的先拆，先搭的后拆。碗扣式支模架的拆除顺序为：松动顶撑立杆上方木模板顶撑横杆立杆斜撑立杆底座。拆除顺序应“从一端走向另一端、先上后下、先外后里”逐层进行，严禁上、下同时作业。4.2拆除支架前，清除支架上的材料、工具和杂物，并在周边设置围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。4.3支架分段、分片拆除高度不应大于两步；拆除人员必须站在临时设置的脚手板上进行拆除作业，并按规定使用安全防护用品。4.4拆除工作中，严禁使用榔头等硬物击打、撬挖；拆下的配件、钢管、扣件、脚手片应逐一递接至地面，并人工搬运至指定场所分类堆放整齐，严禁抛掷。4.5在拆除过程中，支模架的自由悬臂高度不得超过两步，当必须超过两步时，应加设临时拉结。通长水平杆和剪刀撑等，必须在支模架拆卸到相关的门架时方可拆除。 2、 钢筋安装混凝土结构中受力钢筋的位置是否准确，直接关系到混凝土结构的承载力和耐久性。钢筋安装主要控制是否按照图纸要求设置钢筋、纵横钢筋的间距、箍筋间距和钢筋保护层厚度，其中钢筋保护层厚度的控制是重中之重，也是施工难点。混凝土保护层厚度大，构件的受力钢筋粘结锚固性能、耐久性和防火性能越好。但是，过大的保护层厚度会使构件受力后产生的裂缝宽度过大，就会影响其使用性能。钢筋保护层厚度过小，容易造成钢筋露筋或表面混凝土剥落，从而导致钢筋锈蚀，断面减小，结构构件整体性受到破坏。控制钢筋保护层厚度的源头在于钢筋成品的加工、下料，特别是腹板处的箍筋，箍筋尺寸不符合图纸要求，直接影响到腹板的钢筋保护层厚度。钢筋保护层厚度的控制可分为事前控制、事中控制和事后检查。1、 事前控制：熟悉图纸和设计要求，严格按照图纸要求加工钢筋成品，明确各部位钢筋保护层厚度标准，充分认识钢筋保护层控制的技术要求，对施工班组以及工作人员落实技术交底，特别是腹板箍筋的加工，偏差严格控制在10mm之内。2、 事中控制：对钢筋保护层控制，一般在施工过程中采用“垫、卡、撑”形式进行控制。 （1）垫：根据不同钢筋保护层厚度要求，采用不同型号的混凝土垫块，垫块材料为高强砂浆混凝土，强度不低于同构件混凝土强度，垫块按梅花形布置，每平米范围不少于5个垫块，局部地方加密布置，并用预埋在垫块中的铁丝绑扎在钢筋上，以免浇筑混凝土时发生位移。 （2）卡：采用木条、木楔、短钢筋等材料对竖向钢筋骨架在中上部限位固定，前两种须在混凝土成型前拆卸移除，起到暂时控制的作用，后一种可直接浇筑在混凝土中，防止浇筑过程中造成钢筋移位。 （3）撑：为防止受力钢筋移位、变形，可采用钢筋凳、短钢筋等材料对两层以上钢筋之间进行支撑限位。3、 事后检查：钢筋安装完成后，在验收中检测把关，在混凝土浇筑过程中，应按规范操作，搭设走道板施工，防止施工人员随意踩踏钢筋，造成钢筋局部变形下弯，保护层垫块被踩坏，同时施工人员在浇筑过程中随时检查，对有问题的部位及时处理。 钢筋安装位置允许偏差： 两排以上受力钢筋的钢筋间距：5mm； 同一排受力钢筋的钢筋间距：10mm； 钢筋弯起点位置：20mm； 箍筋、横向筋、拉筋间距：20mm； 保护层厚度：5mm。3、 混凝土浇筑本项目箱梁采用两次浇筑方案，第一次浇筑至腹板上倒角下方10cm位置，第二次浇筑至顶板。浇筑顺序从一端向另一端逐步推进，按照先腹板后底板再腹板两侧平衡下料的顺序进行浇筑。箱梁腹板混凝土下料时按每层30cm左右分层，浇筑应连续进行，间歇时间不得超过2.5小时，腹板浇筑长度10m左右或者时间间隔30分钟后，在底板中心线附近开始底板浇筑，然后自开始浇筑的腹板上开始进行腹板的全面浇筑。箱梁底板混凝土浇筑时先从腹板下料，并通过腹板和底板对混凝土进行振捣，混凝土通过腹板流入底板，待腹板混凝土高度超过底板厚度不小于30cm并确认振捣密实后，停止腹板振捣，再直接对箱梁底板泵送混凝土，至底板混凝土浇筑完成。横梁部位的钢筋、预应力管道比较密集，可用小型插入式振捣器振捣，尤其是支座上方及锚具位置，应反复加强振捣，确保混凝土的密实度。混凝土振捣采用插入式振捣器，振动棒移动间距不大于作用半径的1.5倍，且插入下层混凝土内的深度以50-100mm为宜。振捣时应“快插慢拔”，振捣连续时间宜为20s左右，以混凝土不在下沉、不出现气泡、表面呈现浮浆为宜。混凝土在振捣平整后，可用人工粗略整平，然后用振动梁提浆抹面。当混凝土坍落度较大时，会在表面钢筋下部产生水分，或在表层钢筋上部的混凝土产生裂缝。为防止出现这种裂缝，可在混凝土初凝前进行二次抹面，抹面时不得洒水。混凝土初凝后，采用土工布覆盖混凝土表面，并及时洒水养护，养护期不少于7天，防止由于混凝土养护不及时，产生裂缝。混凝土浇筑施工注意事项：1、 混凝土浇筑时，应均匀、连续下料，不可对同一部位集中下料，控制混凝土入模速度，减小冲击力。2、 应分区专人进行振捣，防止发生漏振、过振情况，振动棒不得直接接触波纹管。3、 施工中要随时检查钢筋模板、预埋件和预留孔的位置，发现问题及时处理。4、 浇筑混凝土时，应注意观察模板、支架有无异样，地基基础是否有开裂现象，当发现有松动、变形时立即停止浇筑，并采取措施加固。5、 浇筑混凝土时发现钢筋保护层垫块移动、脱落，不能保证受力钢筋保护层厚度要求时，应立即整改。 2011年12月29日后张法预应力张拉施工质量问题的原因分析作者：范超军（马鞍山长江公路大桥MQ-11标） 预应力混凝土是在外荷载作用前，预先建立起有效压应力的混凝土，与普通混凝土比较，具有结构截面小，自重轻，刚度大，抗裂度高，耐久性好，材料省等优点，在大型现浇和预制箱梁中得到广泛应用。预应力钢绞线是预应力混凝土工程的生命线，其施工质量的好坏，直接影响构件的安全性，在保证钢绞线材料质量的前提下，钢绞线的定位尤其重要。一般箱梁的预应力分为腹板束、底板束、顶板束、桥面横向束和墩顶横梁束。腹板束主要起抗剪作用，顶板束主要抵抗在支座处由于支座两端梁的下沉在梁的顶部产生的负弯矩，实际施工中宜做成凸曲线；底板束是在压力作用下，抵抗在梁的下部产生的正弯矩，宜做成凹曲线；桥面横向束宜做成凸曲线，特别是在腹板位置，应尽量安装高一点，在端部居中为宜。我单位的马鞍山长江公路大桥项目，现已完成部分预应力张拉施工，在张拉施工过程中遇到的问题主要有钢绞线伸长量超标，断丝和滑丝，由此直接影响到结构内有效预应力的建立和箱梁质量。1、钢绞线伸长量超标问题。根据公路桥涵施工技术规范要求“预应力筋采用应力控制方法张拉时，应以伸长量进行校核，实际伸长量和理论伸长量的差值应符合设计要求，设计无要求时，应控制在6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉”。然而在实际施工中，难免会出现伸长量过大或者过小的情况，原因有以下几个方面：（1）钢绞线理论伸长量的计算是否有误；在计算理论伸长量时，各取值是否符合要求，主要是弹模Ep，孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数k和预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数；不同的管道取值各不相同，例如我们马鞍山长江公路大桥项目，按照设计图纸给出的弹模Ep=1.95105MPa，但实际钢绞线经检测确定，匝道桥使用的钢绞线弹模Ep=1.96105MPa，主线桥弹模Ep=2.02105MPa。同时塑料波纹管和铁皮波纹管k和的取值也不同，计算时应根据实际施工情况确定取值。（2）张拉应力及油表读数的计算是否有误；油表读数计算错误会直接导致钢绞线张拉应力的错误，而油表读数的计算直接依据千斤顶与对应油表所建立的线性回归方程，所以首先应根据千斤顶的检测报告确定现场千斤顶与油表是否一一对应的配套关系。（3）波纹管定位不准确；在实际施工中，施工队对波纹管的定位工作并不重视，一般情况下并不会严格按照图纸设计尺寸进行定位，同时遇到波纹管和钢筋冲突的地方，虽然原则上是调整普通钢筋，但也会影响波纹管的准确定位，特别是在腹板变宽段位置。（4）钢绞线之间相互绞缠；目前施工中仍有采用人工进行穿束的情况，容易使钢绞线相互缠绕，使张拉时各根钢绞线的受力不均匀，增加了钢绞线之间的摩阻力和应力损失，甚至改变弹模Ep，因此应改用卷扬机或者其他设备整束穿钢绞线可以降低相互缠绕的几率。（5）波纹管内漏浆或者浇筑砼过程中波纹管被破坏；特别是塑料波纹管，由于脆性较大，安装钢筋和波纹管定位时，钢筋头容易捅破波纹管，虽然用胶布密封严实，但在混凝土振捣过程中胶布容易脱落，导致波纹管内漏浆，应力损失太大，从而使结构体在这段范围内变成没有预应力的钢筋混凝土或预应力变小。2、钢绞线出现滑丝情况。在施工规范中要求，每束钢绞线最多只允许出现一丝滑丝。现场许多因素都会导致夹片的滑丝。（1）夹片硬度低：当夹片硬度低于钢绞线硬度时，夹片就无法在钢绞线表面形成刻痕，咬不住钢绞线，当千斤顶回顶时，钢绞线跟着回缩，形成断丝。（2）张拉千斤顶与锚具不同心，没有平行密贴，当其不同心时会造成张拉时一边的夹片刮伤钢绞线，造成滑丝。（3）限位板磨损，随着使用次数的增多，在压力作用下，限位板的支撑部分会被压下去，造成限位尺寸变小。张拉钢绞线向后移动时，夹片内孔打不开，小于钢绞线的直径，当千斤顶带着钢绞线强行向后移动时，夹片会刮伤钢绞线外表，产生滑丝。3、当施工现场控制不好时，钢绞线可能出现断丝。施工规范