预应力混凝土连续箱梁施工质量缺陷及防治.doc

预应力混凝土连续箱梁施工质量缺陷及防治3预应力混凝土连续箱梁施工质量缺陷及防治(掌握)预应力混凝土箱梁由于其结构轻盈、建筑高度小、配筋少等优点，在公路建设中得到普遍使用，但这种结构桥型在施工中存在一些质量通病或质量缺陷，应引起重视。1)预应力混凝土箱梁预制(1)箱梁底板与腹板交接处易发生漏浆、不密实，出现孔洞、冷缝、水波纹等现象形成原因：除了设计上钢筋间距、保护层过小外，从施工质量控制角度看主要是：施工工艺不完善，粗集料级配、粒径选择不合理，粗集料偏大。在底层波纹管上缘，粗集料易堆积在一起，而为了保证梁体密实性，必然要加强腹板波纹管下混凝土振捣，有时就可能振捣过度，在波纹管下缘形成一层砂浆层，从外观上看，梁体在腹板局部出现不密实或沿底层波纹管方向出现一层水波纹。预防和治理措施：a制作预制台座时，顶面两侧预埋50槽钢，凹槽朝外，支侧模前槽内塞寸半胶皮管。既与模板贴附严密，又防止混凝土振捣时渗水、漏浆。b配备30型振捣棒，对梁端及腹板钢筋密集处进行振捣。c箱梁侧模按间距24m安装附着式振捣器。浇筑腹板时插入式振捣器振完后，间断开启附着式振捣器三次，每次不超过5 s。d采用底板、腹板、顶板全断面、斜向阶梯渐进、分层浇筑工艺，基本同步浇筑。浇筑腹板混凝土要严格控制粗集料粒径，施工时严格控制现场坍落度。(2)预应力箱梁张拉后反拱度过大，影响桥面系施工在桥面系施工中，经常发现反拱度偏大，特别是箱梁边梁有时反拱度甚至达到24cm，导致桥面系施工困难。主要原因：a边跨梁与中跨梁相比，孔道钢绞线设置要多，而且边跨梁有一端不存在负弯矩张拉。b箱梁正弯矩张拉时，由于龄期等原因，混凝土强度未达到设计混凝土强度的75以上或设计另有要求，张拉后引起跨中反拱过大。C 储梁期过长，从正弯矩张拉结束到负弯矩张拉时间间隔过长，甚至超过60d。常常引起桥面铺装层开裂，此后带来桥面水毁等质量问题。防治措施：a预制台座制作不起拱或起反拱515mm，以抵消部分张拉拱度。b严格控制箱梁混凝土施工配合比、搅拌时间、坍落度。c注意控制张拉时，混凝土强度、梁体养护龄期尽量接近，如710d强度。d及时张拉、出坑，减少存梁期。及时安装，并进行湿接头、中横梁湿接缝施工。e浇筑墩台盖梁垫石时，严格控制其高程，尽量控制在负偏差值，即降低垫石标高510mm。(3)混凝土粘接强度差梁端封锚、现浇湿接缝、湿接头质量控制不严，湿接缝、张拉孔等处混凝土粘接强度差，不能保证箱梁间混凝土受力的连续性。产生原因：箱梁翼板、张拉孔未严格按施工图纸及规范要求预埋环行钢筋、纵向受力钢筋，有少筋、错筋现象发生；浇湿接缝、张拉孔混凝土时，未严格按施工缝处理，直接影响桥梁总体安全。防治措施：a加强检查，落实三检制，强调专检：预埋筋根数、间距，预制梁成型后及时凿出、扳正。b湿接缝施工时，顶板环形锚筋要对齐、焊接。c封锚、湿接头施工前要专人跟班检查凿毛程度、钢筋焊接质量、搭接长度；及时扳正、焊接顶板钢筋，新浇混凝土前洒水润湿。2)预应力张拉与压浆(1)预应力张拉时，张拉力控制不准，实测伸长量与理论计算伸长量偏差，超出规范要求的6。主要原因：a油表读数不够准确。目前，一般油表读数精确至1MPa，而末位小于1MPa读数均只能估读，加之持荷时油表指针摆动、视误差等。b千斤顶校验方法有缺陷。千斤顶校验时无论采用主动加压，还是被动加压，往往都是依据加压至整数时对应的千斤顶读数，绘出千斤顶校验曲线。张拉计算时，再将张拉力代人回归曲线计算或进行内插，这样得到的油表读数与千斤顶实际张拉力有误差。c计算理论伸长量时，预应力钢绞线弹性模量取值不准确。一般弹模取值主要根据试验确定，取试验值的中间值，钢绞线出厂时虽然能符合GB要求，但本身弹性模量离散较大，甚至超出规范要求。防治措施：a张拉人员的责任心要强且要相对固定，张拉时采用张拉应力和伸长量“双控”。b千斤顶、油表要定期校验，按实际初应力、控制应力校验对应的油表读数。c如有必要加大钢绞线检测频率，每捆钢绞线取样做弹模试验，及时调整钢绞线理论伸长量。(2)预应力孔道压浆不及时、压浆不饱满施工规范规定：预应力张拉锚固到压浆这段时间控制在48h，这主要是防止预应力筋锈蚀、梁体徐变、拱度过大。但有些施工单位由于施工安排不当，工序衔接不好，一周甚至更长时间才进行压浆，由于张拉后钢绞线毛孔已张拉，比原始钢材碳素晶体间隙加大，水分子及不良气体极易侵入，锈蚀明显加快，加大预应力损失。防治措施：多备一台压浆机，或多备一些易损配件；张拉后及时压浆、封锚。(3)压浆不够密实除了设计波纹管尺寸选择过小外；从施工角度看，由于压浆时压力不足(许多工地压浆机甚至无压力表)或操作不当，少掺、漏掺膨胀剂或水泥净浆流动度过大，向低处流淌，导致孔道压浆不够饱满，降低了钢绞线与混凝土间的握裹力。防治措施：a 经设计单位或业主同意，略加大波纹管内径；b 压浆作业时，现场随时配备稠度计、秒表；技术人员必须跟班检查，控制水灰比、压浆压力；c 池孔道较长或采用一次压浆时，可以适当加大压力。压浆时，应达到孔道另一端溢出浓浆、排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止，并及时用木塞等塞紧。3)箱梁安装(1)不能保证支座均匀受力，安装时，很难保证每片箱梁4个临时支座或永久支座均匀受力。由于盖梁支座垫石顶面难以保证完全在一个平面上；有时即使在一个平面上，也因梁底承托或预埋钢板不水平而造成受力不均。特别是端跨连续端临时支座与伸缩端滑动支座变形不一样，更易造成受力不均，甚至脱空，直接影响桥梁使用寿命。防治措施：a定期检测预制台座支座处平整度应控制在1mm内。b严格控制临时支座顶面高度，发现误差及时调整。c临时支座设计时要考虑施工期间临时荷载作用，并进行超载预压，使用前密封保存。(2)施工顺序安排不当一联内湿接头、湿接缝施工顺序没有按设计要求依次、对称施工。这主要是由于施工安排不当、工期过长造成的。按照设计要求，一般一联内箱梁完成体系转换时，施工顺序要求从联端向中间对称进行现浇湿接头、负弯矩张拉，而实际施工中受工期制约，往往按安装顺序浇筑湿接头，这样由于施工方法的改变，箱梁由简支向连续体系转换时，梁长收缩、温度应力影响等均与设计意图有差异。防治措施：a科学、合理地安排施工，严格按设计要求顺序进行湿接头施工，并依次、对称张拉。b如果不能做到一联内湿接头对称施工，一联内负弯矩分两次张拉。张拉负弯矩时，相邻墩湿接头若已浇筑，则先张拉短束，待一联内湿接头混凝土均浇筑完成后，再张拉长束，完成体系转换。(二)桥台背填土施工控制要点(掌握)填料宜采用透水性材料，不得采用含有泥、草、腐殖物或冻土块的土。台背填土顺路线方向长度，应自台身起，顶面不得小于桥台高度加2m，底面不小于2m，拱桥台背填土长度不应小于台高的34倍。应严格控制台背填土分层厚度和密实度，应设专人负责监督检查，检查频率30m2检验1点，不足50m2时至少检验1点，每点都应合格，宜采用小型机械压实。台背填土的顺序应符合设计要求。拱桥台背填土宜在主拱圈安装或砌筑以前完成，梁式桥的轻型桥台台背填土，宜在梁体安装完成以后，在两侧平衡地进行；柱式桥台台背填土，宜在柱侧对称、平衡地进行。五、安全、环保监理(一)混凝土预制场安全监理控制要点(了解)1预制场地预制场地的选择和平面布置，监理工程师应监督施工单位按照公路工程施工现场的安全规定进行。场内的道路、运输和水电设施，应符合公路工程场内交通及水电设施的安全规定，2主要机械监理安全控制要点1)搅拌站(1)施工单位应检查操作点是否设置平稳的作业平台及防护栏杆及上下扶梯。(2)施工单位应检查搅拌站的电器设备和线路绝缘是否良好。搅拌站内，所有机械设备的转动部分，必须设有防护装置。高大的搅拌站应设置避雷装置。(3)搅拌站的机械设备安装完毕，施工单位要重点检查：设备安装稳定牢固情况，电机连接与绝缘情况，制动器、离合器、升降器是否灵活可靠，轨道滑轮是否良好，钢丝绳有无断裂或损坏等。确认良好后，进行空载运转，经试运转，全部机械达到正常后，方可作业。2)发电机组工期较长的大型公路工程，监理工程师应监督施工单位把发电机组设置在安全可靠的机房内，其基础应平整坚实，必要时应设置在混凝土基座上，机房内应配备消防设备。3)皮带运输机空载启动后施工单位应检查各部位的运转和皮带的松弛度，如无异常，在达到额定转速后，方均匀装料。3混凝土拌和及灌注监理工程师应监督施工单位按照安全生产规定的要求进行施工。(二)预制构件运输的安全监理控制要点(熟悉)1轨道平车运输构件运输时，速度要缓慢，速度不宜超过3kmh。下坡时，要以溜绳控制速度，并用人工拖拉止轮木块跟随前进。纵坡不宜超过2。并应备有制动器，当纵坡坡度较大时，必须有相应的安全措施，方可运输。2平板拖车运输(1)平板拖车运输构件时，除一名驾驶员主驾外，还应指派一名助手，协助嘹望，及时反映安全情况和处理安全事宜。平板拖车上不得坐人。(2)重车下坡应缓慢行驶，并应避免紧急制动。驶至转弯或险要地段时，应降低车速，同时注意两侧行人和障碍物。(3)在雨、雪、雾天通过陡坡时，必须提前采取有效措施。(4)装卸车应选择平坦、坚实的路面为装卸点。装卸车时，机车、平板车均应刹闸。3水上运输(1)水上运输作业应报当地港航管理部门，取得批准后，在指定的时间和水域进行。如需临时封闭航道时，还应请当地港航管理部门的人员予以现场督导。(2)监理工程师应检查驳船装载的预制构件位置是否适中，是否用撑木、垫木将构件安放平稳。拖轮牵引驳船行进时，速度要缓慢，不得急转弯。(3)当拖轮将浮运船拖至安装地点后，应交由安装负责人指挥，浮船就位锚固后，方可开走拖轮。(4)冬季施工，驳船上的冰雪应清扫干净，并应在走道上铺防滑垫。(三)墩台工程(砌筑、滑模施工与拆除)施工安全监理控制要点(掌握)1就地浇筑的墩台用吊斗浇筑混凝土时，监理工程师应提醒施工部门设专人指挥，下部的作业人员必须躲开，上部人员不得身倚栏杆推吊斗，严禁吊斗碰撞模板及脚手架。2砌筑墩台(1)砌筑墩台前，监理工程师应检查施工单位已搭设好的脚手架、作业平台、护栏、扶梯等安全防护设施。(2)监理工程师应监督施工单位按照设计宽度、坡度施工并符合安全要求。3滑模施工(1)高桥墩(台)、塔墩、索塔等高层结构，采用滑升模板施工时，监理工程师应监督施工单位按照高处作业的安全规定，现场加设安全设施，人员穿戴好个人防护用品(安全帽、安全带、防滑鞋)。必须根据工程特点，编制单项施工方案及其安全技术措施，并向参加滑模施工人员进行安全技术交底。(2)拆除滑模设备时，监理工程师应监督施工单位做好安全防护措施。拆除时可视吊装设备能力，分组拆除或吊至地面上解体，以减少高处作业量和杆件变形。拆除现场应划定警戒区。警戒线到建筑物边缘的安全距离不得小于10m。(四)上部构造工程(各种构件预制和拼、安装施工以及大型支架、模板、便桥的架设与拆除)的安全监理控制要点(掌握)1预制构件安装作业监理工程师要检查预制现场的布置是否合理，预制梁的堆放要规范、稳固。预制安装构件施工不宜在夜间进行，禁止工人疲劳上岗。装配式构件(梁、板)的安装，监理工程师应监督检查施工单位是否制定安装方案，并建立统一的指挥系统。施工难度、危险性较大的作业项目应组织施工技术、指挥、作业人员进行培训。还应检查所有起重设备是否符合国家关于特种设备的安全规程，并进行严格管理。监理工程师应监督安装的构件必须平起稳落，就位准确，与支座密贴。起吊大型及有突出边棱的构件时，应在钢丝绳与构件接触的拐角处设垫衬。单导梁、墩顶龙门架安装时，监理工程师应监督施工单位按照正确的规定执行。预制场采用千斤顶顶升构件装车及双导梁构件时，监理工程师应检查施工单位是否按照规定进行操作。架桥机、跨墩龙门架安装构件时，监理工程师应督施工单位按照国家规定的安全要求进行施工。吊车吊装简支梁、板等构件时，应符合起重吊装的有关安全规定。安装大型盆式橡胶支座，墩顶两侧应搭设操作平台，墩顶作业人员应待支座吊至墩顶并稳定后再扶正就位。监理工程师应监督施工单位在龙门架、架桥机等设备拆除前切断电源。拆龙门架时，应将门架底部垫实，并在龙门架顶部拉好缆风绳和安装临时连接梁。拆下的杆件、螺栓、材料等应捆好向下吊放。安装涵洞预制盖板时，检查施工单位是否用撬棍等工具拨移就位。单面配筋的盖板上应标明起吊标志。吊装涵管应绑扎牢固。各种大型吊装作业，在连续紧张作业一阶段后(如一孔梁、板或一较大工序等)应适当进行人员休整，避免长时间处于高度紧张状态，并定时检查、保养、维修吊装设备等。2就地浇筑上部结构在钢筋混凝土或预应力混凝土就地浇筑时，监理工程师应检查施工单位是否先搭设好脚手架、作业平台、护栏及安全网等安全防护设施。作业前，监理工程师应对机具设备及其拼装状态、防护设施等进行检查，主要机具应经过试运转。在支架上浇筑混凝土应对支架进行预压试验，以检查支架的承载能力和稳定性，消除非弹性变形。施工中，监理工程师应督促施工单位随时检查支架模板，发现异常状况，应及时采取措施。就地浇筑水上和各类上部结构，要按照水上作业的安全规定进行施工作业。3悬臂浇筑法施工(1)采用桁架挂篮施工时，应遵守下列规定。施工前，监理工程师应要求施工单位制定安全技术措施。挂篮组拼后，要进行全面 检查，并做静载试验；挂篮两侧前移要对称平衡进行，大风雪雨天气不得移动挂篮，挂篮移动到位以后，要检查前后锚点、吊带、后锚锚固是否到位。挂篮移动中应设观察哨进行监控。在墩上进行零号块施工并以斜拉托架做施工平台时，监理工程师应检查施工单位是否在平台边缘处安设安全防护设施。墩身两侧斜拉托架平台之间搭设人行道板必须连接牢固。使用的机具设备(如千斤顶、滑车、手拉葫芦、钢丝绳等)应进行检查，不符合规定的严禁使用。检查墩身预埋件和斜拉钢带的位置及坚固程度，是否符合设计要求。遇有大风及恶劣天气时，应停止作业。(2)双层作业时，操作人员必须严守各自岗位职责，防止疏漏和掉落铁件工具等。(3)挂篮使用时，应经常检查后锚固筋、千斤顶、手拉葫芦、张拉平台及保险绳等是否完好可靠。底模高程调整时，应设专人统一指挥。作业人员脚下应铺设稳固的脚手板，身系安全带。(4)挂篮在安装、行走及使用中，应严格控制荷载，防止过大的冲击、振动。如需在挂篮上另行增加设施(如防雨棚、立井架、防寒棚等)，不得损坏挂篮结构及改变其受力形式。(5)挂篮拼装及悬臂组装中，危险性较大、在高处及深水处作业时，应设置安全网，满铺脚手板，设置临时护栏。(6)使用水箱作平衡配重时，其位置、加水量等应符合设计要求。给排水设施和方法，应稳妥可靠。施工中，对上述情况要进行经常安全检查。(7)底模荡移前，必须详细检查挂篮位置、后端压重及后吊杆安装情况是否符合要求。应先将上横梁两个吊带与底模下横梁连接好，确认安全后，方可荡移。(8)挂篮行走时，要缓慢进行，速度应控制在0.1mmin以内。挂篮后部，各设一组溜绳，以保安全。滑道要铺设平整、顺直，不得偏移，并随时注意观察，发现问题及时处理。(9)浇筑合拢段混凝土时，在悬臂端预加压重，随浇筑进程，加载逐步撤出时，应自上而下进行。撤出压重时，应注意防止砸伤。(10)箱梁混凝土接触面的凿毛工作，要有安全防护设施，所用手锤柄应牢固。作业人员之间，应有一定的安全距离。(11)滑移斜拉式挂篮施工，应遵守相关安全规定。4悬臂拼装法施工(1)预制构件，采用悬臂拼装法施工时，因属高处作业，监理工程师应提醒施工单位针对工程的具体情况，制定和实施相应的安全施工组织设计，其中必须包括安全防护设施标准要求和具体的安全技术措施。对构件的预制、运输及吊装等，应按照本节中的有关内容制定安全控制措施。(2)龙门架或起重吊机进行悬臂拼装时，监理工程师应监督施工单位遵照安全规定进行作业。5缆索吊装法施工吊装前，监理工程师应监督施工单位针对工程的具体情况，制定和实施相应的安全施工组织设计，其中必须包括安全防护设施标准要求和具体的安全技术措施。对施工人员进行安全教育；吊装用缆索必须根据最大吊重进行专门设计，塔架、缆索受力计算应符合施工规范规定；吊装工作必须由专人操作，专人指挥；高空定位、高空焊接应严格按照操作规程进行作业。6顶推及滑移模架法施工(1)顶推施工中，监理工程师应随时对工作束的张拉、卸载、顶推等施工作业进行必要的监测，以控制施工安全。(2)顶推法施工中地下水位较高时，应有防止塌方、流沙等安全防护措施。不宜在雨季进行。7转体法及拖拉法施工(1)桥梁上部如为预制钢筋混凝土或预应力混凝土结构，采用转体架桥法或纵横向拖拉法施工时，应严格按设计要求进行施工。(2)施工中，钢丝绳附近不得站人，无关人员不得进入作业区。(3)拖拉或横移施工中，应听从统一指挥，发现问题或隐患，应及时报告，立即处理。8预应力张拉施工(1)保证张拉作业平台、拉伸机支架要搭设牢固，平台四周应加设护栏。高处作业时，应设上下扶梯及安全网。施工的吊篮，应安挂牢固，必要时可另备安全保险设施。张拉时，千斤顶的对面及后面严禁站人，作业人员应站在千斤顶的两侧，以防锚具及销子弹出伤人。(2)先张法施工，除遵守张拉作业一般安全规定外，还要遵守下列要求。先张法张拉台座结构，应满足设计要求。张拉前，对台座、横梁及各种张拉设备、仪器等进行详细检查，合格后方可施工。先张法张拉中和未浇注混凝土之前，周围不得站人和进行其他作业。浇注混凝土时振捣器不得撞击钢丝(钢束)。用卷扬机滑轮组张拉小型构件时，张拉完成后，应切断电源和卡固钢丝绳。混凝土养生期内应妥善防护，确保安全。9拱桥施工监理工程师监督拱架制作与安装的过程中，应按设计要求，具有足够的强度、刚度和稳定性。拱架须经验算，必须经试验或预压，并满足防洪、流水、排水、航运等安全要求。10跨线桥及通道桥涵施工公路桥跨越铁路或其他线路时，施工前，监理工程师应监督施工单位编制专门的安全施工组织设计，并与铁路或其他有关部门协商有关事宜，签订必要的安全协议。内容包括：利用列车间隔时间进行安装的计划、安全防护以及在发生紧急情况时的应急处理措施等。11斜拉桥、悬索桥施工斜拉桥和悬索桥(吊桥)的索塔施工，属于高处或超高处作业，应根据结构、高度及施工工艺的不同情况，制定相应的专门的安全施工组织设计、安全作业指导书(操作细则)。一般情况，混凝土、钢筋混凝土索塔，可参照墩台施工及滑模施工的安全控制要点。12、钢桥施工钢梁杆件组装，监理工程应监督施工单位在平整的作业台上进行，其基础应具有足够的承载力。钢梁拼装前，应按设计要求检验杆件和零部件是否达到设计标准。(五)桥涵工程环境保护监理要点(掌握)(1)在桥涵：正程开工前，监理工程师应审批施工方案的环保措施。要求施工单位对基础开挖、围堰、钻孔桩施工过程，采取周密的水环境保护措施。(2)监理工程师根据工程情况，确定本阶段环保监理的巡视、旁站计划，对施工单位环保措施的执行效果进行检查。(3)基坑开挖的弃土堆放地点应事先经监理工程师同意。监理工程师应督促施工单位在堆放地点预先采取排水和挡土措施。(4)监理工程师应经常巡视检查钻孔桩泥浆水的处理效果，对发生泄漏或任意排放的，应当场责令施工单位改正，并旁站监督整改过程。(5)需要围堰施工的，需事先取得当地水利部门的许可，手续完备并经监理工程师审查后才能施工。在进行水产养殖的河道进行围堰时，监理工程师应要求施工单位根据上下游的污染情况，提出合理的围堰方案，以免影响养殖，造成纠纷。(6)对施工过程中不符合环保要求的行为，监理工程师可以发出监理指令，责令改正。(7)监理工程师在本阶段应注意水环境质量的色度、SS、石油类等监测指标，避免施工对水体造成影响，必要时可进行现场监测。典型例题解析：一、单选题1、为了使拱圈在修建完成后拱轴符合要求，施工时通常在（）设置预拱度。（06考题）A 墩台帽上 B 支架基础上 C 拱架上部 D 卸架设备上答案:C2、大体积砼墩台或基础施工时可在砼中埋入厚度不大于150mm的石块，但石块的掺入量不得超过砼总体积的（ ）A 15 B 20 C 25 D 30答案：C解析：如超过25，其表现为片石