桥梁结构物教案

1、第二篇桥梁结构物第一章桥梁上部结构第一节预应力混凝土土中永存预应力不足或过大111施工中施加预应力不足11具体体现1）预应力空心板梁等构件在预制场出场时即出现跨中下缘开裂。2）预应力Txx二年跨中下缘已开裂。1112形成原因1 ）施工中施工加的预应力不足。按施工规范规定，预应力筋张拉时应“双控”进行，即除千斤顶的油压表上读数控制外，实测的预应力筋的伸长量误差都必须在理论计算值的±6%误差范围内。但施工单位往往以拉力机的张拉吨位控制，伸长量并不重视，或者测量不准。事实上由于预应力筋在张拉前是自然松弛状态，拉力机械加的初始预应力大部分用来调直，用以克服这种自然松弛状况，当拉直到一定吨位后

2、伸长量与拉力才是线性关系。2）施工中千斤顶和油压机未标定，不能用标定曲线来决定总吨位的大小和分级，使预应力吨位不足。也有部分原因是机械故障和违章操作所致。3）预应力材质不过关，达不到部颁标准，特别是延伸率和弹性模量等。钢绞线过粗，直径必须控制到。15.4至。15.24以内。4）计算错误：如伸长量的理论计算错误，特别是初始张拉吨位和初始伸长值的计算错误。4）管道摩阻损失过大，曲线束甚至达到0.4-0.6ok,应实测后修正设计。从该点似乎坚持超xx程序。1115防治措施1 ）预应力操作人员应进行岗前培训，提高业务能力并考核通过获上岗证后，方允许参加实际生产操作。2）严格进行原材质量试验，特别是延伸

3、率和弹性模量试验。不合格产品应坚决决退货。严格进行预应力张拉机械的计量标定。特别注意油泵、千斤顶的漏油等故障的维修。3）严格计算、复核、审查施工计算程序。杜绝施工中的内业错误。如记录出现反常应认真查找原因，待修正错误后方可继续施工。4）发现预应力不足成品梁，应提出有效的补救方案。如空心板可在体腔内施加体外预应力（连续梁近似）等措施。经审查批准后方能实施。如预应力严重不足时，产品应报废，不得使用。5）加强管道定位钢筋。认真清孔，防止振捣棒离波纹管太近。112预应力筋的预留孔道不及时压浆，预应力筋锈蚀严重引起预应力损失过大，造成预应力不足。1121形成原因施工规范规定：预应力张拉锚固后到压浆前这段

4、时间最多不超过14天。而此点对防止预应力钢筋的锈蚀极为重要，但有些工地竟长达数月才压浆，这时的结构不仅是混凝土部分反拱开裂性能最差，而且此时预应力筋锈蚀最快。由于张拉后的预应力筋“毛孔”已张开，比原始钢材的碳素晶间隙加大，故水分子和不良气体最易浸入，因此筋锈蚀严重的原因相当部分是此时造成的。同时，海风中含大量氯离子，对钢筋的锈蚀更为严重工业。预应力筋锈蚀更为严重。预应力筋锈蚀后，必然引起预应力损失过大，从而造成预应力不足。1122防治措施xx锚固后立即压浆，并加速混凝土凝固。113预应力孔道压浆不满握裹力不够，预应力效应降低预应力筋所以能与混凝土视匀质结构（同步变形、同步受力），是因为混凝土凝

5、固收缩后，握住了预应力筋，即有握裹力。如压浆不满，则不能充分地产生这种握裹力。而且预应力筋锈蚀进一步减弱了这种握裹力，这样预应力效应下降。例如德国调查了167束，竟有39束的管道压浆不满，占23.4%。1131形成原因1）压力泵的压力不够或操作不当，如出气孔数量不够等。波纹管径和孔道的长度是选用压力泵型号的关键。当孔道较长时，压长泵压力过小而压不过去。如钢管混凝土的输送泵就常有这种现象。出气孔的数量少，或位置的数量少，或位置不合理，使波纹管中的气体排不出来也是其重要原因之一。2）水泥浆中漏掺膨胀铝粉。水泥粉在凝固过程中不膨胀，甚至收缩与波纹管分离。3）扁波纹管的使用，其孔道径向不均匀，而且短轴

6、过小，预应力筋与波纹管之间隔的间距太小，压力径向不均匀，根本无法满浆。4）其他原因，如预留的孔道内有漏浆产生的埂堵，虽然能耐勉强穿束，但压浆无法压满。1132防治措施1 ）在孔道的另一端，在压浆中测试该端的压力值。虽不必须要对全部进行测试，但必须在最初2-3片梁的最长的不同孔道（直线孔与曲线孔道）进行压力测试，以验证压力泵选用是否合适。坚持掺加铝粉，坚持正确的压浆工艺。此前应认真清理孔道。建议采用“真空压浆法”。2）加大扁波纹管的短径尺寸，保证规范规定的最小值。曲线束不可使用竖直编排束的扁波纹管。特别是多于三根的钢绞线。由于是曲线束，又是竖直编排，张拉时，下面的钢绞线向上顶移位，使多根钢绞线绞

7、缠在一起，这不仅使压浆困难，更不易密实，而且预应力效应和预应力损失计算与实际误差较大，造成预应力更加不足。此外，为保证扁波纹管的抗压刚度，减少变形漏浆，提高压浆的密实效果（主要是混凝土浇筑振捣阶段），建议供方改变扁波纹管同圆管压成扁管的生产工艺，使用单位在签订供货合同时，坚持在文件中写明该项指标和要求。设计连续梁时，不宜布置全长的曲线预应力筋，以缩短孔道长度。114锚具质量事故造成预应力不足1141具体表现和形成原因预应务锚具是预应力工艺中关键所在，它的质量好坏关系预应力的成败。锚具质量事故常有以下峁项。1 ）xx：锚具夹片夹不住预应力筋，造成滑丝，使预应力施加不上。滑丝时，梁内响声极大，滑丝

8、内缩，因此必须及时更换夹片，重新张拉锚固。2）夹片破裂、倒牙：共渗工艺不过关。3）锚具开裂、硬度不够等质量问题：锚具的关键工艺是热处理，常常造成锚具开裂、硬度不够等毛病，甚至强度也未达标。由于其内部已有缺陷，锚固时就可能发展，甚至脱落，梁的预应力将部分地失去，造成预应力不足。1142防治措施1）严格检查产品的质量与法定合格证书、法定的质保书。不合格者坚决退货更换。不得使用未经国家权威单位验收、审查获的产品。大型工程宜在现场试验抽验。2）严格检查夹片的质量，工地试验静载锚固系数必须达到0.95以上。3）自锚锚具建议优先使用自锚式轧花锚，避免使用精轧螺栓时螺帽不紧的毛病，特别是单端张拉时。115锚

9、后混凝土不密实，锚垫板变形过大，使预应力不足。1151具体表现及形成原因由于锚垫板后普通钢筋、螺旋筋等密布，锚后混凝土常常振捣不密实，张拉锚固时，锚垫板后脱空（狗洞等），垫板向梁内凹陷，预应损失过大，甚至失败。1152防治措施施工单位必须在锚后使用细骨料的混凝土配合比，并加强振捣。116永存预应力过大，造成混凝土梁反拱开裂，同样是内在质量的主要通病1161具体表现及形成原因反拱开裂同样是预应力混凝土的主要通病之一，对于简支梁裂缝位于裂的上表面，分布于端部至四分点之间，越靠支点处裂纹越宽。从反拱度过大到开裂的情况十分普遍，不仅影响二期恒载的施工（整体混凝土和桥面铺装混凝土），而且在营运阶段梁体变

10、形大，常常引起桥面铺装层的开裂，并引发桥面水毁等质量问题。反拱度主要是端部预应力的负弯矩所产生的，这种负弯矩不仅要平衡恒载所产生的正弯矩，而且也要平衡活载和其他外力所产生的正弯矩，因此除一期恒载平衡掉一部分外，大部分负弯矩仍加在梁上，如果这时预应过大（有些设计单位预压力扣除全部预应力损失和恒活载等组合所需要的以外，仍留有多至8Mpa以上永存预应力），梁端的负弯矩将更大。恰恰这时梁的抗弯刚度又最小（也就是最危险期）。影响混凝土的刚度的因素很多，其中混凝土的弹性模量、截面尺寸，截面形状关系极大。如弹性模量尚达不到设计值；至於混凝土的面积和形状，施工单位往往较重视外部尺寸，而忽视内腔尺寸，特别是气囊

11、施工时，常常改变了中性轴的位置和截面面积，从而影响混凝土的抗弯刚度。加之孔道的面积和整体混凝土的面积又不能计入刚度，所以过大的预应力产生的负弯矩很容易较大的反拱度，甚至开裂。施工中永存的过大的预应力筋锚固位置和梁腹内管道位置往往偏移较大，造成预应力合力产生不该有的偏心距。进一步增大了预应力负弯矩，更加速了反拱开裂（横向偏孔，也往往使梁侧面开裂）。1162防治措施1）设计时各截面的永存预应力不从不得超过2-3Mpa（扣除全部预应力损失和恒活载等组合后剩余预应力2）必须坚持弹性模量试验，既必须保证设计弹性模量，也包括张拉时刻的混凝土弹性模量的测试。选择优质的混凝土骨料和级配，严格控制预制尺寸和形状

12、，保证结构的抗弯刚度。3）及时出场，堆放时，适当加大支点跨度，但须进行相应计算。4）严格控制锚固点位置，确保锚垫板垂直于预应力筋，防止偏心距大于设计值。5）预制梁装配上桥后，应尽早浇筑整体混凝土。由于整体预应力混凝土结构的特点可能概括成“敏感”二字，即预应力即不能少，也不能多，更不是越多越好。预应力不够，不能抵消恒活载等组合产生的拉应力，因而开裂，但预应力多了会反拱开裂而有负作用。第二节有支架浇筑施工中的预应力混凝土早期开裂1121具体表现及形成原因有支架现浇中，往往不愿意预压，浇筑混凝土时，更不肯坚持一边洚筑混凝土，一边撤压的动态平衡的操作程序。连续梁自重使支架过多沉陷，导致混凝土早期开裂。

13、特别是“山”形箱梁的底葩腹板的浇筑。支架有塑性变形和弹性变表必须克服。只有预压（可以预压后，一次撤压力再浇贡筑混凝土）和设支架预拱度才能有效地克服上述二种变形，这是现浇混凝土质量的一大关键。122防治措施坚持预压，如动态平衡的操作程序，执行确有困难时，也应预压撤离后再浇筑混凝土，并加强支架的基础地基。弹性变形一定须设置支架预拱底。第二章下部结构及基础工程第一节钻孔灌注桩的通病221钻孔灌注桩底沉淀土厚度超xx2211形成原因桩底沉淀土的厚度是影响下部基桩承载力的最关键的参数之一，造成桩底沉淀土厚度增加的原因是：清孔时未将孔底沉淀土彻底清除；钢筋骨架焊接、安装时间长，致使钻孔桩成桩后，与浇筑水泥

14、砼前相隔时间太长。2212防治措施1 ）施工中一定要注意提高清孔效果，认真检测，严格控制桩底沉淀土厚度在设计规定的允许值范围内。注意准确测试清孔后泥浆指标不超限，缩短清孔后至浇筑前的各工序操作时间，最后一次测桩底沉淀时间不得早于浇筑“剪球时间15分钟，发现沉淀超限过大应再次清孔，严禁用抽浆法清孔，必须全部提起钢筋笼，重下钻头重新清孔。2）缩短焊接钢筋骨架及安装骨架的时间，保证清孔后尽快灌注混凝土。222桩长达不到设计值2221形成原因桩长不够对桥梁的承载能力影响极大，应引起高度重视。造成桩长不够的主要原因是施工时未按桩底高程进行控制，以相对长度测量桩长，造成高程测量错误。22防治措施桩长应以桩

15、底高程进行控制，在钻桩时应核定水准点，正确确定桩底标高，终孔时应检查孔底标高是否达到设计要求。对摩擦桩，终孔的孔底标高宜比设计的孔底标高低30cm,对嵌石桩，宜比设计标高低10cm,保证设计桩长。223基桩混混土强度不够2231形成原因桩身混凝土强度，尤其是桩顶和受弯部分的强度，是决定桩基承载力的一个主要因素。在施工中桩身混凝土强度不够的情况时有发生，主要是未把好材料关，水泥及砂石材料未达到质量要求；混凝土配合比选用不当，水灰比过大施工时材料计算不准，拌和不均匀。2233防治措施1 ）为保证桩基自身混凝土强度，要从进材料做起，严格把好材料质量关，严禁使用不合格水泥等材料，对水泥、钢材必须出示法

16、定质保资料（生产许可证、部省级质量监督鉴定证书、方质保书、对进口钢材必须有商检批号证明），水泥标号必须有1.13的工程富余系数，不符合上述规定已进场的材料一律退货或禁止用于永久工程。地材（碎石、河砂采取山场考察、取样方法）。2）确定正确的配合比，要求满足旨度、和易性、耐久性的要求。试配强度应按规范方法计算，注意针对不同工艺不同结构特点采用不同坍落度。一般按设计的混凝土标号提高20%进行配合比设计，每立方混凝土水泥用量不少于350Kg同时注意试块真实底具有代表性，每根桩或当配合比及水灰比变化时都应留有试块。3）现场施工严格称量材料，按设计的水灰比控制加水量，并保证时间。拌和料出机后，必须立即运到

17、灌注地点使用，防止拌和料离析。严格按施工规范规定控制漏斗高度，并防止首批砼量不足。224钻孔灌注断桩施工中泥浆或泥浆与水泥砂浆混合物把灌注的混凝土隔成上下两段，使混凝土变质或截面积受损，形成断桩。2241形成原因1）灌注时间长，表层混凝土失去流动性，而继续灌注的混凝土顶破表层而上升，将混有泥浆的表层覆盖包裹。2）导管提升锰，导管埋入砼不足，形成断桩。3）测量不准，因错误地判断砼的每次灌注高度或由于导管埋深统计错误引起断桩事故。导管埋深超过施工规范要求，将导管法兰盘埋入已浇混凝土中，导致导管无法上升，强制提升时导管拨断。4）当混凝土卡管或严重漏水，拨出导管处理故障后，未将已灌注的混凝土彻底清除就

18、恢复灌注也会形成断桩。2242防治措施1）浇筑设备和浇筑能力要满足连续施工要求。在灌注混凝土前，应对导管进行泌水检查。2）严格按设定的砼配合比、坍落度及使用外加剂（缓凝剂）的要求施工；3）采用两套浇筑设备和劳动组合，以保证机械故障时砼的连续浇筑；4）应避免在不良天气（暴雨）浇筑桩基水下砼。如浇筑水下砼时发生暴雨，应采取遮盖措施和技术措施，以防导管堵管等；5）控制灌注速度，应在砼初凝前灌注完毕；6）发生“堵导管”现象时严禁导管拨离砼面浇筑，以免砼夹层；7）配合吸泥机、空压机、做好处理导管堵塞或断桩的准备。8）条件许可时，承台下的群桩设计时最好留有务用孔位，以防发生断桩时采用补桩方案。对断桩事故的

19、处治，根据断桩位置，有压浆法和接桩法。为保证质量，建议采用补桩方案，一般断桩以采用冲击锥全部清除法为佳。第三章桥面铺装第一节桥面铺装的早期破损桥面铺装一直是桥梁结构中的薄弱环节，病害多发，极难防治。由于铺装层的结构与材料不同，病害原因不同，病害多不一样，防治也不尽一样。桥面铺装的结构和材料分为水泥混凝土和沥青混凝土两种，高等级公路后者使用较多。桥面铺装的破坏和特殊破坏、连锁破坏等等，水泥混凝土和沥青混凝土桥面铺装的常规破坏分别同于“路面通病”，防治也雷同，要章节不累述（仅仅累列）。重点阐述非常规的破坏。311水泥混凝土桥面铺装的早期破坏3111水具体表现与形成原固1）常规破坏：同“路面通病”的

20、病害特征。2）特殊破坏及连锁破坏；（1）预应力混凝土连续负弯矩区桥面铺装的破坏。连续梁在高等级公路广泛使用。因而桥面铺装的破坏也就十分普遍。特别是中墩上方的桥面，存在大面积的横桥向水平裂缝。铺装层越接近表面裂缝越宽，甚至下下贯通。当铺装层的普通钢筋网沉于铺装层底部时，裂缝列为严重。这是因为连续梁在中墩支座处是负弯矩，上缘受拉。如桥面铺装与连续的箱梁形成整体后，铺装就参予了受国，按应分布图式（三角形）可知，越是距中性轴远的部分，所受的拉力就越大，故而桥面铺装首当其冲。更重要的是连续的箱梁具有预应力储备，而混凝土的格面铺装是普通混凝土，故开裂破坏就是自然了。普通钢筋网更不能沉于铺装层的底面。（2）

21、桥头跳车和伸缩缝破坏后，连锁引发桥面铺装的破坏。这是因为汽车荷载特别是高速行驶的大型重车跳车产生了很大冲国和破坏力，其远远超过桥面混凝土的强度，尤其是冲击产生的剪切力。（3）桥面铺装的破坏还有其他许多因素，如预应力简支梁的反拱度过大，使桥面铺装厚薄不匀，梁跨中的部分桥面铺装较薄，因而极度易破坏；再如连续桥面时，由于温度应力而引起桥面铺装在墩顶开裂；还有弯、坡、斜桥的桥10 / 14面铺装受力复杂，更易开裂等等，尤其是小半径弯桥、大坡度陡桥和大角度斜桥。3112防治措施1）常规破坏的防治同于“路面通病”一章2）连续梁的负弯矩引起的铺装层破坏，应在铺装层以下设置沥青隔离层，使连续箱梁与桥铺装分离，

22、避免共同受力。隔离层以1.5cm厚为宜。同时亦可防治桥面水浸蚀箱梁，以利排水。3）加强负弯矩区的桥面钢筋网，钢筋网的直径的中心离顶面不大于3cm（以2cm为宜）。并防止施工中钢筋网下沉。4）要求施工单位提高和保证水泥混凝土的一次浇筑质量，其中特别应保证设计的水灰比和坍落度。5）水泥混凝土连续桥面不宜过长，以五孔一联为宜，且长度不超过150m。对于弯、坡、斜这三种特殊型式宜三孔一联，且长度不超过100m。第四章砌石工程第一节砌石结构剥落开裂411砌石结构剥落开裂表现形式墩台和防护工程中砌石结构剥落、风化开裂等。412砌石结构剥落开裂形成原因4121砌石材质不合格。由于工程中选用了不合格的石料，直

23、接影响砌石结构质量。4122砌石工程砂浆强度不够。砌筑用的砂浆是砖石砌体的重要组成部分，它在砌体的稳定性，是将石料胶结在一起，使之形成一个整体，增强整体的稳定性，提高砌体的强度。砌石工程砂浆不够会造成墩台砌体损坏。另外石块间隙过大，砌缝砂浆不密实、块石间灌浆不潢，以致渗水漏水、整体性差也是墩台砌体损坏的主要原因。4123防护工程勾缝质量不合格。施工表面勾缝是工程中的薄弱环节，不按施工规范要求勾缝或单纯追求美观的“画缝”，会导致料石料间缝受水雨水等侵入，造成防护工程的损坏。413砌石结构剥落开裂防治措施4131墩台石料应符合设计规范规定的类别和规格，石质应均匀、不易风化、无裂纹。4132施工应取

24、样鉴定石料的极度限抗压力强度。试样须代表性，严禁取好不取坏。石质变化大时，应多取几组试样进行鉴定，试样每组应为6块，试样大小为20X20X20cm3，用较小试件时应进行换算。试样必须方正、平滑，必要时表面须用砂轮等加工磨光。须作抗冻性试验的地区，还应制作试块，进行抗冻性试验。4133精心加工，保证石料的规格尺寸。墩台不宜使用片石，块石应加工成料石。石料缺乏地区，提倡使用混凝土预制块，其强度不小于20号。4134砌筑用砂浆的类别和标号，应符合设计规定。大、中桥的墩台不宜低于5号；对于小桥墩台及基础、挡墙一般宜低不2.5号。勾缝砂浆标号不应低于砌体砂浆标号。4135为保证砂浆所要求的强度标准，除应

25、在砌筑前测定砂浆试块强度外，并应在施工过程中进行检查和试验。一般应按不同标号、不同配合比分别制取试件；重要及主体砌筑物，每工作班应制试件2组；次要砌筑物每天工作班应制取1组；每组制取3块。别外应根据需要制取与砌体同条件养护试件，以了解砂浆强度实际增长情况。4136砂浆中所用水泥、砂、水等材料质量标准宜符合混凝土相应的质量标准。砂浆中所用砂，宜采用中砂或粗砂，并严格砂的最大料径和含泥量标准。4137砂浆的配合比应通过试验确定，可采用质量比或体积比。当变更砂浆组材料时，其配合比应重新试验确定。要严格按配合比施工。4138保证砂浆具有良好的和易性。为改善水泥砂浆的和易性，可掺入无机塑化剂或皂松为主要成分的微沫剂等有机塑化剂。4139砂