【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、、小小箱箱梁梁组组成成与与构构造造要要求求T梁桥桥、小小箱箱梁梁桥桥由由若若干干片片梁通通过过桥桥面面湿湿接接缝缝、、横隔隔板板连接接而成成；；目的的/作用用：：通通过过横横隔隔板板联联结结成成整体体，，达达到到共共同同受受力力和和起起到分分配配荷荷载载的的作用用。。整体体性性是所所有有桥桥梁梁所所追追求求的的最基基本本也也是是最最重重要要的的要要求求。整整体体性性通通过过横横向向联联系系（（如如横横隔隔板板、、横横系系梁梁等等实实现现，，并且且要要求求他他们们自身身具具有有足够够的的强强度度和和刚刚度度）。。1.2T梁的的受受力力特特点点与与计计算算理理论论国内内早早期期采采用用少横横隔隔梁梁建造造的的桥桥梁梁，，普普遍遍出出现现梁体体开裂裂、、振振动动大大等问问题题。。设计计上上采采用用的的计计算算理理论论和和假假定定：：T梁桥桥按按刚性性横横梁梁法———横隔隔板板为为刚刚性性如何何理理解解““刚刚性性””？？施施工工中中如如何何去去保保证证？？当一一个个集集中中力力P作用用在在中中间间梁梁时时，，没没有有横横隔隔梁梁连连接接，，则则中中间间梁梁承承担担P，其其余余4片梁梁不不受受力（（图图a）；；当一个个集集中中力力P作用用在在中中间间梁梁时时，，对对刚刚性性横横隔隔梁梁，，每每片片梁梁承承担担P/5（图图c）；；实际际工工程程中中，横横隔梁梁为为非非绝绝对对刚刚性性，，在在P作用用下下各各片片梁梁按按复复杂杂规律律受受力力。。如中中梁梁所所受受荷荷载载为为mP，则则m必然然大大于于0.2、小小于于1.0（图图b）。施工工中中的的指指导导意意义义：2#梁受受力力最最为为不不利利，，当当某片中梁施工工质量相对较较差时（仍满足设设计要求），，将其放在3#位置。1.3常见误区没有充分理解解桥梁设计基基本假定重视主梁施工工质量，忽视视横隔板的施施工质量主梁施工再好好，横隔板施工质量差，，或失效，主主梁同样会出出现问题。相反，良好的的横隔板施工质量，可可以弥补主梁梁施工中的某某些缺陷。二、预制梁常见见施工通病与与解决方法——以预制T梁桥为例2.1预制梁混凝土土施工质量混凝土中空气气被包裹在马马蹄部分，不不宜溢出形成成气泡外加剂质量差差（如早强剂剂、减水剂）），也可能是是外加剂失效效（具有较强强的时效性）；外加剂与混凝凝土相容性差；振捣时间控制不不当（人为估估计，最好用用秒表精确控控制）外观颜色不一一致（原材料料含泥量偏大大、外加剂问问题）。（1）蜂窝麻面、、颜色不一致致（2）原材料与混混凝土强度偏偏低水泥品质差、、性质不稳定定外加剂行业混混乱，外加剂剂质量参差不不齐骨料强度偏低低，《高强混凝土结结构设计与施施工指南》规定，骨料母母体岩石的立立方体抗压强强度应比所配配置的混凝土土强度高20%以上粗骨料、细骨料料混合堆放水泥和外加剂剂（如粉煤灰灰）随意堆放放级配不合理最终结果：混混凝土强度偏偏低；混凝土土不凝固。（3）混凝土强度度检测与处理理方法回弹法钻芯取样法蒸养法：通过过对混凝土蒸蒸汽养护来提提高强度延时法：有些些混凝土因外外加剂影响，，强度发展缓缓慢，需要足足够时间才能能达到设计强强度强度不足的处处理方法（需需设计单位同同意并完成以以下工作）降低强度验算算法；降低强度，并计入入桥面铺装受受力验算法（（已没有富余余量）；加固法梁体报废重视混凝土强强度，忽视弹弹性模量（强强度、弹模双双控）重视主梁预制制，忽视横隔隔板的施工（（包括缺陷处处理）重视桥面铺装装层混凝土施施工，忽视现现浇纵缝施工工梁体长度控制差差，造成梁体体抵紧（无法法实现自由伸伸缩），或者者梁端缝隙过过大（连续桥桥面铺装层无无法施工、后后期开裂）（4）混凝土施工工梁端与桥台相抵——无法自由伸缩缩好难打掉多余余混凝土！T梁、小箱梁顶顶面裂缝多由由混凝土收缩缩引起（裂缝缝分布不规则则），可采取取拉毛、加强强养护来处置置横隔板与翼缘缘板、肋板交交汇处裂缝（（设圆弧过渡渡、倒角，能能有效克服））肋板竖向裂缝缝（台座不均均匀沉降，容容易断梁！））张拉后梁端开裂（常见见）拆模不当引起的的裂缝梁场排水不畅畅（5）梁体常见裂裂缝与成因良好的表面处处理与纵缝施施工拆模造成（应敲掉，与与横隔板现浇浇混凝土一起起浇筑）采用砂浆修补补是否可以？？收缩裂缝（应彻底凿除除）混凝土裂缝特特性反射性（如，，水泥混凝土土路面）外裂缝与内裂缝缝外裂缝可以转转化为内裂缝（如贴碳碳纤维布）（6）梁体裂缝处置方法法凿除法如梁体顶面、、横隔板拆模模不当造成的的裂缝，应凿凿除桥面裂缝缝和已经有裂裂缝的横隔板板混凝土，然然后与桥面铺铺装层、横隔隔板现浇缝混混凝土一起浇浇筑。严禁采用抹浆浆处置。修补法出现在腹板与与肋板，腹板板、隔板和肋肋板间的裂缝缝，在不影响结构构安全的前提提下，可采取取修补方式封封闭，确保耐耐久性。因张拉引起的的梁端裂缝，，采取修补或或者凿除再浇浇筑混凝土进进行修补。试验认证法梁体出现竖向向裂缝，除封封闭裂缝外，，一般都要采采用荷载试验验方法验证该该梁能否满足足承载力要求求（但成本高高，不如弃梁梁）预制梁张拉后后会上挠，搁搁置时间越长长、上挠越大大，为保证现现浇层厚度，，有意减薄预预制梁厚度（（错误做法））明确一次受力力与二次受力力的关系正确方法：合合理设置反预预拱度，尽快快安装预拱度有正负负偏差，必须须保证预制梁梁厚度（7）预制梁厚度与桥面面现浇层关系系处理不当2.2钢筋制作检查查与常见问题题普遍出现箍筋筋长度或长或或短的问题，，尤其是弯钩钩筋长度普遍遍偏短。管理不够到位位。现场询问问技术人员或或制作工人，，一时找不到到钢筋构造图图，或回答不不上是哪个钢钢筋。钢筋间距偏差差较大，随意意性较强。未按设计要求求连接主筋。。漏筋、位置不正正确。1）箍筋下料长长度不够精确确，后果是保保护层厚度要要么偏大要么么偏小，甚至至影响受力（（如预埋钢板板中的U形锚筋）；2）钢筋焊接过过程中，电压压偏高，造成成主筋烧伤。。3）钢筋间距问问题。可以用用一根B12mm的钢筋，用红红油漆做好间间距刻度，绑绑扎箍筋时，，先将其绑扎扎在主筋上。。一般只需2根即可控制好好间距。钢筋制作中的的常见问题2.3支座预埋钢板板与锚筋作用：使钢板与梁梁体紧密联结结，承受由温温变、车辆荷荷载、刹车等等引起的水平平变位。如施施工不当，就就会引起支座座局部脱空、、局部受力，，支座提前破破坏）、钢板板与梁体脱离离（十分常见见）。支座垫石不平平整！挤压后的支座座支座剪切变形形建筑垃圾建筑垃圾支座剪切与开开裂！可怜的支座！！2.3支座预埋钢板板与锚筋常见通病：钢板厚度不够够（偏薄）；；锚筋长度（L1、L2）不够、改变变锚筋直径；；改双面焊为单单面焊或点焊焊，焊缝厚度度不足；改变锚筋布置方向，，设计为纵向向布置，焊缝受剪；施工中改为横横向布置，焊缝受弯；钢板锈蚀；坡桥上钢板未未调平，或出出现反向调平平的错误。未满焊焊缝不饱满纵向布置，焊焊缝受剪横向布置，焊焊缝受弯双面焊接，未未清除焊渣先整体制作好。。当波纹管与其其冲突时，可可以适当挪动动位置，否则焊缝质量无法法保证。——工序问题！纵向坡度的预预埋钢板《公路钢筋混凝凝土及预应力力混凝土设计计规范》规定，当纵坡坡超过2%时，应调平；；简单办法：在在钢板底面设设置一个钢筋筋，或采用垫垫砂（精度低低）；后果：支座局局部脱空。支座局部脱空空造成的损失失非常巨大！！2.4钢筋与预应力力筋布置钢筋间距不够够均匀；钢筋保护层厚度不足或超厚（（耐久性），主要是钢钢筋下料长度度不正确（设设计错误、下下料不准），，垫块脱落；；预应力筋管道道布置没有严严格按设计要要求，造成管管道摩阻损失失增大；管道定位钢筋筋控制不严，，一般曲线段段50cm，直线段80cm左右设置一根根。T梁跨中位置预应力编束要要求：《公路桥涵施工工技术规范》规定：混凝土保护层层厚度偏大T梁翼缘底板钢筋外露露钢筋布置不均箍筋长度短了了！！钢筋接头钢筋焊接刚好是一根钢钢筋的直径间间距！钢筋严重扭曲，无法有效传传力漏筋力以最短路径径传递P您看得懂是什么吗？弯曲的钢筋能能够受力吗管道线形不顺顺弯曲的钢束曲曲线10/26/2022美国桥桥梁波波纹管管定位位10/26/202210/26/2022普通钢筋与预预应力筋冲突突设计：允许适适当挪动位置置，但并不允允许改变普通通钢筋的构造造。在预应力混凝凝土T梁中，经常遇遇到部分马蹄蹄形钢筋与预预应力筋冲突突.正确的处理方方法是不能改改变封闭筋的的构造，否则则会影响马蹄蹄部分的受力力。普通钢筋与预预应力筋冲突（续）处理方法：提提前封闭普通通钢筋。为什么马蹄形形中要设置封封闭箍筋？？？目前预制T梁中出现的共共性问题开裂普遍集中出现在马马蹄部分沿跨径方向布布置翼缘板下缘开开裂多出现在运营营阶段原因封闭筋构造有有关构造设计预应力张拉等等梁底开裂！马蹄开裂！2.5预应力张拉与与压浆双控：张拉力力和伸长量油压表与千斤斤顶标定压浆目的：满足足有粘结设计计要求、防止止钢绞线锈蚀蚀、断裂（十十分严重，有有水有气必然然渗入管道内内）西方发达国家家：德国、美美国等，因预预应力筋锈蚀蚀已造成重大大损失。2.5预应力张拉与与压浆常见通病张拉不对称（（普遍）标定时间过长长油压表失效进油太快，导致致有效预应力力无法传递到到整片梁体浆液制作随意意，没有严格按设设计和规范要要求制作压浆不饱满封锚随意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）几何解析法法确定初始始张拉力按5%分级直至100%锚下控制张张拉力，分分级读取取伸长量，，据此计算算出每一级级之间伸长长量的差值值。对应于每一一级的实测测伸长量，，以伸长量量读数为纵纵坐标，以以张拉力按按5%分级为横坐坐标，绘出出张拉力～～伸长量量关系曲线线。考虑到压力力表读数不不易读准确确，可多试试拉几束，，选用读数数较准确的的1～2束进行分析析。从图2看出，曲线线的后半部部分近似于于一直线，，表明已消消除了钢束束的松弛及及锚具的滑滑移因素，，张拉力与与伸长量成成正比例。。将这一直直线向坐标标原点方向向延长，直直线与曲线线分离点(20%左右)对应的拉力力值即可确确定为初张张力值。10/26/2022（4）预应力张拉拉后的主梁梁变形值变形是整个个结构的反反应，能够够真实反应应结构的有有效预应力力、混凝土土弹性模量量等力学和和物理参数数。预应力混凝凝土T梁在预应力力筋张拉后后发生上挠挠，上挠值值按设计文文件取值，，当缺乏设设计值时，，一般可按按（0.8-1.0）L估算。如跨径40m的T梁，正常情情况下张拉拉后的上挠挠值为（0.8-1.0）×40=（3.2-4.0）cm。小于或超过过变形值情情况分析：：有效预应应力、弹性性模量、龄龄期、截面面尺寸——分析原因！！10/26/20222.6混凝土凿毛毛目的：使新新老混凝土土结合良好好，共同受受力存在的问题题：“星星星点缀”，，随意凿一一下正确的凿毛毛：应将浮浮浆凿除，，露出粗骨骨料技巧：在模模板上安设设钢筋条。。止浆棉纱未未清除干净净2.7现浇缝钢筋筋布置与混混凝土浇筑筑为单向受力板板，现浇接缝缝承受正弯弯矩环形筋应焊焊接/绑扎环形钢筋接接头应朝上上布置存在的问题题：环形筋朝下布置置模板破旧，，接缝不严严密，振捣捣不密实（（甚至不振振捣）与翼缘板连连接差复杂的钢筋筋布置振捣不够吊装孔混凝凝土没有振捣良好的纵缝缝施工质量量纵向湿接缝缝模板破损损2.8预应力混凝凝土小箱梁梁预应力管道道布置、线线形对截面面应力影响很大梁底、台座不不平整引起起的支座局局部承压，，引起小箱箱梁畸变应应力，造成成开裂箱梁梁内内外外温温差差顶板板混混凝凝土土开开裂裂（（收收缩缩裂裂缝缝居居多多））布置置在在斜斜腹腹板板中中的的弯弯勾勾筋筋与与设设计计严严重重不不符符！！———关键键在在于于没没有有对对该该筋筋作作用用的的理理解解！！！！！！！！小箱箱梁梁内内侧侧混混凝凝土土表表面面1.模板板操操作作（（拆拆除除））难难；；2.内模模塑塑料料膜膜太太薄薄（（不不起起作作用用））。如何何改进进模模板板工工艺艺，，需需要要大大家家一一起起来来努努力力！！2.9养护护正确确理理解解养养护护概概念念（（保保持持湿湿度度和和温温度度两两个个方方面面））；；气温温低低于于5℃时时，，需需覆覆盖盖保保温温养养护护，，不不能能洒洒水水直直接接养养护护；；采用用微微膨膨胀胀混混凝凝土土，，必必须须保保水水养养护护，，使使钙钙钒钒石石能能够够充充分分生生长长；；低水水胶胶比比的的高高强强混混凝凝土土不不泌泌水水，，浇浇筑筑如如不不立立即即覆覆盖盖并并养养护护很很容容易易开开裂裂；；防止止太太阳阳直直射射、、覆覆盖盖养养护护。。2.9养护护养护护日日期期不不少少于于7d（高高强强混混凝凝土土结结构构设设计计与与施施工工指南、、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差小小于25℃。为控制制高强强混凝凝土的的塑性性裂缝缝、减减少自自身收收缩，，必须从从混凝凝土入入模开开始就就潮湿湿养护护，采取取喷雾雾、浇浇水、、薄膜膜覆盖盖等措措施。。决不能能象普普通混混凝土土施工工，在在入模模几小小时后后才开开始养养护。。2.10支座垫垫块平平整度度平整度度差，，施工工控制制不严严，导导致支支座局局部脱脱空，，影响响支座座使用用寿命命对小箱箱梁，，会造造成畸畸变应应力，，导致致箱梁梁开裂裂一、二二级建建造师师中都都有要要点2.11桥面连连续梁端缝缝隙过过大梁端缝缝隙过过大注意桥桥面连连续与与结构构连续续的区区别三、桥桥面铺铺装层层施工工通病病3.1现浇铺铺装层层的作作用起调平平层作作用起连接接整体体作用用，并并参与与部分分受力力梁体上上布置置了剪剪力键键钢筋筋，确确保共共同受受力3.2施工常常见通通病没有清清除梁梁顶已已经出出现的