桥梁预制T梁施工技术讲座（PPT104）

预制T梁施工技术讲讲座周水兴重庆交通大学学2016年5月20日报告内容预制梁桥构造造与受力特点点预制梁常见施施工通病桥面铺装层施施工通病支架施工连续刚构桥施施工高强混凝土施施工要点施工经验的辨辨证认识一、预制梁桥桥构造与受力力特点1）设计是一种种有目的的行为，任何何一个构造（（细节）的背背后都隐藏着着某种设计意意图，以满足足构造、受力力、耐久性等等要求，如箍箍筋的长度；；2）施工是实现设计意意图的具体实践（按按图施工）；；3）技术人员要从力学和构构造原理来理解和指导导施工；4）任何一个小小小的工艺改改进，都会提提高施工效率率与施工质量量，节省工程程造价（往往往不重视！））1.1T梁、小箱梁组组成与构造要要求T梁桥、小箱梁桥由由若干片梁通过桥面湿湿接缝、横隔板连接而成；目的/作用：通过横横隔板联结成成整体，达到共共同受力和起起到分配荷载的的作用。整体性是所有桥梁所所追求的最基本也是最最重要的要求求。整体性通过过横向联系（（如横隔板、、横系梁等实实现，并且要求他们们自身具有足够的强度和和刚度）。1.2T梁的受力特点点与计算理论论国内早期采用用少横隔梁建造的桥梁，，普遍出现梁体开裂、振动大大等问题。设计上采用的的计算理论和和假定：T梁桥按刚性横梁法——横隔板为刚性性如何理解“刚刚性”？施工工中如何去保保证？当一个集中力力P作用在中间梁梁时，没有横横隔梁连接，，则中间梁承承担P，其余4片梁不受力（图a）；当一个集中力P作用在中间梁梁时，对刚性性横隔梁，每每片梁承担P/5（图c）；实际工程中，横隔梁为非绝对对刚性，在P作用下各片梁梁按复杂规律受力。如中梁所受荷荷载为mP，则m必然大于0.2、小于1.0（图b）。施工中的指导导意义：2#梁受力最为不不利，当某片中梁施工工质量相对较较差时，将其其放在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！梁端缝隙过宽宽四川省多采用桥面连连续构造，这这么宽的缝隙隙，如何确保保今后使用性性能及安全？？T梁、小箱梁顶面裂缝多由混凝土收收缩引起（裂裂缝分布不规规则），可采采取拉毛、加加强养护来处处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本次检查结果果看，除极少少数标段外，，普遍出现箍箍筋长度或长长或短的问题题，尤其是弯弯钩筋长度普普遍偏短。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）缺乏对弯钩钩筋的理解，，导致长度普普遍偏短、不不满足设计要要求；3）钢筋焊接过过程中，电压压偏高，造成成主筋烧伤。。4）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钢筋标准化制制作建议1）由项目部技技术人员下钢钢筋制作通知知单；2）通知单中应应给出钢筋编编号、钢筋大大样图（长度度）。对同一一种编号、长长度变化的钢钢筋（变截面面），应分别别给出大样图图，或以表格格形式给出；；3）通知单应有有技术人员签签字，经监理理工程师审核核签字后方可可制作；4）首根钢筋制制作，应有技技术人员和监监理工程师现现场监督，直直至符合设计计要求后，方方可进入批量量加工；5）现场施工人人员在领取钢钢筋时，应进进行厂内验收收，验收后应应签字认可。。6）建立必要的的奖惩制度，，使钢筋制作作的标准化得得以真正落实实。7）建议雅康公公司工程部制制定统一格式式，下发各施施工单位执行行。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）。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（设计错误、下下料不准），垫块脱落落；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10/27/2022美国桥梁波纹纹管定位10/27/202210/27/2022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？？？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随意2.6混凝土土凿毛毛目的：：使新新老混混凝土土结合合良好好，共共同受受力存在的的问题题：““星星星点缀缀”，，随意意凿一一下正确的的凿毛毛：应应将浮浮浆凿凿除，，露出出粗骨骨料技巧：：在模模板上上安设设钢筋筋条。。止浆棉棉纱未未清除除干净净2.7现浇缝缝钢筋筋布置置与混混凝土土浇筑筑为单向受受力板板，现浇浇接缝缝承受受正弯弯矩环形筋筋应焊焊接/绑扎环形钢钢筋接接头应应朝上上布置置存在的的问题题：环形筋朝下下布置置模板破破旧，，接缝缝不严严密，，振捣捣不密密实（（甚至至不振振捣））与翼缘缘板连连接差差复杂的的钢筋筋布置置振捣不不够吊装孔孔混凝凝土没没有振捣良好的的纵缝缝施工工质量量纵向湿湿接缝缝模板板破损损2.8预应力力混凝凝土小小箱梁梁预应力力管道道布置置、线线形对对截面面应力力影响很大梁底、台台座不不平整整引起起的支支座局局部承承压，，引起起小箱箱梁畸畸变应应力，，造成成开裂裂箱梁内内外温温差顶板混混凝土土开裂裂（收收缩裂裂缝居居多））小箱梁梁内侧侧混凝凝土表表面1.模板操操作（（拆除除）难难；2.内模塑塑料膜膜太薄薄（不不起作作用））。如何改进模模板工工艺，，需要要大家家一起起来努努力！2.9养护护正确理理解养养护概概念（（保持持湿度度和温温度两两个方方面））；气温低低于5℃时，，需覆覆盖保保温养养护，，不能能洒水水直接接养护护；采用微微膨胀胀混凝凝土，，必须须保水水养护护，使使钙钒钒石能能够充充分生生长；；低水胶胶比的的高强强混凝凝土不不泌水水，浇浇筑如如不立立即覆覆盖并并养护护很容容易开开裂；；防止太太阳直直射、、覆盖盖养护护。2.9养护护养护日日期不不少于于7d（高强强混凝凝土结结构设设计与与施工工指南、、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的裂缝缝（裂裂缝具具有反反射性性）将钢筋筋网（（片））直接接搁置置在梁梁顶面面上，，实际际上起起隔离离层作作用（（恶化化桥面面受力力，致致使桥桥面破破坏严严重））正确方方法清除顶顶面裂裂缝对裂缝缝分布布较多多、较较密区区域，，可适适当加加密钢钢筋应设置置有足足够的的保护护层厚厚度，，确保保钢筋筋网与与梁顶顶之间间能有有混凝凝土达达到桥面连连续梁梁端模模板施施工随随意（（填砂砂），，填砂砂应确确保密密实，，最好好采用用泡沫沫，或或施工工通病病造成成结构构连续续钢筋直直接搁搁置在在梁顶顶面钢筋直直接搁搁置在在梁顶顶面桥面混混凝土土浇注后钢筋筋上浮四、支支架施施工4.1构造与与受力力分析析问题题重视受受力构构件，，忽视视横向向联接接系作作用重视地地基处处理，，忽视视排水水措施施重视局局部分分析，，忽视视整体体分析析充分理理解规规范计计算中中的假假定条条件。。国内外外支架架施工工中，，绝大大多数数是因因整体体稳定定性不不足而而导致致支架架坍塌，，但稳稳定问问题不不能通通过测测量来来保证证，只只能通通过构构造措措施来来实现现。增设斜斜撑、、提高高横向向联结结系刚刚度是是提高高整体体稳定定的有有效措措施。。支架架失失稳稳横向向联联系系刚刚度度太太弱弱刚度度不不匹匹配配！！4.2满堂堂式式支支架架钢管管支支架架、、碗碗扣扣式式支支架架（（积积木木式式支支架架））建设设部部颁颁布布了了钢钢管管支支架架、、碗碗扣扣式式支支架架技技术术规规程程；；承载载力力与与稳稳定定计计算算（（理理想想化化）），，施施工工时时应应符符合合规规程程基基本本假假定定；；安全全要要靠靠构构造造措措施施来来保保证证，，如如扫扫地地杆杆、、纵纵横横平平联联、、斜斜撑撑等等；；地基基处处理理与与排排水水措措施施；；混凝凝土土浇浇筑筑顺顺序序（（多多用用于于弯弯桥桥、、匝匝道道桥桥，，有有纵纵横横坡坡））。。上海海地地铁铁11号线线南南段段一一工工地地脚手手架架失失稳稳，导导致致2死4伤2010年1月3日下下午午14时20分，，昆昆明明新新机场场A3标东东引桥桥浇浇灌灌混凝凝土土过过程程中中，，有有一一段段支撑撑体体系系失失稳稳造成成垮垮塌。。该起起事事故故导导致致41人死死伤伤，，其其中中7人死死亡亡，，8人重重伤伤，，26人轻轻伤伤。。2011年6月28日晚晚，，昆昆明明新新机机场场飞飞行行区区货货运运汽汽车车通通道道东东延延长长段段顶顶板板发发生生垮垮塌塌，，造造成成11人受伤伤。。五、、连连续续刚刚构构桥桥施施工工5.1常见见病病害害主梁梁下下挠挠箱梁梁开开裂裂（（顶顶板板、、腹腹板板、、底底板板））预应应力力张张拉拉不不足足（（竖竖向向、、纵纵向向））管道道压压浆浆不不饱饱满满底板板混混凝凝土土崩崩裂裂箱梁梁底底板板纵向向裂裂缝缝底板板崩崩裂裂脱脱空空底板板崩裂裂为为底板板的的层层离离拉拉裂裂5.2施工工要要点点0#临时时基基准准块块高高程程，，每每隔隔3-4节段段复复测测一一次次；；节段交交界界面面凿凿毛毛；；预应应力力张张拉拉，，规规范范规规定定超超张张拉拉3%，并并延延迟迟3-5分钟钟，，效效果果不不好好；；建建议议采采用用张张拉拉后后，，滞滞后后10-15分钟钟（（甚甚至至更更长长）），，油油压压表表稳稳定定后后再再次次张张拉拉；；竖向预预应应力力筋筋张张拉拉不不到到位位是是通通病病与与难难点点；；底板板防防崩崩裂裂钢钢筋筋（（封封闭闭箍箍筋筋））。。5.3合龙龙顶顶推推与与合合龙龙顺顺序序顶推推目目的的：：克克服服混混凝凝土土长长期期作作用用（（徐徐变变、、收收缩缩））导导致致的的墩墩顶顶偏偏位位，，可可有有效效改改善善桥桥墩墩受受力力；；一般般在在高高温温合合龙龙的的大大跨跨度度连连续续刚刚构构桥桥，，宜宜采采取取顶顶推推；；多跨连连续续刚刚构构桥桥合合龙龙顺顺序序：：边边跨跨→→中中跨跨→→次次中中跨跨六、、高高强强混混凝凝土土施施工工要要点点———高强强混混凝凝土土结结构构设设计计与与施施工工指指南南（1）高高强强混混凝凝土土定定义义指采采用用水水泥泥、、砂砂、、石石、、高高效效减减水水剂剂等等外加加剂剂和粉粉煤煤灰灰、、超超细细矿矿渣渣、、硅硅粉粉等等矿物物掺掺合合料料，以以常规规工工艺艺配置置的的C50-C80级混混凝凝土土。。（2）混混凝凝土土原原材材料料（（C50-C60）水泥泥：：42.5、52.5、62.5硅酸酸盐盐水水泥泥和和普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥C50混凝凝土土：：可可采采用用42.5硅酸酸盐盐水水泥泥和和普普通通硅酸酸盐盐水水泥泥细骨料料：：选选用用质质地地坚坚硬硬、、级级配配良良好好的的河河砂砂或或人人工工砂砂。。细细度度模模数数不不宜宜小小于于2.6，含含泥泥量量不不应应大大于于1.5%。粗骨骨料料：：应应选选用用质质地地坚坚硬硬、、级级配配良良好好的的石石灰灰岩岩、、花花岗岗岩岩、、灰灰绿绿岩岩等等碎碎石石或或砂砂卵卵石石。。骨料料母母体体的的立立方方体体抗抗压压强强度度应应比比所所配配置置的的混混凝凝土土强强度度高高20%以上上。。———对混混凝凝土土强强度度和和弹弹性性模模量量起起决决定定性性作作用用。。骨料料中中针针片片状状颗颗粒粒含含量量不不宜宜大大于于5%，含含泥泥量量不不应应大大于于1%。粗骨料料最最大大粒粒径径不不宜宜大大于于25mm。粗骨骨料料基基本本要要求求（3）混混凝凝土土配配合合比比基本本要要求求（1）应应根根据据施施工工工工艺艺要要求求的的拌拌合合物物工工作作性性和和结结构构设设计计要要求求的的强强度度，，充充分分考考虑虑施施工工运运输输和和环环境境温温度度等等条条件件进进行行设设计计。。（2）配合比设设计应有利利于减小温温度收缩、、干燥收缩缩、自身收收缩引起的的体积变形形，避免早早期开裂。。（3）处于侵蚀蚀性作用介介质环境的的结构物，，应考虑耐耐久性要求求。配制强度（1）必须大于于设计要求求的强度标标准值，以以满足强度度保证率要要求。（2）超出的数数值应根据据混凝土强强度标准差差确定。（3）当缺乏可可靠强度统统计时，C50、C60混凝土的配配制强度不不低于强度度等级值的的1.15倍。水胶比与水水泥用量（1）配制高强强混凝土所所用的水胶比（水与胶结结料的重量量比）宜采采用0.25~0.42。（2）强度等级级愈高，水水胶比应愈愈低。（3）配置C50、C60混凝土所用用水泥量不不宜大于450kg/m3，水泥与掺掺合料的胶胶结材料总总量不宜大大于550kg/m3。尽可能减小小高强混凝凝土的水泥泥用量并外外加粉煤灰灰等矿物掺掺合料是配配置高强混混凝土的重重要原则。。对不同强度度等级的高高强混凝土土，矿物掺掺合料的细细度和需水水量比有不不同的要求求。水胶比与水水泥用量（4）粉煤灰掺掺量不宜大大于胶结材材料总量的的30%，磨细矿渣渣不宜大于于50%，硅粉不宜宜大于10%。（5）宜选用复复合掺合料料，其掺量量不宜大于于胶结材料料总量的50%。（6）混凝土的的砂率宜为为28%-34%。当采用泵泵送工艺时时，可为34%-44%。（7）高效减水水剂掺量宜宜为胶结材材料总量的的0.4%-1.5%。高效减水剂剂或复合减减水剂的性性能在使用用前一定要要结合工程程进行复试试，并进行行高效减水水剂