預(yù)制橋梁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)周水興教授/博士重慶交通大學(xué)橋梁工程系主任2017年3月18日南通報(bào)告內(nèi)容預(yù)制梁橋構(gòu)造與受力特點(diǎn)預(yù)制梁常見施工通病橋面鋪裝層施工通病施工經(jīng)驗(yàn)的辨證認(rèn)識(shí)1）設(shè)計(jì)是一種有目的的行為。任何一個(gè)構(gòu)造（細(xì)節(jié)）的背后都隱藏著某種設(shè)計(jì)意圖，以滿足構(gòu)造、受力、耐久性等要求，如箍筋的長度；4）任何一個(gè)小小的工藝改進(jìn)，都會(huì)提高施工效率與施工質(zhì)量，節(jié)省工程造價(jià)（往往不太重視?。?）施工是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖的具體實(shí)踐（按圖施工）；3）技術(shù)人員要從力學(xué)、構(gòu)造原理、耐久性等方面來理解和指導(dǎo)施工；一、預(yù)制梁橋構(gòu)造與受力特點(diǎn)1.1T梁、小箱梁組成與構(gòu)造要求T梁橋、小箱梁橋由若干片梁通過橋面濕接縫、橫隔板連接而成；目的/作用：通過橫隔板聯(lián)結(jié)成整體，達(dá)到共同受力和起到分配荷載的作用。整體性是所有橋梁所追求的最基本也是最重要的要求。整體性通過橫向聯(lián)系（如橫隔板、橫系梁等實(shí)現(xiàn)，并且要求他們自身具有足夠的強(qiáng)度和剛度）。1.2T梁的受力特點(diǎn)與計(jì)算理論國內(nèi)早期采用少橫隔梁建造的橋梁，普遍出現(xiàn)梁體開裂、振動(dòng)大等問題。設(shè)計(jì)上采用的計(jì)算理論和假定：T梁橋按剛性橫梁法——橫隔板為剛性如何理解“剛性”？施工中如何去保證？當(dāng)一個(gè)集中力P作用在中間梁時(shí)，沒有橫隔梁連接，則中間梁承擔(dān)P，其余4片梁不受力（圖a）；當(dāng)一個(gè)集中力P作用在中間梁時(shí)，對(duì)剛性橫隔梁，每片梁承擔(dān)P/5（圖c）；實(shí)際工程中，橫隔梁為非絕對(duì)剛性，在P作用下各片梁按復(fù)雜規(guī)律受力。如中梁所受荷載為mP，則m必然大于0.2、小于1.0（圖b）。施工中的指導(dǎo)意義：2#梁受力最為不利，當(dāng)某片中梁施工質(zhì)量相對(duì)較差時(shí)（仍滿足設(shè)計(jì)要求），將其放在3#位置。1.3常見誤區(qū)沒有充分理解橋梁設(shè)計(jì)基本假定重視主梁施工質(zhì)量，忽視橫隔板的施工質(zhì)量主梁施工再好，橫隔板施工質(zhì)量差，或失效，主梁同樣會(huì)出現(xiàn)問題。相反，良好的橫隔板施工質(zhì)量，可以彌補(bǔ)主梁施工中的某些缺陷。二、預(yù)制梁常見施工通病與解決方法——以預(yù)制T梁橋?yàn)槔?.1預(yù)制梁混凝土土施工質(zhì)量混凝土中空氣氣被包裹在馬馬蹄部分，不不宜溢出形成成氣泡外加劑質(zhì)量差差（如早強(qiáng)劑劑、減水劑）），也可能是是外加劑失效效（具有較強(qiáng)強(qiáng)的時(shí)效性）；外加劑與混凝凝土相容性差；振搗時(shí)間控制不不當(dāng)（人為估估計(jì)，最好用用秒表精確控控制）外觀顏色不一一致（原材料料含泥量偏大大、外加劑問問題）。（1）蜂窩麻面、、顏色不一致致（2）原材料與混混凝土強(qiáng)度偏偏低水泥品質(zhì)差、、性質(zhì)不穩(wěn)定定外加劑行業(yè)混混亂，外加劑劑質(zhì)量參差不不齊骨料強(qiáng)度偏低低，《高強(qiáng)混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施施工指南》規(guī)定，骨料母母體巖石的立立方體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度應(yīng)比所配配置的混凝土土強(qiáng)度高20%以上粗骨料、細(xì)骨料料混合堆放水泥和外加劑劑（如粉煤灰灰）隨意堆放放級(jí)配不合理最終結(jié)果：混混凝土強(qiáng)度偏偏低；混凝土土不凝固。（3）混凝土強(qiáng)度度檢測與處理理方法回彈法鉆芯取樣法蒸養(yǎng)法：通過過對(duì)混凝土蒸蒸汽養(yǎng)護(hù)來提提高強(qiáng)度延時(shí)法：有些些混凝土因外外加劑影響，，強(qiáng)度發(fā)展緩緩慢，需要足足夠時(shí)間才能能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)強(qiáng)度強(qiáng)度不足的處處理方法（需需設(shè)計(jì)單位同同意并完成以以下工作）降低強(qiáng)度驗(yàn)算算法；降低強(qiáng)度，并計(jì)入入橋面鋪裝受受力驗(yàn)算法（（已沒有富余余量）；加固法梁體報(bào)廢重視混凝土強(qiáng)強(qiáng)度，忽視彈彈性模量（強(qiáng)強(qiáng)度、彈模雙雙控）重視主梁預(yù)制制，忽視橫隔隔板的施工（（包括缺陷處處理）重視橋面鋪裝裝層混凝土施施工，忽視現(xiàn)現(xiàn)澆縱縫施工工梁體長度控制差差，造成梁體體抵緊（無法法實(shí)現(xiàn)自由伸伸縮），或者者梁端縫隙過過大（連續(xù)橋橋面鋪裝層無無法施工、后后期開裂）（4）混凝土施工工梁端與橋臺(tái)相抵——無法自由伸縮縮好難打掉多余余混凝土！T梁、小箱梁頂頂面裂縫多由由混凝土收縮縮引起（裂縫縫分布不規(guī)則則），可采取取拉毛、加強(qiáng)強(qiáng)養(yǎng)護(hù)來處置置橫隔板與翼緣緣板、肋板交交匯處裂縫（（設(shè)圓弧過渡渡、倒角，能能有效克服））肋板豎向裂縫縫（臺(tái)座不均均勻沉降，容容易斷梁?。埨罅憾碎_裂（常見見）拆模不當(dāng)引起的的裂縫梁場排水不暢暢（5）梁體常見裂裂縫與成因良好的表面處處理與縱縫施施工拆模造成（應(yīng)敲掉，與與橫隔板現(xiàn)澆澆混凝土一起起澆筑）采用砂漿修補(bǔ)補(bǔ)是否可以？？收縮裂縫（應(yīng)徹底鑿除除）混凝土裂縫特特性反射性（如，，水泥混凝土土路面）外裂縫與內(nèi)裂縫縫外裂縫可以轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為內(nèi)裂縫（如貼碳碳纖維布）（6）梁體裂縫處置方法法鑿除法如梁體頂面、、橫隔板拆模模不當(dāng)造成的的裂縫，應(yīng)鑿鑿除橋面裂縫縫和已經(jīng)有裂裂縫的橫隔板板混凝土，然然后與橋面鋪鋪裝層、橫隔隔板現(xiàn)澆縫混混凝土一起澆澆筑。嚴(yán)禁采用抹漿漿處置。修補(bǔ)法出現(xiàn)在腹板與與肋板，腹板板、隔板和肋肋板間的裂縫縫，在不影響結(jié)構(gòu)構(gòu)安全的前提提下，可采取取修補(bǔ)方式封封閉，確保耐耐久性。因張拉引起的的梁端裂縫，，采取修補(bǔ)或或者鑿除再澆澆筑混凝土進(jìn)進(jìn)行修補(bǔ)。試驗(yàn)認(rèn)證法梁體出現(xiàn)豎向向裂縫，除封封閉裂縫外，，一般都要采采用荷載試驗(yàn)驗(yàn)方法驗(yàn)證該該梁能否滿足足承載力要求求（但成本高高，不如棄梁梁）預(yù)制梁張拉后后會(huì)上撓，擱擱置時(shí)間越長長、上撓越大大，為保證現(xiàn)現(xiàn)澆層厚度，，有意減薄預(yù)預(yù)制梁厚度（（錯(cuò)誤做法））明確一次受力力與二次受力力的關(guān)系正確方法：合合理設(shè)置反預(yù)預(yù)拱度，盡快快安裝預(yù)拱度有正負(fù)負(fù)偏差，必須須保證預(yù)制梁梁厚度（7）預(yù)制梁厚度與橋面面現(xiàn)澆層關(guān)系系處理不當(dāng)2.2鋼筋制作檢查查與常見問題題普遍出現(xiàn)箍筋筋長度或長或或短的問題，，尤其是彎鉤鉤筋長度普遍遍偏短。管理不夠到位位?，F(xiàn)場詢問問技術(shù)人員或或制作工人，，一時(shí)找不到到鋼筋構(gòu)造圖圖，或回答不不上是哪個(gè)鋼鋼筋。鋼筋間距偏差差較大，隨意意性較強(qiáng)。未按設(shè)計(jì)要求求連接主筋。。漏筋、位置不正正確。1）箍筋下料長長度不夠精確確，后果是保保護(hù)層厚度要要么偏大要么么偏小，甚至至影響受力（（如預(yù)埋鋼板板中的U形錨筋）；2）鋼筋焊接過過程中，電壓壓偏高，造成成主筋燒傷。。3）鋼筋間距問問題?？梢杂糜靡桓鵅12mm的鋼筋，用紅紅油漆做好間間距刻度，綁綁扎箍筋時(shí)，，先將其綁扎扎在主筋上。。一般只需2根即可控制好好間距。鋼筋制作中的的常見問題2.3支座預(yù)埋鋼板板與錨筋作用：使鋼板與梁梁體緊密聯(lián)結(jié)結(jié)，承受由溫溫變、車輛荷荷載、剎車等等引起的水平平變位。如施施工不當(dāng)，就就會(huì)引起支座座局部脫空、、局部受力，，支座提前破破壞）、鋼板板與梁體脫離離（十分常見見）。支座墊石不平平整！擠壓后的支座座支座剪切變形形建筑垃圾建筑垃圾支座剪切與開開裂！可憐的支座??！2.3支座預(yù)埋鋼板板與錨筋常見通?。轰摪搴穸炔粔驂颍ㄆ。?；；錨筋長度（L1、L2）不夠、改變變錨筋直徑；；改雙面焊為單單面焊或點(diǎn)焊焊，焊縫厚度度不足；改變錨筋布置方向，，設(shè)計(jì)為縱向向布置，焊縫受剪；施工中改為橫橫向布置，焊縫受彎；鋼板銹蝕；坡橋上鋼板未未調(diào)平，或出出現(xiàn)反向調(diào)平平的錯(cuò)誤。未滿焊焊縫不飽滿縱向布置，焊焊縫受剪橫向布置，焊焊縫受彎雙面焊接，未未清除焊渣先整體制作好。。當(dāng)波紋管與其其沖突時(shí)，可可以適當(dāng)挪動(dòng)動(dòng)位置，否則焊縫質(zhì)量無法法保證?！ば騿栴}！縱向坡度的預(yù)預(yù)埋鋼板《公路鋼筋混凝凝土及預(yù)應(yīng)力力混凝土設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)縱坡坡超過2%時(shí)，應(yīng)調(diào)平；；簡單辦法：在在鋼板底面設(shè)設(shè)置一個(gè)鋼筋筋，或采用墊墊砂（精度低低）；后果：支座局局部脫空。支座局部脫空空造成的損失失非常巨大??！2.4鋼筋與預(yù)應(yīng)力力筋布置鋼筋間距不夠夠均勻；鋼筋保護(hù)層厚度不足或超厚（（耐久性），主要是鋼鋼筋下料長度度不正確（設(shè)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、下下料不準(zhǔn)），，墊塊脫落；；預(yù)應(yīng)力筋管道道布置沒有嚴(yán)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要要求，造成管管道摩阻損失失增大；管道定位鋼筋筋控制不嚴(yán)，，一般曲線段段50cm，直線段80cm左右設(shè)置一根根。T梁跨中位置預(yù)應(yīng)力編束要要求：《公路橋涵施工工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：混凝土保護(hù)層層厚度偏大T梁翼緣底板鋼筋外露露鋼筋布置不均箍筋長度短了了??！鋼筋接頭鋼筋焊接剛好是一根鋼鋼筋的直徑間間距！鋼筋嚴(yán)重扭曲，無法有效傳傳力漏筋力以最短路徑徑傳遞P您看得懂是什么嗎？彎曲的鋼筋能能夠受力嗎管道線形不順順彎曲的鋼束曲曲線11/26/2022美國橋梁波波紋管定位位11/26/202211/26/2022普通鋼筋與與預(yù)應(yīng)力筋筋沖突設(shè)計(jì)：允許許適當(dāng)挪動(dòng)動(dòng)位置，但但并不允許許改變普通通鋼筋的構(gòu)構(gòu)造。在預(yù)應(yīng)力混混凝土T梁中，經(jīng)常常遇到部分分馬蹄形鋼鋼筋與預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋沖突突.正確的處理理方法是不不能改變封封閉筋的構(gòu)構(gòu)造，否則則會(huì)影響馬馬蹄部分的的受力。普通鋼筋與與預(yù)應(yīng)力筋筋沖突（續(xù)））處理方法：：提前封閉閉普通鋼筋筋。為什么馬蹄蹄形中要設(shè)設(shè)置封閉箍箍筋？？目前預(yù)制T梁中出現(xiàn)的的共性問題題開裂普遍集中出現(xiàn)在在馬蹄部分分沿跨徑方向向布置翼緣板下緣緣開裂多出現(xiàn)在運(yùn)運(yùn)營階段原因封閉筋構(gòu)造造有關(guān)構(gòu)造設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力張拉拉等梁底開裂！馬蹄開裂??！2.5預(yù)應(yīng)力張拉拉與壓漿雙控：張拉拉力和伸長長量油壓表與千千斤頂標(biāo)定定壓漿目的：滿滿足有粘結(jié)結(jié)設(shè)計(jì)要求求、防止鋼鋼絞線銹蝕蝕、斷裂（（十分嚴(yán)重重，有水有有氣必然滲滲入管道內(nèi)內(nèi)）西方發(fā)達(dá)國國家：德國國、美國等等，因預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋銹蝕蝕已造成重重大損失。。2.5預(yù)應(yīng)力張拉拉與壓漿常見通病張拉不對(duì)稱稱（普遍））標(biāo)定時(shí)間過過長油壓表失效效進(jìn)油太快，導(dǎo)導(dǎo)致有效預(yù)預(yù)應(yīng)力無法法傳遞到整整片梁體漿液制作隨隨意，沒有嚴(yán)格按按設(shè)計(jì)和規(guī)規(guī)范要求制制作壓漿不飽滿封錨隨意2）初始張拉力力的確定方方法初應(yīng)力大小小與最終建建立的控制制應(yīng)力密切切相關(guān)，初初應(yīng)力不足足，則有效效預(yù)應(yīng)力難難以按設(shè)計(jì)計(jì)要求建立立——滿足設(shè)計(jì)意意圖的關(guān)鍵鍵?。?；跨徑30m：初應(yīng)力取?。?0-15）%的控制應(yīng)力力；跨徑30-60m的梁，初應(yīng)力?。ǎ?5-20）%的控制應(yīng)力；跨徑大于60m，初應(yīng)力取25%的控制應(yīng)力。11/26/2022（3）幾何解析法法確定初始始張拉力按5%分級(jí)直至100%錨下控制張張拉力，分分級(jí)讀取取伸長量，，據(jù)此計(jì)算算出每一級(jí)級(jí)之間伸長長量的差值值。對(duì)應(yīng)于每一一級(jí)的實(shí)測測伸長量，，以伸長量量讀數(shù)為縱縱坐標(biāo)，以以張拉力按按5%分級(jí)為橫坐坐標(biāo)，繪出出張拉力～～伸長量量關(guān)系曲線線?？紤]到壓力力表讀數(shù)不不易讀準(zhǔn)確確，可多試試?yán)瓗资?，，選用讀數(shù)數(shù)較準(zhǔn)確的的1～2束進(jìn)行分析析。從圖2看出，曲線線的后半部部分近似于于一直線，，表明已消消除了鋼束束的松弛及及錨具的滑滑移因素，，張拉力與與伸長量成成正比例。。將這一直直線向坐標(biāo)標(biāo)原點(diǎn)方向向延長，直直線與曲線線分離點(diǎn)(20%左右)對(duì)應(yīng)的拉力力值即可確確定為初張張力值。11/26/2022（4）預(yù)應(yīng)力張拉拉后的主梁梁變形值變形是整個(gè)個(gè)結(jié)構(gòu)的反反應(yīng)，能夠夠真實(shí)反應(yīng)應(yīng)結(jié)構(gòu)的有有效預(yù)應(yīng)力力、混凝土土彈性模量量等力學(xué)和和物理參數(shù)數(shù)。預(yù)應(yīng)力混凝凝土T梁在預(yù)應(yīng)力力筋張拉后后發(fā)生上撓撓，上撓值值按設(shè)計(jì)文文件取值，，當(dāng)缺乏設(shè)設(shè)計(jì)值時(shí)，，一般可按按（0.8-1.0）L估算。如跨徑40m的T梁，正常情情況下張拉拉后的上撓撓值為（0.8-1.0）×40=（3.2-4.0）cm。小于或超超過變形形值情況況分析：：有效預(yù)預(yù)應(yīng)力、、彈性模模量、齡齡期、截截面尺寸寸——分析原因因！11/26/20222.6混凝土鑿鑿毛目的：使使新老混混凝土結(jié)結(jié)合良好好，共同同受力存在的問問題：““星星點(diǎn)點(diǎn)綴”，，隨意鑿鑿一下正確的鑿鑿毛：應(yīng)應(yīng)將浮漿漿鑿除，，露出粗粗骨料技巧：在在模板上上安設(shè)鋼鋼筋條。。止?jié){棉紗紗未清除除干凈2.7現(xiàn)澆縫鋼鋼筋布置置與混凝凝土澆筑筑為單向受力力板，現(xiàn)澆接接縫承受受正彎矩矩環(huán)形筋應(yīng)應(yīng)焊接/綁扎環(huán)形鋼筋筋接頭應(yīng)應(yīng)朝上布布置存在的問問題：環(huán)形筋朝下布布置模板破舊舊，接縫縫不嚴(yán)密密，振搗搗不密實(shí)實(shí)（甚至至不振搗搗）與翼緣板板連接差差復(fù)雜的鋼鋼筋布置置振搗不夠夠吊裝孔混混凝土沒沒有振搗良好的縱縱縫施工工質(zhì)量縱向濕接接縫模板板破損2.8預(yù)應(yīng)力混混凝土小小箱梁預(yù)應(yīng)力管管道布置置、線形形對(duì)截面面應(yīng)力影響很大梁底、臺(tái)座座不平整整引起的的支座局局部承壓壓，引起起小箱梁梁畸變應(yīng)應(yīng)力，造造成開裂裂箱梁內(nèi)外外溫差頂板混凝凝土開裂裂（收縮縮裂縫居居多）布置在斜斜腹板中中的彎勾勾筋與設(shè)設(shè)計(jì)嚴(yán)重重不符??！——關(guān)鍵在于于沒有對(duì)對(duì)該筋作作用的理理解?。。。?！小箱梁內(nèi)內(nèi)側(cè)混凝凝土表面面1.模板操作作（拆除除）難；；2.內(nèi)模塑料料膜太薄?。ú黄鹌鹱饔茫?。如何改進(jìn)模板板工藝，，需要大大家一起起來努力力！2.9養(yǎng)護(hù)護(hù)正確理解解養(yǎng)護(hù)概概念（保保持濕度度和溫度度兩個(gè)方方面）；；氣溫低于于5℃時(shí)，需需覆蓋保保溫養(yǎng)護(hù)護(hù)，不能能灑水直直接養(yǎng)護(hù)護(hù)；采用微膨膨脹混凝凝土，必必須保水水養(yǎng)護(hù)，，使鈣釩釩石能夠夠充分生生長；低水膠比比的高強(qiáng)強(qiáng)混凝土土不泌水水，澆筑筑如不立立即覆蓋蓋并養(yǎng)護(hù)護(hù)很容易易開裂；；防止太陽陽直射、、覆蓋養(yǎng)養(yǎng)護(hù)。2.9養(yǎng)護(hù)護(hù)養(yǎng)護(hù)日期期不少于于7d（高強(qiáng)混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)與施工工指南、公公路橋涵涵施工技技術(shù)規(guī)范范）高強(qiáng)混凝凝土水化化熱偏高高，養(yǎng)護(hù)護(hù)期間混混凝土的的內(nèi)部最最高溫度度不宜高高于75℃，混凝凝土內(nèi)部部與表面面溫差小小于25℃。為控制高高強(qiáng)混凝凝土的塑塑性裂縫縫、減少少自身收收縮，必須從混混凝土入入模開始始就潮濕濕養(yǎng)護(hù)，采取噴噴霧、澆澆水、薄薄膜覆蓋蓋等措施施。決不能象象普通混混凝土施施工，在在入模幾幾小時(shí)后后才開始始養(yǎng)護(hù)。。2.10支座墊塊塊平整度度平整度差差，施工工控制不不嚴(yán)，導(dǎo)導(dǎo)致支座座局部脫脫空，影影響支座座使用壽壽命對(duì)小箱梁梁，會(huì)造造成畸變變應(yīng)力，，導(dǎo)致箱箱梁開裂裂一、二級(jí)級(jí)建造師師中都有有要點(diǎn)2.11橋面連續(xù)續(xù)梁端縫隙隙過大梁端縫隙隙過大注意橋面面連續(xù)與與結(jié)構(gòu)連連續(xù)的區(qū)區(qū)別三、橋面面鋪裝層層施工通通病3.1現(xiàn)澆鋪裝裝層的作作用起調(diào)平層層作用起連接整整體作用用，并參參與部分分受力梁體上布布置了剪剪力鍵鋼鋼筋，確確保共同同受力3.2施工常見見通病沒有清除除梁頂已已經(jīng)出現(xiàn)現(xiàn)的裂縫縫（裂縫縫具有反反射性））將鋼筋網(wǎng)網(wǎng)（片））直接擱擱置在梁梁頂面上上，實(shí)際際上起隔隔離層作作用（惡惡化橋面面受力，，致使橋橋面破壞壞嚴(yán)重））