1、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，南通，2017年3月18日，報告內(nèi)容：預(yù)制梁的結(jié)構(gòu)和受力特點(diǎn)預(yù)制梁施工中的常見問題辯證理解橋面鋪裝施工常見問題的施工經(jīng)驗(yàn)，1)設(shè)計是有目的的行為。任何結(jié)構(gòu)(細(xì)節(jié))的背后都有一定的設(shè)計意圖，以滿足結(jié)構(gòu)、應(yīng)力和耐久性的要求，如箍筋的長度；4)任何微小的技術(shù)改進(jìn)都會提高施工效率和質(zhì)量，并節(jié)省工程成本(往往很少注意到這一點(diǎn)！)，2)施工是實(shí)現(xiàn)設(shè)計意圖的具體實(shí)踐(按圖施工)；3)技術(shù)人員應(yīng)從力學(xué)、結(jié)構(gòu)原理和耐久性方面理解和指導(dǎo)施工；1.預(yù)制梁橋的結(jié)構(gòu)和受力特點(diǎn)，1.1梁和小箱梁的組成和施工要求，t梁和小箱梁由幾片梁通過橋面和橫隔梁的濕接

2、縫連接而成；用途/功能：通過隔板連接成一個整體，以達(dá)到連接應(yīng)力和載荷分布的功能。完整性是所有橋梁追求的最基本和最重要的要求。完整性是通過橫向連接(如隔膜、橫梁等)實(shí)現(xiàn)的。并且要求它們具有足夠的強(qiáng)度和剛度)。1.2 T梁的應(yīng)力特征及計算理論。在我國早期，少跨橋梁普遍存在梁開裂、振動大等問題。設(shè)計中采用的計算理論和假設(shè)：根據(jù)剛性梁法，當(dāng)膜片為剛性時，如何理解“剛性”？施工中如何保證？當(dāng)集中力P作用在中間梁上時，如果沒有橫梁連接，中間梁承受P，其他四個梁不受力(圖A)；當(dāng)集中力P作用在中間梁上時，對于剛性隔膜梁，每個梁承受P/5(圖C)；在實(shí)際工程中，橫隔板梁并不是絕對剛性的，在p的作用下，每根梁都

3、按復(fù)雜的規(guī)律受力。如果中間梁上的載荷為mP，則M必須大于0.2且小于1.0(圖B)。施工指導(dǎo)意義：2#梁最不利。當(dāng)中梁施工質(zhì)量較差(仍滿足設(shè)計要求)時，應(yīng)放在3#位置。1.3、常見的誤解是，沒有充分理解橋梁設(shè)計的基本假設(shè)，重視主梁的施工質(zhì)量，忽視了橫隔梁的施工質(zhì)量，主梁的施工無論如何好，橫隔梁的施工質(zhì)量差，或者失敗，主梁也會有問題。相反，良好的地下連續(xù)墻施工質(zhì)量可以彌補(bǔ)主梁施工中的一些缺陷。二、預(yù)制梁的常見施工缺陷及解決辦法，以預(yù)制T梁橋?yàn)槔?.1預(yù)制梁混凝土的施工質(zhì)量，混凝土中的空氣包裹在馬蹄形部分，不應(yīng)溢出形成氣泡。外加劑(如早強(qiáng)劑、減水劑)質(zhì)量差也可能是外加劑失效(時效性強(qiáng))；外加劑與

4、混凝土的相容性差；振動時間控制不當(dāng)(人工估計，最好用秒表精確控制)和外觀顏色不一致(原材料含泥量大和外加劑問題)。(1)蜂窩麻面和顏色不一致；(2)原材料和混凝土強(qiáng)度低；水泥質(zhì)量和性能不穩(wěn)定；添加劑行業(yè)混亂不堪；添加劑的質(zhì)量參差不齊；骨料強(qiáng)度低；高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工指南規(guī)定骨料母巖的立方體抗壓強(qiáng)度應(yīng)比配置的混凝土強(qiáng)度高出20%以上；粗骨料和細(xì)骨料混合堆放；水泥和添加劑(如粉煤灰)隨意堆放；最終結(jié)果是混凝土強(qiáng)度低，混凝土不會凝固。(3)混凝土強(qiáng)度檢測和處理方法，回彈法，鉆芯取樣法，蒸汽養(yǎng)護(hù)法：混凝土蒸汽養(yǎng)護(hù)提高強(qiáng)度，延遲法：由于外加劑的影響，部分混凝土強(qiáng)度發(fā)展緩慢，需要足夠的時間達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度

5、不足的處理方法(設(shè)計單位需同意并完成以下工作)，并減少強(qiáng)度試驗(yàn)算法；降低強(qiáng)度并將其納入橋面鋪裝應(yīng)力測試算法(無剩余)；加固方法注重混凝土強(qiáng)度，忽略彈性模量(強(qiáng)度和彈性模量控制)，注重梁的預(yù)制，忽略橫隔梁施工(包括缺陷處理)和橋面鋪裝混凝土施工，忽略現(xiàn)澆縱向接縫施工中梁長控制不佳，導(dǎo)致梁支座過緊(無法實(shí)現(xiàn)自由伸縮)，或梁端間隙過大(連續(xù)橋面鋪裝后期無法施工開裂)；(4)混凝土施工、梁T梁和小箱梁頂面裂縫主要是由混凝土收縮(裂縫分布不規(guī)則)引起的。對隔板、翼緣板和肋板相交處的裂縫(圓弧過渡和倒角可有效克服)和肋板的豎向裂縫(支座不均勻沉降易斷梁)可采取收攏和加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)！2)張拉后梁端開裂(常見)因拆

6、模不當(dāng)造成梁場排水不暢；(5)梁體常見裂縫及其產(chǎn)生原因，良好的表面處理和縱縫施工，模板拆除(應(yīng)與地下連續(xù)板現(xiàn)澆混凝土一起敲出并澆筑)，是否可用砂漿修補(bǔ)？收縮裂縫(應(yīng)完全消除)、混凝土裂縫特征、反射率(如水泥混凝土路面)、外部裂縫和內(nèi)部裂縫，外部裂縫可轉(zhuǎn)化為內(nèi)部裂縫(如粘貼碳纖維布)，(6)梁裂縫的處理方法，如梁頂面和隔板拆模不當(dāng)引起的裂縫、橋面裂縫和帶裂縫的隔板混凝土應(yīng)消除，然后與橋面鋪裝和隔板現(xiàn)澆接縫。嚴(yán)禁使用抹灰。修補(bǔ)方法出現(xiàn)在腹板與肋之間、腹板、隔板與肋之間的裂縫中。在不影響結(jié)構(gòu)安全的前提下，可以通過修補(bǔ)的方法將其封閉，以保證耐久性。因拉力引起的梁端裂縫應(yīng)修補(bǔ)或鑿除，然后澆筑混凝土。在試

7、驗(yàn)認(rèn)證方法中，梁體中存在垂直裂紋。除閉合裂縫外，一般需要用載荷試驗(yàn)方法來驗(yàn)證梁是否能滿足承載力要求(但費(fèi)用較高，最好放棄梁)。貨架時間越長，向上偏移越大。為了保證現(xiàn)澆層的厚度，預(yù)制梁的厚度故意減薄(錯誤的方法)。正確的方法是弄清主應(yīng)力和次應(yīng)力的關(guān)系：合理設(shè)置反預(yù)拱度，盡快安裝預(yù)拱度。必須保證預(yù)制梁的厚度。(7)預(yù)制梁厚度與橋面現(xiàn)澆層關(guān)系處理不當(dāng)。(2)鋼筋生產(chǎn)檢驗(yàn)中普遍存在問題，箍筋長度一般較長或較短，尤其是彎鉤鋼筋長度一般較短。管理不善。現(xiàn)場詢問技術(shù)人員或生產(chǎn)工人，但他們一時找不到鋼筋的結(jié)構(gòu)圖，或者無法回答是哪根鋼筋。鋼筋間距偏差大，隨機(jī)性強(qiáng)。主筋未按設(shè)計要求連接。鋼筋泄漏和位置不正確。1)

8、箍筋下料長度不夠準(zhǔn)確，導(dǎo)致保護(hù)層厚度過大或過小，甚至影響應(yīng)力(如預(yù)埋鋼板中的u型錨桿)；2)在鋼筋焊接過程中，電壓偏高，導(dǎo)致主筋燒傷。3)鋼筋間距問題。你可以用一根B12mm的鋼筋，用紅色油漆來縮放間距。綁扎箍筋時，先將箍筋綁在主筋上。通常，只需要兩個部件來控制間距。鋼筋生產(chǎn)中的常見問題2.3支座中的預(yù)埋鋼板和錨筋，軸瓦石頭不平！軸承擠壓后，軸承剪切變形，建筑垃圾，建筑垃圾，軸承剪切和開裂！糟糕的方位！2.3承重預(yù)埋鋼板和錨桿，常見缺陷：鋼板厚度不足(薄)；錨桿長度不夠(L1、L2)，錨桿直徑改變；將雙面焊接改為單面焊接或點(diǎn)焊，焊縫厚度不足；改變錨桿布置方向，設(shè)計成縱向布置，焊縫被剪切；施工時

9、改為水平布置，焊縫彎曲；鋼板生銹；坡橋上的鋼板未調(diào)平，或出現(xiàn)反向調(diào)平誤差。未焊透、未焊透的焊縫，縱向排列、剪切和橫向排列的焊縫，彎曲的焊縫，兩側(cè)焊接，不清除焊渣。當(dāng)波紋管與它發(fā)生沖突時，位置可以適當(dāng)移動，否則焊接質(zhì)量無法保證。過程問題！預(yù)埋鋼板縱坡，公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)范規(guī)定縱坡超過2%時，應(yīng)找平；方法簡單：在鋼板底部放置一根鋼筋，或使用砂墊層(精度低)；結(jié)果：軸承被部分挖空。軸承的局部空隙造成的損失是巨大的！2.4、鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋布置不一致，鋼筋間距不夠均勻；鋼筋保護(hù)層厚度不足或過厚(耐久性)，主要是由于鋼筋下料長度不正確(設(shè)計錯誤，不允許下料)，墊塊脫落；預(yù)應(yīng)力鋼筋管道的布置

10、不嚴(yán)格符合設(shè)計要求，導(dǎo)致管道摩阻損失增加；管道定位鋼筋控制不嚴(yán)格，一般曲線段50厘米，直線段80厘米左右。T梁跨中位置，預(yù)應(yīng)力綁扎要求：公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定：混凝土保護(hù)層厚度過大，T梁翼緣底板鋼筋外露，鋼筋排列不均勻，箍筋長度短！鋼筋接頭，鋼筋焊接，只是鋼筋的直徑間距！鋼筋嚴(yán)重扭曲，無法有效傳遞力。鋼筋泄漏，力以最短的路徑傳遞。你能理解這是什么嗎？彎曲的鋼筋能承受力嗎？管道線形不平順，彎曲鋼梁曲線，2020/7/2，美國橋梁波紋管定位，2020/7/2，2020/7/2，普通鋼筋與預(yù)應(yīng)力鋼筋的沖突，設(shè)計：允許適當(dāng)移動位置，但不允許改變普通鋼筋的結(jié)構(gòu)。在預(yù)應(yīng)力混凝土T梁中，一些馬蹄形鋼筋經(jīng)常

11、與預(yù)應(yīng)力鋼筋發(fā)生碰撞。正確的處理方法是封閉鋼筋的結(jié)構(gòu)不能改變，否則會影響馬蹄形部分的受力。普通鋼筋與預(yù)應(yīng)力鋼筋發(fā)生沖突(續(xù))，處理方法：提前關(guān)閉普通鋼筋。為什么要把封閉的馬鐙設(shè)置成馬蹄形？目前預(yù)制T梁普遍存在的問題是裂縫一般集中在跨中方向的馬蹄形部分，翼緣板下緣的裂縫多發(fā)生在運(yùn)營階段，如封閉鋼筋的構(gòu)造、結(jié)構(gòu)設(shè)計的預(yù)應(yīng)力張拉、梁底裂縫等！馬蹄鐵裂開了！2.5、預(yù)應(yīng)力張拉和灌漿，雙重控制：張拉和伸長油壓表和千斤頂校準(zhǔn)灌漿目的：滿足粘結(jié)設(shè)計要求，防止鋼絞線生銹和斷裂(非常嚴(yán)重，水和氣體將不可避免地滲入管道)西方發(fā)達(dá)國家：德國、美國等。由于預(yù)應(yīng)力筋的腐蝕，造成了巨大的損失。2.5預(yù)應(yīng)力張拉和灌漿，常見

12、故障：非對稱張拉(常見)標(biāo)定時間過長，油壓表故障過快，導(dǎo)致有效預(yù)應(yīng)力無法傳遞到整個梁體。灌漿未按設(shè)計和規(guī)范要求進(jìn)行，灌漿不飽滿，封錨隨意。2)初始張力的確定方法與最終確定的控制應(yīng)力密切相關(guān)。如果初始應(yīng)力不足，很難按照設(shè)計要求建立有效的預(yù)應(yīng)力從圖2中可以看出，曲線的后半部分類似于一條直線，這表明鋼梁的松弛和錨具的滑移已經(jīng)消除，拉力與伸長率成正比。通過向坐標(biāo)原點(diǎn)延伸該直線，對應(yīng)于直線和曲線之間的分離點(diǎn)(大約20%)的張力值可以被確定為初始張力值。2020/7/2，(4)預(yù)應(yīng)力張拉后主梁的變形值，是整個結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，能真實(shí)反映結(jié)構(gòu)的有效預(yù)應(yīng)力和混凝土的彈性模量等力學(xué)和物理參數(shù)。預(yù)應(yīng)力混凝土T梁在預(yù)應(yīng)力

13、筋張拉后發(fā)生撓度，撓度值根據(jù)設(shè)計文件確定。當(dāng)缺少設(shè)計值時，可根據(jù)(0.8-1.0)升進(jìn)行估算.例如，對于跨度為40米的丁字梁，在正常情況下，張拉后的撓度值為(0.8-1.0)40=(3.2-4.0)厘米。小于或超過變形值分析：有效預(yù)應(yīng)力、彈性模量、齡期、截面尺寸分析！2.6、混凝土鑿毛，目的：為使新老混凝土結(jié)合良好，對接縫處存在的問題強(qiáng)調(diào)：星星點(diǎn)點(diǎn)，隨意鑿出正確的鑿毛；鑿去浮漿，暴露粗骨料技能；在模板上安裝鋼筋。用于止?jié){的棉紗沒有被去除。2.7現(xiàn)澆接頭鋼筋和混凝土澆筑的布置為單向應(yīng)力板，現(xiàn)澆接頭中承受正彎矩的環(huán)向鋼筋應(yīng)焊接/綁扎。環(huán)向鋼筋接頭存在的問題應(yīng)向上布置：環(huán)向鋼筋向下布置的模板磨損，接

14、頭不嚴(yán)密，振動不密實(shí)(甚至弱夯)，與翼緣板連接不良，復(fù)雜的鋼筋布置不夠振搗，吊裝孔混凝土不振搗，縱縫施工質(zhì)量好。縱向濕接縫模板損壞，2.8預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁、預(yù)應(yīng)力管道的布置和線形對截面應(yīng)力影響很大，梁底和支座不均勻產(chǎn)生的局部承壓導(dǎo)致小箱梁的變形應(yīng)力，導(dǎo)致開裂的箱梁內(nèi)外溫差導(dǎo)致屋面混凝土開裂(收縮裂縫較為常見)。斜腹板設(shè)置的彎鉤鋼筋與設(shè)計嚴(yán)重不符！的關(guān)鍵是沒有理解這根肋骨的功能！1、小箱梁內(nèi)的混凝土表面。模板操作(移除)困難；2.內(nèi)部塑料薄膜太薄(不起作用)。如何改進(jìn)模板技術(shù)需要大家一起努力！2.9維護(hù)，正確理解維護(hù)的概念(保持濕度和溫度)；當(dāng)溫度低于5時，需要覆蓋保溫養(yǎng)護(hù)，不能直接灑水養(yǎng)護(hù)；

15、使用微膨脹混凝土?xí)r，必須保持水分，使鈣長石能夠充分生長；低水膠比高強(qiáng)混凝土不泌水，不及時覆蓋養(yǎng)護(hù)容易開裂；防止陽光直射，并覆蓋維護(hù)。2.9養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)日期不少于7d(高強(qiáng)度混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工指南、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范)。高強(qiáng)混凝土的水化熱偏高，養(yǎng)護(hù)期間混凝土內(nèi)部最高溫度不應(yīng)高于75，混凝土內(nèi)部和表面溫差小于25。為了控制高強(qiáng)混凝土的塑性裂縫，減少其收縮，有必要從模板開始就對混凝土進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)，并采取噴涂、澆水、覆膜等措施。永遠(yuǎn)不要像普通混凝土結(jié)構(gòu)一樣，在進(jìn)入模板幾個小時后開始養(yǎng)護(hù)。2.10、軸瓦平整度差，平整度差，施工控制不嚴(yán)，導(dǎo)致局部軸承脫空，影響軸承的使用壽命，從而造成扭曲應(yīng)力和箱梁開裂。一

16、、二級施工人員都有重點(diǎn)，2.11橋面連續(xù)性，梁端間隙過大，梁端間隙過大，注意橋面連續(xù)性與結(jié)構(gòu)連續(xù)性的區(qū)別，3 .橋面鋪裝施工中的常見問題，3.1現(xiàn)澆鋪裝的作用，發(fā)揮找平層的作用，發(fā)揮整體連接的作用，并參與一些受力梁上剪力鍵鋼筋的布置，以保證共同受力。3.2施工中常見的通病，如未能清除梁頂出現(xiàn)的裂縫(裂縫是反射性的)，將鋼網(wǎng)(片)直接放在梁頂，實(shí)際上起到了隔離層的作用(加劇了橋面的應(yīng)力，對橋面造成嚴(yán)重破壞)，正確清除了頂面裂縫分布越來越密集的區(qū)域， 鋼筋應(yīng)設(shè)置足夠的保護(hù)層厚度，鋼筋可適當(dāng)加密，以確保鋼筋網(wǎng)和梁頂部之間可提供混凝土，從而實(shí)現(xiàn)橋面連續(xù)梁端部模板的隨機(jī)施工(填砂)。 填砂應(yīng)保證密實(shí)，最好采用泡沫材料，或因施工通病造成結(jié)構(gòu)連續(xù)，鋼筋直接放在梁頂。橋面混凝土澆筑后，鋼筋上浮。好的經(jīng)驗(yàn)