1、橋梁施工質(zhì)量通病 及防治措施 武漢大學(xué)土木工程學(xué)院 王敏強,1 交通工程要素,交通工程：公路、鐵路、軌道交通 公路交通 = 道路+橋梁+隧道（地下通道） 現(xiàn)代交通特點： 快捷、效率 橋梁+隧道 大投入，需求、百年大計,新工程涌現(xiàn),施工：準備工作 工程施工驗收 準備工作：施工方案確定 施工質(zhì)量的保障 工程施工：質(zhì)量控制，預(yù)防、治理 驗收：施工過程記錄、整理，隱蔽工程資料 熟悉、研究驗收要求、規(guī)程，全面控制。 第一部分：橋梁施工質(zhì)量通病及防治措施 第二部分：地鐵施工質(zhì)量通病及防治措施,橋梁基本知識 橋梁基礎(chǔ)施工 橋梁支座施工 橋梁上部結(jié)構(gòu)施工 橋梁其他部位施工,第一部分 橋梁施工質(zhì)量通病及防治措施

2、,必須熟讀施工技術(shù)規(guī)范，掌握驗收標準。,認識橋梁才能造好橋梁！ 橋型及其力學(xué)特點 橋梁分類： 梁式橋：簡支梁橋、連續(xù)梁橋、剛構(gòu)橋 拱橋：圬工拱橋、鋼管拱橋 無推力拱：結(jié)構(gòu)無推力、縱向拉桿 吊式橋：斜拉橋、懸索橋,2 橋梁分類,（1）梁式橋,簡支梁橋,連續(xù)梁橋,（1-1）連續(xù)梁（鋼梁）,（1-2）連續(xù)梁（變截面）,（1-3）梁式橋(混合梁式橋),混合結(jié)構(gòu)梁式橋,（2）連續(xù)剛構(gòu)橋,（3）拱橋（圬工拱橋）,上承式,實腹 空腹,（3）拱橋（鋼管拱橋）,上承式,下承式,（4）吊橋（斜拉橋）,雙索面,Y塔柱,斜拉橋三要素： 斜拉桿 塔柱 加勁梁,（4）吊橋（懸索橋）,懸索橋六要素： 主纜、塔柱、吊桿 加勁

3、梁、錨固、索鞍 漂浮式,（4）吊橋（自錨式懸索橋）,武漢市首座自錨式懸索橋,交通工程的發(fā)展迎來了機遇和市場 大量的資金投入（以往“千萬”，現(xiàn)在“數(shù)億”） 新穎投入加大 競爭的激烈化給施工部門帶來巨大的壓力 有沒有能力把工程做好、利潤最大化、風(fēng)險最小化 新穎施工難度加大 橋型的多樣化給施工人員提出很高的要求 新穎缺乏經(jīng)驗，要求高,影響橋梁結(jié)構(gòu)物安全、工期、工程造價 設(shè)計與施工中，占有極為重要的地位。 橋梁基礎(chǔ)： 淺基礎(chǔ)：5m 樁基礎(chǔ)：沉（入）樁、鉆(挖)孔樁； 沉井基礎(chǔ) 地下連續(xù)墻基礎(chǔ) 組合式基礎(chǔ),3 橋梁基礎(chǔ)施工,橋梁淺基礎(chǔ)：( 5m) 旱地淺基礎(chǔ)：明挖 淺水淺基礎(chǔ)：圍堰 + 明挖 深水淺基礎(chǔ)

4、：鋼圍堰 + 明挖,3.1 橋梁淺基礎(chǔ)施工,（1）旱地淺基礎(chǔ)：明挖施工 基礎(chǔ)承載能力、（特殊土、軟土）地基處理 注意：排水，防止標高基礎(chǔ)長期暴露 砌體工程 拼裝工程 注意：及時回填，減少標高基礎(chǔ)暴露時間。,請勿這樣 地基處理,（2）淺水淺基礎(chǔ)：圍堰 + 明挖施工 土圍堰、土（沙）袋圍堰、鋼板樁圍堰、 順序、安全、排水、基礎(chǔ)處理 基礎(chǔ)承載能力、（特殊土、軟土）地基處理 注意：排水，防止標高基礎(chǔ)長期暴露 砌體工程 拼裝工程：拼裝構(gòu)件的安定性。 分析：水頭高于標高基礎(chǔ)，含水量高。 拼裝件橫向約束：摩擦力、縱向構(gòu)件 預(yù)防：增加錨樁，及時回填 作用：減少標高基礎(chǔ)暴露時間；橫向穩(wěn)定。,淺水淺基礎(chǔ)：結(jié)構(gòu)橫移

5、問題,（3）深水淺基礎(chǔ)：鋼圍堰 + 明挖施工 套箱圍堰、雙壁鋼圍堰（施工比較復(fù)雜，略）,雙壁鋼圍堰內(nèi)施工現(xiàn)場,橋梁深基礎(chǔ)： 5m 樁基礎(chǔ) 成孔方式：鉆(沖)孔、人工挖孔,3.2 橋梁深基礎(chǔ)施工樁基礎(chǔ),洛陽鏟,孔位、垂直度 坍孔 偏孔、彎曲 擴孔與縮孔 鉆孔漏漿 梅花孔(或十字孔) 糊鉆、埋鉆 卡鉆,（1）橋梁樁基礎(chǔ)成孔質(zhì)量通病與防治,（1）孔位、垂直度：復(fù)測、定位、參考點，成孔過程控制 （2）坍孔： 坍孔不嚴重時，回填土到坍孔位以上，改善泥漿性能、加高水頭、深埋護筒等措施，繼續(xù)鉆進； 坍孔嚴重時，立即回填，數(shù)日后采取改善措施后重鉆。 （3）偏孔、彎曲 原因：地質(zhì)松軟、不均，巖面傾斜、鉆架位移、

6、安裝未平或遇探頭石等。 防治： 不嚴重：套孔。偏斜處吊住鉆錐反復(fù)掃孔，糾正方向； 嚴重時，回填黏質(zhì)土到偏斜處頂面，沉積密實后重鉆。,（4）擴孔與縮孔 擴孔： 原因：孔壁小坍塌、鉆錐擺動過大； 防治：用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護壁 縮孔： 原因：地層中遇水膨脹的軟塑土、泥質(zhì)頁巖；鉆錐磨損過甚；孔周荷載。 防治：焊補鉆錐，鉆錐上下反復(fù)掃孔，擴大孔徑。 （5）鉆孔漏漿 現(xiàn)象：護筒內(nèi)水頭不能保持。 防治：護筒周圍回填土夯筑密實、增加護筒埋深、減小護筒內(nèi)水頭、增加泥漿密度和黏度、倒入黏土、增加孔壁黏質(zhì)土層厚度等。,（6）梅花孔(或十字孔) 原因：沖擊鉆錐自動轉(zhuǎn)向裝置失靈、泥漿相對宿度和黏度太大、沖程太小等。

7、防治：片石或卵石土摻黏質(zhì)土混合回填，重新沖擊鉆孔。 （7）糊鉆、埋鉆、卡鉆 原因：軟塑黏質(zhì)土層、泥漿相對密度和黏度過大、進尺快、鉆渣量大、鉆桿內(nèi)徑過小、出漿口堵塞等。 防治：改善泥漿性能，排查鉆桿內(nèi)徑、鉆渣進出口和排渣設(shè)備尺寸，控制進尺。若已嚴重糊鉆，應(yīng)停鉆提出鉆錐，清除鉆渣。 卡鉆發(fā)生在沖擊鉆孔時，多因梅花孔或鉆錐； 卡鉆不宜強提，小錐沖擊或沖吸法松動鉆錐周圍鉆渣。,樁孔檢測 超長樁下鋼筋籠（加勁圓） 混凝土灌注（導(dǎo)管，埋管深度）,（2）橋梁樁基礎(chǔ)澆筑質(zhì)量通病與防治,超長樁下鋼筋籠吊裝，彎曲、永久變形，防治：加勁圓； 1）鋼筋籠上浮 原因： 泥漿濃度大； 底部時澆筑速度太快； 防治措施： 澆

8、筑砼前，應(yīng)將鋼筋籠固定在孔位護筒上。 砼上升到鋼筋籠下端，放慢澆筑速度；鋼筋籠被埋入砼有一定深度再提升導(dǎo)管，減少導(dǎo)管埋入深度，使導(dǎo)管下端高出鋼筋籠下端相當距離時再按正常速度澆筑。 發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開始上浮時，立即停止?jié)沧?，準確計算導(dǎo)管埋深和已澆砼標高，緩慢提升導(dǎo)管后再進行澆注。,2）斷樁 成因 導(dǎo)管堵塞：塌落度小，骨料大，運距長，和易性差，疏通堵管再澆筑砼時，中間就會形成夾泥層； 計算導(dǎo)管埋深出錯，或盲目提升導(dǎo)管，使導(dǎo)管脫離砼面，再澆筑砼時，中間出現(xiàn)夾泥層； 鋼筋籠將導(dǎo)管卡住，強力拔管時，使泥漿進入砼中。 灌注時間過長，上部砼接近初凝，形成硬殼，隨時間增長，泥漿中殘渣將不斷沉淀，加厚了積聚在砼表面的

9、沉淀物，造成砼灌注極為困難，堵管、導(dǎo)管拔不上來，引發(fā)斷樁； 導(dǎo)管接頭處滲漏，泥漿進入管內(nèi)，混入砼中； 砼供應(yīng)中斷，不能連續(xù)澆筑，中斷時間長，造成堵管。,防治措施 配合比按水下砼配置，測試坍落度，防止導(dǎo)管堵塞； 第一次砼量要大，產(chǎn)生極大沖擊力，克服泥漿阻力； 快速連續(xù)澆注，使砼和泥漿保持流動狀態(tài)，防止堵管； 嚴禁不經(jīng)測算盲目提拔導(dǎo)管，防止導(dǎo)管脫離砼面； 鋼筋籠主筋接頭要焊平，防止導(dǎo)管法蘭卡住鋼筋籠； 使用經(jīng)過檢漏和耐壓試驗的導(dǎo)管； 保證砼供應(yīng)連續(xù)，使用兩家商砼以備應(yīng)急用。,沉井基礎(chǔ),3.3 橋梁深基礎(chǔ)施工沉井基礎(chǔ),(1)施工事故及應(yīng)急措施 難沉 突沉 偏沉 超沉 刃腳損傷 基底隆起、噴水、噴砂

10、(2)特殊下沉技術(shù): 泥漿潤滑套法 空氣幕法,橋梁深基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)施工質(zhì)量通病與防治,（1） 難沉 過于緩慢或沉不下去。 原因1：井壁與地層間摩阻力過大； 防治措施：泥漿潤褥套或空氣幕、井壁外側(cè)設(shè)置高壓射水管、井壁外側(cè)面涂潤滑劑、井筒上頂外加壓A荷載、利用地錨反力壓入以及井壁外側(cè)鉆孔、破壞楔槽等。 原因2：刃腳下土層抗力過大； 防治措施：在刃腳處設(shè)置高壓噴水管，射出高壓射水或高壓水槍射水，沖挖刃腳正下方土體；或用鉆機擾動刃腳下方土體。 原因3：刃腳正下方存在大的卵石； 防治措施：潛水員下水鉆孔、爆破清除；利用地錨壓沉或改沉井工法為沉箱工法施工。 原因4：上浮力過大而難沉； 防治措施：及時排水或井

11、筒上頂加外荷載。,橋梁深基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)施工質(zhì)量通病與防治,（2）突沉 原因：井壁與地層間的摩阻力?。?防治措施： 適當增加刃腳踏面寬度； 挖土均勻、對稱，控制深度； 向井壁外側(cè)與地層間的孔晾中填充礫石構(gòu)成楔槽。 （3）偏沉 原因1：兩側(cè)井壁與地層間的摩阻力不同 防治措施：下沉少的一側(cè)井壁外側(cè)采用鉆孔、沖水、壓氣等措施減小摩阻力； 原因2：兩側(cè)刃腳踏面處土體支承反力布同 防治措施：下沉少的一側(cè)的井內(nèi)加快挖土，用高壓水沖挖刃腳踏面下方土體；下沉多的一邊停止挖土，或者在井筒內(nèi)側(cè)加支承架。若是井筒重量不對稱，應(yīng)局部加載。,橋梁深基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)施工質(zhì)量通病與防治,（4）超沉 原因：超沉可因地層強度不夠、過軟

12、或刃腳射水過量； 防治措施：千斤頂上提。 （5）刃腳損傷 原因：運輸、安裝過程中碰破刃腳；遇到孤石、巨礫層等硬層； 防治措施：鋼板、鋼筋混凝土修復(fù)；把表層孤石、巨礫置換成細粒土砂再施工。 （6）基底隆起、噴水、噴砂 隆起安全系數(shù)1時，會出現(xiàn)這一類事故，應(yīng)改用壓氣工法。,橋梁深基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)施工質(zhì)量通病與防治,梁式橋支座以上的承重結(jié)構(gòu)。 車輛荷載通過上部結(jié)構(gòu)傳給支座，傳給下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ) 施工方法： 簡支梁：滿堂架法、裝配法、移動模架法、移動支架法； 連續(xù)梁：滿堂架法、裝配法、移動模架法、移動支架法、懸臂施工法、頂推法。,4 橋梁上部結(jié)構(gòu)施工,4.1 滿堂架法,（1）滿堂架1（簡支梁按跨滿堂架）,（

13、1）滿堂架1（簡支梁按跨滿堂架）,（2）滿堂架2（連續(xù)梁按聯(lián)滿堂架，鋼模板）,滿堂架施工安全問題,強度、剛度、穩(wěn)定性。 腳手架搭設(shè)通病，三個方面：搭設(shè)、拆除方面；使用；扣件、鋼管進場時質(zhì)量問題。 搭設(shè)、拆除通病的直接原因 搭設(shè)隊伍無資質(zhì)，人員沒有專業(yè)培訓(xùn)。 搭設(shè)、拆除無方案，憑經(jīng)驗搭設(shè)。 立桿基礎(chǔ)不符合專項方案設(shè)計要求。 立桿、大橫桿、小橫桿等桿件和剪刀撐搭設(shè)間距及接頭不符合規(guī)范要求和施工方案要求，立桿垂直度超過規(guī)范允許范圍。 附墻件(剛性)連接未按方案要求和設(shè)計設(shè)置。 腳手架板(竹笆榀)未滿鋪、扎牢，架體內(nèi)立桿外側(cè)離墻間距偏大且封閉不嚴密。 安全網(wǎng)質(zhì)量問題及掛設(shè)不規(guī)范。 拆架時違反程序，沒按

14、拆架方案和安全技術(shù)交底要求作業(yè)。,滿堂架應(yīng)該考慮的問題：安全、質(zhì)量,重視滿堂架計算！,腳手架事故頻發(fā)，暴露了人們對腳手架安全重視缺失，對腳手架安裝、施工忽視,重視滿堂架計算！,湖南婁底漣水河大橋下塌事故。鋼管拱第十跨橋面發(fā)生。上部結(jié)構(gòu)預(yù)制T梁、現(xiàn)澆箱梁、下承式鋼管拱。工藝：混凝土梁鋼管拱梁吊梁,滿堂架施工的梁澆筑順序,4.1 從病害看混凝土梁施工（1）,橡膠支座只有一半支承（支座太近、施工間隙。）,企口縫處裂縫,企口縫只傳遞剪力，不傳遞彎矩 企口縫縫寬圖紙1cm的原因。,從病害看混凝土梁施工（2）,擋塊破壞,質(zhì)量病害：色差、蜂窩麻面、不密實； 防治：控制澆筑速度、振搗,擋塊與主梁間必須有間隙（

15、清理）,預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工通病及防治,（1）模板工程通病 澆注混凝土過程跑模、漏漿； 模板接縫、尺寸偏差。 預(yù)治措施 支架須計算，不得擅自更改降低標準。 安裝牢固可靠，板縫密貼，幾何尺寸及預(yù)留孔洞位置的準確性，避免在混凝土灌注過程中跑模，漏漿等質(zhì)量通病出現(xiàn)。 模板須自檢、復(fù)檢、專檢合格后方可灌注施工。 灌注過程，振搗器嚴禁直接接觸模板，以免造成變形和漏漿，設(shè)置專門看模人員巡視模板支架情況，發(fā)現(xiàn)異常情況及時處理。 模板背后設(shè)次梁、橫托對頂支撐，避免跑模。 模板表面平整、無翹曲、無損壞，刷脫模劑。 擋頭模板采用木模，穩(wěn)定、可靠、不變形、不漏漿。,預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工通病及防治,（2）混凝土工程通病及

16、防治 蜂窩 麻面 孔洞 露筋 混凝土表面不平整 混凝土表面裂縫 外觀尺寸偏差 混凝土工程,預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工通病及防治,（3）小箱梁結(jié)構(gòu)中永存預(yù)應(yīng)力問題 是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量較普遍的通病。 施工中施加的預(yù)應(yīng)力不足 壓漿不及時 錨具質(zhì)量 永存預(yù)應(yīng)力過大，反拱開裂。,預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工通病及防治預(yù)應(yīng)力不足,具體表現(xiàn)： （1）在預(yù)制場跨中下緣開裂； （2）營運后跨中下緣開裂。 形成原因 （1）預(yù)應(yīng)力不足。施工以拉力機張拉噸位控制，伸長量不重視。 （2）千斤頂和油壓機未標定。 （3）預(yù)應(yīng)力筋材質(zhì)不過關(guān)，延伸率和彈性模量等。鋼絞線過粗。 （4）計算錯誤。 （5）管道摩阻損失較大 防治措施 （1）操作培

17、訓(xùn) （2）材質(zhì)試驗、計量標定。 （3）嚴格計算、復(fù)核、審查施工計算程序。 （4）預(yù)應(yīng)力不足的成品梁，有效補救方案。 （5）加強管道定位鋼筋。認真清孔，防止振搗棒離波紋管太近。,后張法分級張拉雙控： 位移控制 應(yīng)力控制,錨端結(jié)構(gòu)少筋，未按圖施工,施工要考慮、預(yù)測后果,裝配法的連續(xù)梁施工 先簡支后連續(xù)，在相鄰梁間施加負彎矩 移動模架法的連續(xù)梁施工 現(xiàn)澆混凝土梁 移動支架法的連續(xù)梁施工 節(jié)段拼裝,4.3 裝配法、移動模架法、移動支架法,先簡支后連續(xù)，在相鄰梁間施加負彎矩,（1）裝配法,移動模架法的連續(xù)梁施工(現(xiàn)澆混凝土梁),（2）移動模架法,移動模架,（1）灌注樁常見質(zhì)量問題和防控 （2）支架模板施

18、工質(zhì)量問題和防控 支架、模板的承載能力（強度、剛度和穩(wěn)定性），位移 （3）現(xiàn)澆混凝土連續(xù)梁施工質(zhì)量通病和防控 通?。贺灤┝芽p、深層裂縫和表面裂縫（大體積混凝土裂縫） 防控： 優(yōu)化配合比，水化熱小的水泥，級配、外加劑； 優(yōu)化澆筑、振搗措施；全面分層、分段初凝前逐層澆筑法； 加強養(yǎng)護措施 （4）預(yù)應(yīng)力張拉常見質(zhì)量問題和防控 人員、設(shè)備控制 下料、安裝控制 張拉、錨固控制 壓漿、封錨控制,現(xiàn)澆混凝土連續(xù)梁施工通病和防控,箱梁的混凝土澆筑,澆筑分界線位置？,移動支架法的連續(xù)梁施工(節(jié)段拼裝),（3）移動支架法,連續(xù)處理,4.4 連續(xù)鋼梁（多支點懸臂施工）,鋼梁分段（控制施工焊接變形）,利用溫度進行鋼梁

19、：縱移、橫移,利用溫度進行鋼梁： 縱移、橫移,半懸臂架設(shè)法、中間合攏法,20世紀30年代，歐洲米蘭法：無支架施工工藝。石拱橋首用不用支架的鋼筋混凝土拱肋分段懸拼施工 50年代末，德國混凝土懸臂梁掛籃懸澆節(jié)段施工。,5 連續(xù)梁橋、剛構(gòu)橋的懸臂施工,我國90年代初引進連續(xù)剛構(gòu)橋。病害：跨中沉降、破損,5.1連續(xù)剛構(gòu)橋病害,施工應(yīng)力與設(shè)計的一致性。,5.2懸臂施工的成橋應(yīng)力,施工線型不斷改變，施工監(jiān)控,5.3懸臂施工的成橋線型,5.4 合攏,合攏是橋梁施工大喜的日子，關(guān)注度很高。 橋梁分段施工合攏關(guān)系到成橋應(yīng)力。 溫度產(chǎn)生次應(yīng)力。特別是鋼結(jié)構(gòu)。 鋼材溫度系數(shù)：1013m/ 100m，1，增加1mm 混凝土溫度系數(shù)：812m/ 陰面、陽面：非均勻變形 大跨度：象山大橋，縱向變形 兩端有約束 預(yù)計：,陽面、陰面彎曲，縱向,6 頂推施工,頂推施工：在橋縱軸方向的臺后設(shè)置預(yù)制場地，分節(jié)段預(yù)制，用縱向預(yù)應(yīng)力筋將預(yù)制節(jié)段與施工完成的梁體連成整體，然后通過水平千斤頂施力，將梁體向前頂推出預(yù)制場地。之后繼續(xù)在預(yù)翩場地進行下一節(jié)段梁的預(yù)制，循環(huán)操作直至施工完成。,頂推