橋梁施工質量通病與防治_第1頁
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文檔簡介

橋梁施工質量通病與防治第一頁,共106頁。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)現代交通特點:快捷、效率→橋梁+隧道

大投入,需求、百年大計第二頁,共106頁。新工程涌現第三頁,共106頁。施工:準備工作→工程施工→驗收準備工作:施工方案確定

施工質量的保障工程施工:質量控制,預防、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、規程,全面控制。第一部分:橋梁施工質量通病及防治措施第二部分:地鐵施工質量通病及防治措施第四頁,共106頁。橋梁基本知識橋梁基礎施工橋梁支座施工橋梁上部結構施工橋梁其他部位施工第一部分橋梁施工質量通病及防治措施必須熟讀施工技術規范,掌握驗收標準。

第五頁,共106頁。認識橋梁才能造好橋梁!

橋型及其力學特點

橋梁分類:

梁式橋:簡支梁橋、連續梁橋、剛構橋拱橋:圬工拱橋、鋼管拱橋

無推力拱:結構無推力、縱向拉桿吊式橋:斜拉橋、懸索橋

2橋梁分類第六頁,共106頁。(1)梁式橋簡支梁橋連續梁橋第七頁,共106頁。(1-1)連續梁(鋼梁)第八頁,共106頁。(1-2)連續梁(變截面)第九頁,共106頁。(1-3)梁式橋(混合梁式橋)混合結構梁式橋第十頁,共106頁。(2)連續剛構橋第十一頁,共106頁。(3)拱橋(圬工拱橋)上承式實腹空腹第十二頁,共106頁。(3)拱橋(鋼管拱橋)上承式下承式第十三頁,共106頁。(4)吊橋(斜拉橋)雙索面Y塔柱斜拉橋三要素:斜拉桿塔柱加勁梁第十四頁,共106頁。(4)吊橋(懸索橋)懸索橋六要素:主纜、塔柱、吊桿加勁梁、錨固、索鞍漂浮式第十五頁,共106頁。(4)吊橋(自錨式懸索橋)武漢市首座自錨式懸索橋第十六頁,共106頁。交通工程的發展迎來了機遇和市場

大量的資金投入(以往“千萬”,現在“數億”)

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→缺乏經驗,要求高

第十七頁,共106頁。影響橋梁結構物安全、工期、工程造價設計與施工中,占有極為重要的地位。橋梁基礎:

淺基礎:<5m深基礎:>5m

樁基礎:沉(入)樁、鉆(挖)孔樁;沉井基礎地下連續墻基礎組合式基礎

3橋梁基礎施工第十八頁,共106頁。橋梁淺基礎:(<5m)

旱地淺基礎:明挖

淺水淺基礎:圍堰+明挖

深水淺基礎:鋼圍堰+明挖

3.1橋梁淺基礎施工第十九頁,共106頁。(1)旱地淺基礎:明挖施工

基礎承載能力、(特殊土、軟土)地基處理

注意:排水,防止標高基礎長期暴露砌體工程

拼裝工程

注意:及時回填,減少標高基礎暴露時間。請勿這樣地基處理第二十頁,共106頁。(2)淺水淺基礎: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、基礎處理基礎承載能力、(特殊土、軟土)地基處理

注意:排水,防止標高基礎長期暴露砌體工程

拼裝工程:拼裝構件的安定性。

分析:水頭高于標高基礎,含水量高。拼裝件橫向約束:摩擦力、縱向構件

預防:增加錨樁,及時回填

作用:減少標高基礎暴露時間;橫向穩定。第二十一頁,共106頁。淺水淺基礎:結構橫移問題第二十二頁,共106頁。(3)深水淺基礎:鋼圍堰+明挖施工套箱圍堰、雙壁鋼圍堰(施工比較復雜,略)第二十三頁,共106頁。雙壁鋼圍堰內施工現場第二十四頁,共106頁。橋梁深基礎:>5m

樁基礎

成孔方式:鉆(沖)孔、人工挖孔3.2橋梁深基礎施工—樁基礎第二十五頁,共106頁。洛陽鏟第二十六頁,共106頁。第二十七頁,共106頁。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)橋梁樁基礎成孔質量通病與防治第二十八頁,共106頁。(1)孔位、垂直度:復測、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,繼續鉆進;坍孔嚴重時,立即回填,數日后采取改善措施后重鉆。(3)偏孔、彎曲原因:地質松軟、不均,巖面傾斜、鉆架位移、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掃孔,糾正方向;嚴重時,回填黏質土到偏斜處頂面,沉積密實后重鉆。第二十九頁,共106頁。(4)擴孔與縮孔擴孔:原因:孔壁小坍塌、鉆錐擺動過大;

防治:用失水率小的優質泥漿護壁

縮孔:原因:地層中遇水膨脹的軟塑土、泥質頁巖;鉆錐磨損過甚;孔周荷載。防治:焊補鉆錐,鉆錐上下反復掃孔,擴大孔徑。(5)鉆孔漏漿現象:護筒內水頭不能保持。防治:護筒周圍回填土夯筑密實、增加護筒埋深、減小護筒內水頭、增加泥漿密度和黏度、倒入黏土、增加孔壁黏質土層厚度等。第三十頁,共106頁。(6)梅花孔(或十字孔)原因:沖擊鉆錐自動轉向裝置失靈、泥漿相對宿度和黏度太大、沖程太小等。

防治:片石或卵石土摻黏質土混合回填,重新沖擊鉆孔。(7)糊鉆、埋鉆、卡鉆原因:軟塑黏質土層、泥漿相對密度和黏度過大、進尺快、鉆渣量大、鉆桿內徑過小、出漿口堵塞等。

防治:改善泥漿性能,排查鉆桿內徑、鉆渣進出口和排渣設備尺寸,控制進尺。若已嚴重糊鉆,應停鉆提出鉆錐,清除鉆渣。

卡鉆發生在沖擊鉆孔時,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。

第三十一頁,共106頁。樁孔檢測超長樁下鋼筋籠(加勁圓)混凝土灌注(導管,埋管深度)(2)橋梁樁基礎澆筑質量通病與防治第三十二頁,共106頁。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:

澆筑砼前,應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管,減少導管埋入深度,使導管下端高出鋼筋籠下端相當距離時再按正常速度澆筑。

發現鋼筋籠開始上浮時,立即停止澆注,準確計算導管埋深和已澆砼標高,緩慢提升導管后再進行澆注。

第三十三頁,共106頁。2)斷樁

成因

導管堵塞: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;

計算導管埋深出錯,或盲目提升導管,使導管脫離砼面,再澆筑砼時,中間出現夾泥層;

鋼筋籠將導管卡住,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沉淀物,造成砼灌注極為困難,堵管、導管拔不上來,引發斷樁;

導管接頭處滲漏,泥漿進入管內,混入砼中;

砼供應中斷,不能連續澆筑,中斷時間長,造成堵管。第三十四頁,共106頁。

防治措施

配合比按水下砼配置,測試坍落度,防止導管堵塞;

第一次砼量要大,產生極大沖擊力,克服泥漿阻力;

快速連續澆注,使砼和泥漿保持流動狀態,防止堵管;

嚴禁不經測算盲目提拔導管,防止導管脫離砼面;

鋼筋籠主筋接頭要焊平,防止導管法蘭卡住鋼筋籠;

使用經過檢漏和耐壓試驗的導管;

保證砼供應連續,使用兩家商砼以備應急用。第三十五頁,共106頁。沉井基礎3.3橋梁深基礎施工—沉井基礎第三十六頁,共106頁。(1)施工事故及應急措施難沉突沉偏沉超沉刃腳損傷基底隆起、噴水、噴砂(2)特殊下沉技術:泥漿潤滑套法空氣幕法橋梁深基礎沉井基礎施工質量通病與防治第三十七頁,共106頁。(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、井壁外側設置高壓射水管、井壁外側面涂潤滑劑、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:及時排水或井筒上頂加外荷載。橋梁深基礎沉井基礎施工質量通病與防治第三十八頁,共106頁。(2)突沉

原因:井壁與地層間的摩阻力小;防治措施:

適當增加刃腳踏面寬度;

挖土均勻、對稱,控制深度;

向井壁外側與地層間的孔晾中填充礫石構成楔槽。(3)偏沉

原因1:兩側井壁與地層間的摩阻力不同

防治措施:下沉少的一側井壁外側采用鉆孔、沖水、壓氣等措施減小摩阻力;

原因2:兩側刃腳踏面處土體支承反力布同

防治措施:下沉少的一側的井內加快挖土,用高壓水沖挖刃腳踏面下方土體;下沉多的一邊停止挖土,或者在井筒內側加支承架。若是井筒重量不對稱,應局部加載。橋梁深基礎沉井基礎施工質量通病與防治第三十九頁,共106頁。(4)超沉

原因:超沉可因地層強度不夠、過軟或刃腳射水過量;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;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η<1時,會出現這一類事故,應改用壓氣工法。橋梁深基礎沉井基礎施工質量通病與防治第四十頁,共106頁。梁式橋支座以上的承重結構。

車輛荷載通過上部結構傳給支座,傳給下部結構及基礎施工方法:

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橋梁上部結構施工第四十一頁,共106頁。4.1滿堂架法第四十二頁,共106頁。(1)滿堂架1(簡支梁按跨滿堂架)第四十三頁,共106頁。(1)滿堂架1(簡支梁按跨滿堂架)第四十四頁,共106頁。(2)滿堂架2(連續梁按聯滿堂架,鋼模板)第四十五頁,共106頁。滿堂架施工安全問題強度、剛度、穩定性。腳手架搭設通病,三個方面:搭設、拆除方面;使用;扣件、鋼管進場時質量問題。

搭設、拆除通病的直接原因

搭設隊伍無資質,人員沒有專業培訓。

搭設、拆除無方案,憑經驗搭設。

立桿基礎不符合專項方案設計要求。

立桿、大橫桿、小橫桿等桿件和剪刀撐搭設間距及接頭不符合規范要求和施工方案要求,立桿垂直度超過規范允許范圍。

附墻件(剛性)連接未按方案要求和設計設置。

腳手架板(竹笆榀)未滿鋪、扎牢,架體內立桿外側離墻間距偏大且封閉不嚴密。

安全網質量問題及掛設不規范。

拆架時違反程序,沒按拆架方案和安全技術交底要求作業。第四十六頁,共106頁。滿堂架應該考慮的問題:安全、質量第四十七頁,共106頁。重視滿堂架計算!腳手架事故頻發,暴露了人們對腳手架安全重視缺失,對腳手架安裝、施工忽視第四十八頁,共106頁。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生。上部結構預制T梁、現澆箱梁、下承式鋼管拱。工藝:混凝土梁→鋼管拱梁→吊梁第四十九頁,共106頁。滿堂架施工的梁澆筑順序第五十頁,共106頁。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。第五十一頁,共106頁。從病害看混凝土梁施工(2)擋塊破壞質量病害: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(清理)第五十二頁,共106頁。預應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,漏漿等質量通病出現。

模板須自檢、復檢、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,設置專門看模人員巡視模板支架情況,發現異常情況及時處理。

模板背后設次梁、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,穩定、可靠、不變形、不漏漿。

第五十三頁,共106頁。預應力混凝土梁施工通病及防治(2)混凝土工程

通病及防治

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

第五十四頁,共106頁。預應力混凝土梁施工通病及防治(3)小箱梁結構中永存預應力問題

是預應力混凝土結構質量較普遍的通病。

施工中施加的預應力不足

壓漿不及時

錨具質量

永存預應力過大,反拱開裂。第五十五頁,共106頁。預應力混凝土梁施工通病及防治—預應力不足具體表現:

(1)在預制場跨中下緣開裂;

(2)營運后跨中下緣開裂。形成原因

(1)預應力不足。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)預應力筋材質不過關,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)操作培訓

(2)材質試驗、計量標定。

(3)嚴格計算、復核、審查施工計算程序。

(4)預應力不足的成品梁,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。第五十六頁,共106頁。后張法分級張拉

雙控:

位移控制

應力控制錨端結構少筋,未按圖施工施工要考慮、預測后果第五十七頁,共106頁。裝配法的連續梁施工

先簡支后連續,在相鄰梁間施加負彎矩移動模架法的連續梁施工

現澆混凝土梁移動支架法的連續梁施工

節段拼裝4.3裝配法、移動模架法、移動支架法第五十八頁,共106頁。先簡支后連續,在相鄰梁間施加負彎矩(1)裝配法第五十九頁,共106頁。移動模架法的連續梁施工(現澆混凝土梁)(2)移動模架法第六十頁,共106頁。移動模架第六十一頁,共106頁。第六十二頁,共106頁。(1)灌注樁常見質量問題和防控(2)支架模板施工質量問題和防控支架、模板的承載能力(強度、剛度和穩定性),位移(3)現澆混凝土連續梁施工質量通病和防控通病:貫穿裂縫、深層裂縫和表面裂縫(大體積混凝土裂縫)

防控:

優化配合比,水化熱小的水泥,級配、外加劑;

優化澆筑、振搗措施;全面分層、分段初凝前逐層澆筑法;

加強養護措施(4)預應力張拉常見質量問題和防控

人員、設備控制下料、安裝控制張拉、錨固控制壓漿、封錨控制現澆混凝土連續梁施工通病和防控第六十三頁,共106頁。箱梁的混凝土澆筑澆筑分界線位置?第六十四頁,共106頁。移動支架法的連續梁施工(節段拼裝)(3)移動支架法第六十五頁,共106頁。連續處理第六十六頁,共106頁。4.4連續鋼梁(多支點懸臂施工)第六十七頁,共106頁。鋼梁分段(控制施工焊接變形)第六十八頁,共106頁。利用溫度進行鋼梁:縱移、橫移第六十九頁,共106頁。利用溫度進行鋼梁:

縱移、橫移半懸臂架設法、中間合攏法第七十頁,共106頁。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段施工。5連續梁橋、剛構橋的懸臂施工第七十一頁,共106頁。我國90年代初引進連續剛構橋。病害:跨中沉降、破損5.1連續剛構橋病害第七十二頁,共106頁。施工應力與設計的一致性。5.2懸臂施工的成橋應力第七十三頁,共106頁。施工線型不斷改變,施工監控5.3懸臂施工的成橋線型第七十四頁,共106頁。5.4合攏合攏是橋梁施工大喜的日子,關注度很高。橋梁分段施工合攏關系到成橋應力。溫度產生次應力。特別是鋼結構。

鋼材溫度系數:10~13μm/℃100m,1℃,增加1mm混凝土溫度系數:8~12μm/℃

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

預計:

第七十五頁,共106頁。第七十六頁,共106頁。陽面、陰面彎曲,縱向第七十七頁,共106頁。6頂推施工頂推施工:在橋縱軸方向的臺后設置預制場地,分節段預制,用縱向預應力筋將預制節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制場地。之后繼續在預翩場地進行下一節段梁的預制,循環操作直至施工完成。第七十八頁,共106頁。頂推施工法1第七十九頁,共106頁。頂推施工法2第八十頁,共106頁。

懸索橋主梁頂推工藝第八十一頁,共106頁。

第八十二頁,共106頁。

第八十三頁,共106頁。

第八十四頁,共106頁。

第八十五頁,共106頁。

第八十六頁,共106頁。

第八十七頁,共106頁。

第八十八頁,共106頁。

第八十九頁,共106頁。

第九十頁,共106頁。

第九十一頁,共106頁。

第九十二頁,共106頁。7懸索橋索施工懸索橋懸索橋的跨越能力是目前所有橋型中最大的。

施工順序:塔柱→錨定→

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