30米箱梁施工常见通病及预防浅析

科技信息　。建筑与工程ｏ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　２００６年第５期　３０米箱梁施工常见通病及预防浅析　闰振虎，王从才　（１、中铁十五局集团第五工程有限公司　河南洛阳４７１０００；２、徐州建筑学院建筑设计院。江苏徐州２２１００８）　摘要：在桥梁施工中，３０米预应力预制箱梁是比较常见的一种桥梁形式。通过多年的施工及现场观察，对３０米箱梁施工过程中的常见质量　通病及预防措施加以分析。　关键词：３０米箱梁；质量通病；预防措施　进入２ｌ世纪以来，我国公路事业，特别是高等级公路建设取得了　２．２．２温度变化及收缩引起的裂缝　混凝土具有热胀冷缩的性　迅速发展。公路桥梁建设技术水平迈进了世界先进行列，普通结构的　质，当外部环境或结构内部湿度发生变化时，混凝土将发生变形，若变　大中型预应力混凝土桥梁已经在全国范围内普及。３０米预应力后张　形遇到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时，　法箱梁做为一种比较常见的桥梁结构形式，在桥梁建设中得到广泛应　即产生温度裂缝．引起温度裂缝的原因如下：　用。关中环线礼泉至阎良段Ｎ－４合同段的泾和大桥，其结构形式上部　（１）温度骤然升降　由于日落及突降大雨，冷空气袭击等可导致　为３０米预应力箱梁，全桥长为６１６ｍ，共有２０跨，１６０片箱梁。我们在　结构外表温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温差裂　箱梁预制施工过程中，对出现的问题加以整理，采取相应措施，使３０　缝。　米箱梁施工质量通病得以控制和消除，积累了一定的经验，因此本文　（２）施工气候炎热及水化热　在施工过程中．混凝土浇筑之后由　就对３０米箱梁施工常见的质量通病及预防措施做一探讨。　于水泥水化热集中，致使内部温度很高，散热措施不当，导致内外温差　１．常见通病　太大，使表面出现裂缝。或天气炎热，混凝土体内游离水大量蒸发也可　１．１外观３０米箱梁常见外观质量通病一般表现在：　产生急剧收缩而产生裂缝。　ａ．蜂窝麻面：　（３）浇筑时的间隔太长浇筑混凝土时由于种种原因造成浇筑时　ｂ．缺边掉角：　间过长．新混凝土由于硬化时的水化热与已经硬化并冷却的旧混凝土　ｃ．个别部位变形，尺寸不符合设计要求．　之间有温差而产生裂缝。　１．２裂缝在箱梁施工中，裂缝一般出现在梁顶板顶面，箱粱腹板　（４）冬季施工操作不当　冬季施工时都采用蒸气养护，但在养护　及端头位置，裂缝对箱梁质量产生的影响是所有质量通病中最为严重　过程中，对温度升降控制不当，致使升温降温速度太快，使混凝土骤冷　的一种。　骤热，结构内外温度不均出现裂缝。　２．产生原因　另外在施工过程中，混凝土产生水泥水化反应，出现泌水和水分　２．１箱梁外观质量通病主要产生原因是由于施工操作不规范或操　急剧蒸发，混凝土失水收缩。硬结后表层水分逐步蒸发，混凝土体积缩　作不当造成的。蜂窝麻面大部分是由于施工中振捣不够密实、振捣不　小。因表层水分损失快，内部水分损失慢，产生不均匀收缩，产生裂缝。　到位，也有是由于混凝土拌合质量不合要求，造成混凝土离析所致。　２．２．３原材料质量不良引起的裂缝混凝土主要由水泥、砂、粗骨　施工中箱梁缺边掉角的主要原因是：　料、拌和水及外加剂组成．混凝土所采用的原材料质量不合格．可能导　（１）拆模时间太早，砼强度还没有完全达到拆模要求，施工人员为　致结构裂缝。　了赶工期强行拆模，容易损坏边角、边棱。　（１）水泥使用不合格水泥出现早期不规则的裂缝。　（２）拆模时操作人员不按规范操作，致使施工工具及模板碰撞边　（２）砂石含泥量超标，级配差，有的砂过细，不仅降低混凝土的强　角所致。　度和抗渗性，还会造成混凝土产生不规则的裂缝。　（３）模板变形，特别是内模．由于施工中周转次数多且形状多不规　（３）拌合水及外加剂　拌合水及外加剂中氯化物等杂质含量较高　则．容易产生变形。　时，可能产生碱骨料反应，造成混凝土产生爆裂状裂缝。　（４）模板加固不牢．模板工施工时对模板加固不够牢固，在施工中　２．２．４设计及施工工艺质量引起的裂缝　由于浇筑混凝土时的冲击及振动器的振动．造成加固松固，外模移位，　（１）设计计算阶段结构力学计算模式和实际受力状况不完全相　内模上浮等都容易造成箱梁外边尺寸发生改变。　符；结构安全系数偏小：设计未考虑某些施工荷载的可能性；钢筋设置　２．２裂缝产生原因　偏少甚至发生错误；构造处理不当或结构强度不足等。　２．２．１制梁厂地基及基础变形引起的裂缝　由于基础竖向不均匀　（２）施工时保护层过厚或由于操作人员乱踩已经绑扎好的上层钢　沉降或水平方向位移，使粱体结构产生附加应力，导致结构开裂。主要　筋。使承受负弯的钢筋的保护层加厚，导致构件的有效高度减少，降低　原因如下：　结构抗弯承载能力，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝，此种裂缝是属　（１）地质勘查精度不够，试验资料不准。在没有充分掌握地质资料　于严重的内部质量问题。　的情况下就设计、施工，这是造成地质不均匀沉降的主要原因。　（３）混凝土初期养护不好，早期受冻，都容易使混凝土表面产生裂　（２）地基地质差别太大建造在山区河谷的桥梁．河沟处的地质　缝。　与斜坡处的相比变化较大，河沟中甚至存在软弱地基，地基土由于不　（４）施工中粱片运输堆放时，支撑垫木不在一条垂直线上或距离　同的压缩性能引起不同的沉降。　理论支撑点相差太大，或运输过程中剧烈颠撞，吊装时位置不当引起　（３）地基冻胀在低于零度的条件下含水率较高的地基土因冰冻　结构受力不合理而开裂。　膨胀，一旦温度上升，冻土融化，地基出现下沉。　２．２．５张拉压浆原因　（４）桥梁厂建成后地质条件发生变化，大多数地基和人工地基侵　（１）３０米箱粱一般腹板位置较薄，一般为２０ｃｍ，保护层净距为　水后，尤其是素黄土、黄土、膨胀土等特殊地基土，土体强度遇水下降，　１７ｒａｍ，一般此位置设有多道波纹管。在浇筑混凝土时，往往由于间隙　压缩变形加大。在软土地基中．因人工抽水或干旱季节导致地下水位　过小，混凝土拌合物粒径稍有差异，导致混凝土大部分细骨料堆积于　下降，地基土重新下沉，同时对基础的上浮力减小，负摩阻力增加，使　此，粗骨料不能到此位置，容易形成裂缝。　地基承受的荷载增大，最终造成基础产生不均匀的沉降而出现裂缝。　（２）张拉过程中，不按规定顺序进行，或张拉时应力控制不按设计　维普资讯 http://www.cqvip.com

科技信息　。建筑与工程。　控制，形成欠张或超张，都容易使梁体局部受力不匀。形成裂缝。　ｆ上接第９６页）小于容许剪力＂ｒ＝８５０ｋｇ／ｃｍ　验算安全。　（３）压浆时孔道未压满。压浆后水泥浆强度未达到要求，为赶工　期，提早移梁，都容易对梁的整体受力产生影响而产生质量问题。　３．预防和处理　综上对一些３Ｏ米箱梁施工中常见的质量通病进行了分析。特别　是对最容易出现的裂缝问题进行了细致的分析。对于钢筋混凝土结构　从理论分析和工程实践都表明基本都是带裂缝工作的．只是有些裂缝　很细，甚至肉眼看不见，一般对结构的使用无大的危害，允许其存在，　有些裂缝的宽度则超出了允许范围。使钢筋混凝土强度和刚度受到削　弱，耐久性降低，危害结构的正常使用。造成大的质量事故，必须加以　控制。　３．１重视前期施工场地准备保证基础的稳定。　选用梁厂时要对地质情况进行详细　附图　１　的勘察分析，对于不能满足要求的地质要采用换填、加固等处理措施，　基础施工时。要根据梁体的荷载及地质情况进行受力分析。保证　基础断面及形式能够满足需要。施工中要对质量进行严格检查．避免　偷工减料现象的发生，造成隐患。　３．２注意温度变化对混凝土的影响　实践证明．混凝土常见的裂　缝，大多数是不同深度的表面裂缝。其主要原因是温度梯度造成，因此　说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。　（１）防止混凝土内外温差过大。炎热季节施工时，可将原材料降　温．可以在砂石料中加人碎冰块。　（２）混凝土的浇筑尽量安排在夜晚温度较低的时候进行。　（３）将模板降温。在浇筑混凝土之前及初期养护时间内用水管浇　湿模板．使模板表面散热速度加快，从而使混凝土体内散热加快。　（４）加快养护，特别是拆模早期，要加强洒水，使混凝土结构始终　保持湿润状态。　（５）冬季施工时，要注意保温，尽量采用蒸气养护，控制好蒸气温　度．避免骤冷骤热。　３Ｉ３注意混凝土原材料的质量及配合比选择对进场的原材料要　（３）框架槽钢所承重的弯矩及应力　’　２根２２号槽钢Ｗ＝２１７．６ｘ２＝４３５．２　ｃｍ３　计算得最大弯矩Ｍ＝３．３３ｔ．ｍ　应力验算　￣ｒ＝Ｍ／Ｗ＝３．３３ｘ１０５／４３５．２：７５８ｋｇ，ｃＩｎ２　小于容许应力￣ｒ＝１２００　ｋｇ／ｃｍ　验算安全。　５．高墩施工注意事项及安全措施　事先考察。选用符合质量要求的货源。进料时要严把质量关，严防不合　格的材料进入料场。在配制混凝土配合比时要考虑施工季节、结构形　状、模板形式、混凝土强度等级、配筋率等不易改变的因素对结构抗裂　性的影响。　（１）制定安全技术措施，上岗前，对所有参加高墩施工的技术员、　施工员、劳务队组织学习安全操作知识，进行专门培ｉ／ｉＩ：并由专职安全　员对其分层进行安全技术交底。　（２）制定严密的操作规程，操作人员必须严守各自岗位，必须按规　定佩带安全防护用品。上岗操作时拴好安全绳，戴好安全帽。　（３）施工平台周围设置安全护栏，平台下面设封闭式安全网，上下　层设爬梯，便于施工人员上下作业。派专人定期和不定期进行检查。人　行道板上，应采取防滑措施。跳板压上钢筋并用铁线捆绑成为一体。　（４）上、下层交替作业时，应防止掉落铁件、工具等。操作工具不用　时。必须装在工具袋内，以防坠物伤人。　（５）在操作平台上严禁堆叠重物，并经常检查滑升架的挂点位置、　起吊钢丝绳、手拉葫芦的安全性；承重圆钢是否稳固。均衡受力，确保　万无一失。　另外．正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。水灰比是影响　混凝土收缩的重要因素，使用减水剂可使混凝土用水量减少２５％；水　（６）模板起吊上翻时，稳起稳落，平衡就位，防止大幅度摆动和碰　撞。模板拆除时应从上到下，按层次、顺序进行拆除，拆下的模板要堆　放平稳。禁止堆叠压重造成变型。　（７）每个单元的安装争取在一个工作班内完成。完成后及时固定　上牢螺栓。　泥用量也是混凝土收缩率的重要因素。掺加减水剂的混凝土在保持混　凝土强度的同时可减少水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充，同　时可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形，提高水泥　（８）夜间施工必须保证照明光线充足。有些工作夜间不得施工，如　浆与骨料的粘结力。增加混凝土密实性，提高其抗裂性能。　提升滑架、起吊重型构件等。　３．４加强质量管理．注意混凝土的浇筑质量及养护　对现场操作　（９）遇有大风、大雨、雷电、雪天及恶劣天气时，应停止施工。　人员要做到上岗前培ｉ／ｉＩ．提高其技术能力及责任心。加强过程检查，避　（１Ｏ）临时用电的电器设备，应由持证电工安装，严禁乱拉乱接。　免支架及模板变形，及时校正，保证梁体正确的几何尺寸。　（１】）所使用的机具、设备，应经常检查（如滑车、手拉葫芦、卷扬　混凝土浇筑过程，因振捣不好或漏震，使混凝土出现蜂窝、麻面及　机、钢丝绳等），并应有足够的安全系数。　不密实等缺陷，要注意避免，养护人员要按规定定时洒水养护。　６．结束语　本方案经在应用于高桥墩施工中安全可靠；滑升架在提升时，共　预应力施加过程中．各道工序要按施工顺序相互衔接，施工人员　用４个葫芦，即使一个脱钩、一个断链，滑升架一发生倾斜就会卡住墩　要正确贯彻技术人员的意图，按规定进行操作。　身．不会掉下来，确保施工人员安全，不会造成大的安全事故。而且有　４．结论　在施工关中环线礼泉至阎良段Ｎ－４合同段的泾和大桥时，我们　节省材料，操作简易，加快施工进度，缩短节段施工周期，提高工效，取　采取以上预防措施，收到了很好的效果。具体施工中还要靠我们对出　得事倍功半的效果。ｅ　版社．１９９７－－０５．　现的问题多比较、多分析、多总结，结合各种预防处理措施，将这些质　量通病消灭在萌芽状态。　参考文献　参考文献　【ｌ】毛瑞祥、程翔云，公路桥涵设计手册：基本资料．北京：人民交通出　【ｌ】桥涵人民交通出版社．　【２】预应力混凝土桥梁施工技术要点人民交通出版社　【３】冬期施工手册中国建筑工业出版社．