2013桥梁施工技术及质量控制(张充满)

桥梁施工技术及质量控制张充满桥梁施工技术及质量控制一、基本要求1（一）模板、支架工程1（二）混凝土与钢筋混凝土工程1（三）预应力混凝土工程2二、桥梁基础施工3（一）钻（挖）孔桩基础施工3三、承台、桥墩及桥台施工4（一）大体积承台施工4（二）实体墩台施工5（三）薄壁空心高墩施工6（四）盖梁及台帽施工6四、桥梁上部施工7（一）装配式桥梁施工71、构件的预制62、构件的移运93、构件的堆放94、构件的安装95、桥面连结10（二）有支架现浇箱梁的施工10（三）悬臂浇注施工121、挂蓝体系的设计122、墩顶梁段的施工123、悬臂段施工124、边跨现浇段施工145、合拢段施工146、施工监控14（四）桥面及附属工程15五、质量事故实例照片18附件一：高墩大跨径连续钢构桥施工技术指导附件二：关于砼桥梁的耐久性问题桥梁施工技术及质量控制一、基本要求(一)模板、支架1、构造物竣工后外露面应采用大块钢模板（每块面积大于1m2）。预制箱梁内模应采用组拼式钢模；先张法空心板内模使用气囊，注意使用气囊时每隔30㎝设一道环向定位钢筋（气囊质量和环向钢筋很重要）；支架现浇箱梁外模用光面胶合板或整体钢模，内模可用一般木模。2、现浇箱梁支架优先选钢支架，以钢管碗扣架为主。支架及基础应进行受力计算(稳定性和不均匀沉降、碗扣钢管3t承载、足够剪刀撑)，施工时要特别注意基础防排水，确保安全可靠。3、预制梁台座顶面应铺设厚度不小于5㎜的钢板。台座要经过受力计算，防止不均匀沉降，特别是梁端附近。(二)砼与钢筋砼1、钢筋焊工要持证上岗，根据施工条件进行试焊，经检验合格后方可施焊。2、砼外加剂应通过试验和检验，符合砼性能要求的方可使用，应使用有生产线厂家的产品，不得使用复合生产厂家的产品。外加剂带入混凝土含碱量不得大于1.0kg/m3。3、振捣是保证砼施工质量最关键的工序之一，施工单位应有专门的砼振捣工，各种结构浇注砼前必须先模拟振捣，合格后才能从事实体砼的施工。具备插入条件的应尽量采用插入式振捣器振实，钢筋密集、窄、深结构插入式振捣棒无法使用时可用附着式振动器振实，上表面用平板振捣器振捣平整。4、要特别重视砼的养生。砼浇注结束，应在收浆后立即覆盖(建议用塑料薄模)，待初凝后洒水或饱水养生不少于7天，具体时间用回弹仪检测确定。冬季砼养生可搭设暖棚，覆盖棉被、电褥或通过蒸汽，加热蓄热防冻养生。5、要严格控制钢筋保护层厚度(质量强制条件)，用与结构物同强度的砼小块作为支垫（目前采用专用垫块，要有足够数量），确保支垫要牢靠，拆模后砼表面看不出来。6、结构物在施工过程中的各种预留孔洞，要严格按照修补工艺施工，确保砼的完整性（建议采用自流平砼或高性能复合灌浆料）。(三)预应力砼工程1、预应力钢材、锚具、夹具和连接器，进场前要进行试验，符合（GB/T14370）标准。同等条件下应选择安全系数大的正规厂的产品，使用过程要按规定数量抽检。（举某工地使用河南某厂产品情况）2、对后张预应力砼结构，应用金属或塑料波纹管成孔，对跨径小于20m的预制梁，也可采用橡胶抽拨管成孔。不管那种管道，均应有足够的定位和防崩钢筋，保证孔位准确和张拉时结构的安全。3、预应力筋采用应力控制、伸长值校核的方法张拉。张拉机具在进场时和过程中定期进行检查和校验。后张法施加预应力按照设计程序两端分批、分索、对称张拉。目前已逐步推广智能张拉。4、预应力张拉完成后应及时对孔道进行压浆，推广真空压浆工艺。按照桥涵施工规范规定，采用专用压浆料或专用压浆剂配制的压浆料，水胶比严格控制在0.26～0.28,零密水，无收缩。压浆强度满足设计要求后可进行吊装。二、桥梁基础施工(一)钻（挖）孔桩基础1、桩基础是桥梁采用的主要基础形式之一。成孔有钻、挖孔两种方法。施工期间应有环境保护措施，主要是解决好泥浆的污染问题。2、成孔方法的选择：若桩位处地质不易坍孔、地下水不丰富，桩长较小（小于30m）,可选择人工挖孔。若桩位处地质构造粒径不大、质地均匀、硬度不大的地层和环保要求严格的地段，不是特别深的桩，可优先选用旋挖钻机成孔，砂土、粘土地质可用循环钻机成孔若桩位处地质构造复杂，有漂石、孤石、大卵石、探头石时宜用冲击锥成孔(冲击锥质量大小根据地质及桩径大小选取，地质坚硬、有大石头的，应选大质量的锥，例6～7t)。若同一桩所处地质既有土层、又有石层时，也可采用循环钻和冲击钻混合成孔。若设计是摩擦桩，桩长太长，如大于60m,可采用后压浆技术，缩短桩长，方便施工，困难小。3、钻孔工作应配有备用电力设备，开钻至浇注水下砼应连续进行。泥浆由塑性指数大于25的粘土（或膨胀土）和添加剂按适当配合比配制而成，其浓度由地层结构、钻孔方式等条件而定。4、桩底沉淀厚度要求，摩擦桩：Φ≤1.5m,δ≤30cm;Φ≥1.5m或桩长＞40m或土质较差的桩，δ≤50cm。支承桩：不大于设计规定，一般不大于5cm。由于地质差，清孔时沉淀厚度无法达到规范标准，可采用后压浆工艺进行桩基补强。5、水下砼采用缓凝水泥配制，并加入适量缓凝剂，砼要有好的和易性及流动性，特别注意在运输和灌注过程中有无显著离析、泌水现象（易出现卡管或检测不合格桩），导管埋置深度2～6m，浇注水下砼是成桩的关键性工序，监理全过程监督，施工单位人员组织、设备、材料等要有充分准备，应有预案措施。灌注桩质量保证的关键是施工管理问题，施工配合比的严格控制，特别要防止离析现象的发生。(出现不少缺陷桩，都与砼离析有关系)6、挖孔应在保证井下通风和安全作业的条件下，连续挖掘。若有渗水、松软地层，必须采用挖掘及支撑护壁交替作业，护壁砼强度应与桩基砼强度同一标号，起码不能低于15MPa，目前对带护壁的挖孔桩承载力学术界有争论。若遇到岩层须爆破时，应采用浅眼松动爆破，严格控制炸药用量并在炮眼附近加强支护。孔内无积水或积水可处理时，须按人工振捣方法浇注孔内砼。7、冬季是灌注桩施工的黄金季节，但砼应采取保暖措施。可通过原材料加热和掺防冻剂等，做到砼出机温度不低于10℃，入孔温度不低于5℃。8、灌注桩全部进行超声波法无破损检测，并按总桩数3%随机钻芯取样检查，必要时应进行承载力试验，直径大于等于1.8米的桩应设置不少于4根检测管，施工时注意检测管的保护，防止杂物掉入管内导致无法检测。9、对于施工过程的缺欠桩，如断桩、夹层、缩径、局部砼离析、砼强度不能满足设计要求、桩底沉淀层过厚、偏位等，应采用可靠的方法进行处理，方案要经过论证和监理审批，经论证认为没有把握性，应进行报废处理。缺欠桩：断桩（导管拔脱），压力不够井壁塌孔导致桩身断面缩径，砼离析（砼品质不均匀，配合比不合理或施工过程实际控制不当），超声波很容易检测出来，或取芯强度不够（松散不成形）。处理：当缺陷部位距桩顶不超过10米或15米之内可采取接桩的办法，孔内无水或少水，采用人工凿除至缺陷以下1米左右至完全坚硬砼面，清洗干净，植筋，人工浇注砼，或当桩径比较大（大于等于1.8米）的时候采用机械在桩中心钻直径1.0左右的孔，人工下去将夹层或缺陷清理，植筋、布置钢筋笼，重新浇注砼；对缺陷比较深（大于15米以下），人工处理比较困难，可采用后压浆的办法，压浆（由专业队伍，成熟工艺，处理完后重新用超声波检测，也可取芯检测），压浆用52.5水泥，压力可达到10MPa左右。10、若缺陷桩无法处理，或处理达不到质量要求，可在原位用冲击锥重新冲孔，重新灌注砼。因种种原因原桩不能处理，可变更设计采用二牛抬杠方案。11、对于支撑桩，沉淀层过厚可采用后压浆技术补强。12、对于摩擦桩，沉淀层过厚或桩长不够，可采用桩侧压浆补强。根据大量试桩试验，通过后压浆可提高30%左右的承载力。13、护筒采用厚度大于8mm钢板卷制，埋设深度根据地质而定，对于软基地层或流砂地层可加大护筒埋设深度来解决塌孔问题。三、承台、桥墩及桥台施工(一)大体积承台施工1、对于最小尺寸大于1米的承台（规范规定最小尺寸大于1m的属于大体积），要采用合理的分层浇注工艺和冷却管循环水降温方法，具体方案应通过论证或试验，批准后实施。2、砼配合比，按泵送工艺设计，掺入不多于水泥量30%的优质粉煤灰，选用合适的外加剂，缓凝时间要综合考虑设备能力、劳力安排等，保证上一层浇注时下一层没有初凝。坍落度应尽可能小些（12-16cm），不离析，好的和易性。3、按泵送工艺施工。4、承台内要埋设测温计，定时测量混凝土内部温度和外部环境温度，按内外温度不大于20℃调节冷却水温度和流速。5、采用5cm厚海绵饱水养生不少于7天。6、承台挖基的安全注意事项。(二)实体墩台1、肋板式、重力式桥台外露面要用大块钢模或经覆膜的竹胶合板做板面。墩高12米以内宜横向不设连接缝，任何情况下横缝间距不能小于3m。模板接缝内要粘贴阻渗材料，做到接缝不漏浆，板面模缝应规则、整齐。2、对于跨线桥、高架桥及立交桥墩柱要特别注重外观质量(色泽均匀、光亮、消除大气泡)，使用新钢模、面板要用优质钢材，一般砂石料要进行冲洗，严格控制其含泥量及粉尘量。施工前应做试验柱，确定最佳的浇注及振捣工艺，挑选经验丰富、责任心强的振捣工。一般是分层、先外圈后里圈、插入振捣器振实，砼入模塌落度宜控制在6～7㎝。3、根据气温及砼强度增长情况确定拆模时间，保证外观完整、光滑。脱模后外套塑料薄膜袋(不要用棉毡缠绕、用干净水养生)，洒水养生。若属冬季施工，应搭暖棚或罩帆布套，其内加热养护。(三)薄壁空心高墩施工1、空心墩与承台之间施工间隔时间尽可能短些，最长不应超过1个月（避免竖向裂缝产生）。2、首选爬模或翻模施工方法，尽量少用滑模施工方法。板面用整块钢模，每节以3.5～4m为宜，若工期紧时每节模板也可达到6米-9米，要特别注意模板自身结构的刚度和模板支立的稳定性。材料、机具宜用缆索或附着式塔吊提升，砼采用泵送，对高度大于40米的高墩，人员采用简易电梯上下，绝不能用简易缆索吊载人。目前高墩施工最先进的是液压爬模，平均每天可达1.0～1.2m。3、施工过程中用经纬仪、水准仪控制轴线位置、平面尺寸和高程，采用激光铅直仪控制墩身垂直度。对曲线连续刚构桥还应进行高墩预偏度的监控。高墩轴线控制应采用不同操作手独立测量、相互复核的方法，确保高墩的施工质量。4、大跨径高墩桥梁，应设置一个永久性的水准点标志，在施工过程和大桥建成后定期观测其高墩的沉降等参数，并采用在控制断面埋置应力传感器方法进行应力监控。5、砼应分层、均匀、对称浇注，插入式振实。每次浇注顶面和模板横缝应在同一位置，以减少接缝痕迹。高墩一般不宜冬季施工。6、一个桥墩从下至上应采用同一厂家牌号的水泥，并按规定严格检验。7、薄壁空心高墩施工过程墩身要设置足够的透气孔。8、薄壁空心高墩应采用环形自动喷淋装置不间断喷水养生不少于7天，具体时间用回弹仪检测强度确定。9、砼保护层质量控制问题。10、注意：桩位及墩位的坐标准确性及竖直度。(四)盖梁及台帽施工1、当墩柱高度不大（10米以下）时，宜在墩、台周围搭设支架支立模板；若高度超过10米以上，可在墩预留孔穿型钢支撑模板，高墩采用托架或牛腿的方法支立模板，但须进行受力计算，在满足应力条件下，重点控制变形（各部位要求不同）。2、应优先采用整块钢模和竹胶合板模板。3、各类予埋件应位置准确、安放牢固。4、混凝土宜分层连续浇注。支座垫石表面应平整、高程要准确。5、养生时用海绵、塑料薄膜等覆盖所有新浇砼的外露部分，洒水养生。四、桥梁上部施工(一)装配式桥施工1、构件的预制（1）上部结构主要有空心板、箱形梁和T梁等形式（陕西目前高速公路桥梁16m跨径以下，多使用先张法空心板，20m至40m,多使用简支转连续的箱形梁，50m跨径使用50m简支转连续的T型梁）。先张法台座要进行专门的设计、计算，应有足够的抗滑移、抗剪、抗倾覆安全系数，张拉后，两台座水平相对位移不能大于2mm，正式使用前应进行试验，取得控制数据。预制梁底座顶面应铺设厚度不小于5㎜的优质钢板。（2）空心板一般插入式振捣器，箱梁和T梁用插入和附着式结合。（3）先张法空心板内模气囊使用压力一般不小于0.04Mpa，气囊应有足够数量的纵、横向定位钢筋，横向定位钢筋间距不大于30㎝，防止内模上