桥梁施工中的质量控制与钢绞线张拉问题

中国桥梁网目录引言...........................................................21工程概况.....................................................32桥梁施工现场常见的质量问题...................................42.1裂缝.......................................................42.2蜂窝.......................................................62.3麻面.......................................................72.4孔洞.......................................................82.5露筋.......................................................83先张法钢铰线张拉............................................103.1钢铰线张拉计算原理........................................103.2先张法施工工艺............................................113.4张拉机械..................................................133.5钢铰线张拉控制应力，张拉力及张拉程序.......................133.6预应力钢铰线伸长值计算.....................................153.7钢铰线张拉控制值..........................................163.8预应力钢铰线的放张........................................163.9施工中的注意事项..........................................164结束语......................................................17中国桥梁网致谢..........................................................19参考文献......................................................20桥梁施工中的质量控制与钢铰线张拉问题引言随着我国经济建设的快速发展,与之相适应的交通设施建设也是热火朝天。高速公路建设态势更是发展迅猛。19年前，当欧美发达国家对高速公路已经司空见惯的时候，我国才有了第一条高速公路。1988年10月，长度为18.5公里的上海至嘉定高速公路建成通车。我国高速公路实现零的突破后，在不到二十年的时间里，我国高速公路已实现了从零到四万多公里的跨越。特别是进入二十一世纪后，其发展速度之快，令很多发达国家也难望其项背。“十一五”期间，交通部将着手组织实施国家高速公路网规划，到2010年，新建高速公路2.4万公里，全国高速公路总里程达到6.5万公里。东部地区基本形成高速公路网，长江三角洲、珠江三角洲和京津冀地区形成较完善的城际高速公路网，国家高速公路网骨架基本形成。到2006年底，高速公路总里程达到4.1万公里，继续稳居世界第二。在全国高速公路飞速发展的大趋势下，辽宁省的高速公路建设也是日新月异。从让我们辽宁交通人骄傲的“神州第一路”沈阳至大连高速公路的建成，到现在仍在建设的辽中-新民高速公路、沈阳-彰武高速公路，到2007年底，我省高速公路高速公路通车总里程将达到1975公里，力争突破2000公里。高速公路的快速发展，给我们带来的既有机遇，也有挑战。机遇是给了我们一施展才华的契机，挑战是在高速公路建设中时常会遇到一些工程技术上的难题，特别是在桥梁施工中，施工现场的一些突发情况与质量通病，常常需要我们去思考，去探索。如何解决这些个突发情况与质量通病，是我们工程技术人员的职责。从一座大桥开工到竣工，做好桥梁施工过程中的质量控制，保证桥梁安全、及时的交工，是我们的使命。通过辽新高速第五合同段中铁十三局第一工程公司的实习，结合自己的所学知识，本文将针对如何在桥梁施工中的质量控制以及桥梁现场的质量通病提出一些不成熟的看法，中国桥梁网并在后半部分介绍一下先张法中钢绞线的张拉计算。1工程概况2007年4月-6月，我在辽新高速第五合同段中铁十三局第一工程公司进行了为期两个月的施工毕业实习，辽新线第五合同段起点桩号K158+000，终点桩号K166+300，用了两天的时间来熟悉图纸及现场情况，然后我被项目部领导分到了柳河特大桥施工现场，协助桥梁施工队和预制厂的质检员进行质检工作。柳河特大桥为47孔30m预应力混凝土T梁连续结构，左幅桥长1416.308m，右幅桥长1417.695m。中心桩号K165+015.0，桥第三十一孔至第四十一孔位于右偏缓和曲线内，第四十二孔至第四十七孔位于R=3100m的右偏圆曲线内，桥面最大纵坡0.2%，桥面横坡为2.0%。柳河特大桥桥位处的柳河是辽河右侧一级支流，是著名的多泥沙河流。柳河发源于内蒙古奈曼旗双山东坡朝阳沟，流经库仑旗、科左后旗、阜新县、彰武县、新民县，于王家窝棚汇入辽河，总流域面积5725平方公里。桥位下游6.0公里为102国道公路桥，公路桥为28孔22.2m的钢筋混凝土T梁桥。根据现场勘测和水工模型实验结果，桥址处汇水面积5671平方米，三百年设计流量4555㎡/s，设计水位33.7m，300年冲刷深度4.65米。桥位区地貌为冲积平原，地形较为平坦；地下水类型主要为第四系孔隙潜水，大气降水渗入为主要补给方式，其次为河流入渗及邻区径流补给；排泄方式以地下水径流，河水排泄及人工开采排泄为主。受季节和气候的影响，水位随季节变化，地质钻探时水位埋深在4.0-4.7m.桥位处地层主要为第四系粘性土、亚砂土、粉细砂、中砂、粗砂。全桥基础及桥台、桥墩、台帽、盖梁等采用现场浇筑，桥面空心板及T梁采用预制厂预制，等下部结构完工再进行安装。中国桥梁网2桥梁施工现场常见的质量问题在桥梁施工中，时常会遇到一些常见的病害，如裂缝，麻面，蜂窝，漏筋等，这些问题的存在是不可避免的，但在施工中如能找出其症结所在，从施工工艺和管理上加以控制，将会尽可能小的减少这些病害对桥梁的损害。下面将针对一些常见的质量问题加以分析。2.1裂缝混凝土裂缝是施工现场最常见的质量问题之一，其对一座桥梁的正常使用危害也最大，如何控制混凝土的裂缝，是现代工程上的一大难题。下面主要介绍一下在施工时混凝土产生的原因及防治措施。2.1.1现象在混凝土梁板的表面出现一些不规则的缝隙，比较严重的清晰可见，造成混凝土结构的破坏，有的用肉眼都看不到。2.1.2裂缝产生的原因1）材料方面的原因a.集料级配不合理，砂石料含泥量过大。b.材料不符合规范要求的标准，如水泥标号过低或水泥用量过少，直接导致混凝土抗压强度降低。c.水泥品种原因，没有使用规定品种的水泥。d.使用外加剂不当。e.使用高标号水泥，水泥标号越高，越容易开裂。2）施工操作方面的原因中国桥梁网a.混凝土振捣不当，插入方式不正确，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。b.拆模方式不当或混凝土没达到规定强度便拆模也会导致裂缝的产生。c.预应力混凝土张拉时张拉力计算不准确，张拉力过大或超张拉导致混凝土开裂。d.混凝土浇筑时塌落度不符合要求，易造成混凝土离析或泌水性不好。塌落度过大和过小时浇筑都会对混凝土的强度造成影响，诱发裂缝的产生。3）实验方面的原因a.集料级配实验时不够准确。b.做配合比实验时不准确，水灰比过大，混凝土离析，和易性较差。c.砂率选用不当也是混凝土产生裂缝的原因之一。4）养护方面的原因不按规定的方法养护或养护时间未到时变过早的拆模。预制厂通常采用覆盖养生和蒸汽养生。混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模，但若拆模过早，混凝土强度降低，形成裂缝。5）混凝土保护层不符合要求，钢筋锈蚀。混凝土梁板抗拉强度降低，形成裂缝。2.1.3控制措施1）选择符合规范要求的材料，选择合适的混凝土强度等级，水泥品种、等级要符合设计要求，不宜采用早强和高标号的水泥；选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。2）选用具有一定经验的操作人员，操作人员操作时质量管理人员要在旁边做好指导工作；混凝土振捣要到位，控制好混凝土浇筑的节奏。机械振捣方式比手工捣固方式混凝土收缩性要小。振捣时间应根据机械性能决定，一般以5~15s/次为宜。时间太短，振捣不密实，形成混凝土强度不足或不均匀；时间太长，造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易发生收缩裂缝。3）按设计要求的方式养护，混凝土达到规定强度才能脱模。好的养护可加速混凝土的水化反应，获得较高的混凝土强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长，中国桥梁网则混凝土收缩越小。蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要小。所以，蒸汽养生更能有效的防止裂缝，值得推广。但施工单位往往并不具备这样的情况。4）混凝土浇筑时根据情况选择合适的施工配合比，选择合适的塌落度，以防混凝土和易性不好，造成混凝土的离析。5）选用合适的外加剂并控制好外加剂量。减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。减水防裂剂还可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，选用合适的外加剂，可有效的防止裂缝的发生。6）施工时保护层厚度要符合要求，严格按照设计要求去做，防止钢筋生锈，形成裂缝。2.2蜂窝2.1.1现象混凝土结构局部出现酥松、砂浆少、石子多、石子之间形成空隙类似蜂窝状的窟窿，在梁板和桥梁礅台上都比较常见。是桥梁施工中较常见的病害之一。2.1.2产生原因1）混凝土配合比不当，砂、石子、水泥材料加水量计量不准，没有按照规定的配比下料，造成砂浆少、石子多；2）混凝土搅拌时间不够，未拌合均匀，和易性差，振捣不密实；3）下料不当或下料过高，未设串通使石子集中，造成石子砂浆离析，4）混凝土未分层下料，振捣不实，或漏振，或振捣时间不够；5）模板缝隙未堵严，水泥浆流失；6）钢筋较密，使用的石子粒径过大或坍落度过小；7）基础、柱、墙根部未稍加间歇就继续灌上层混凝土；8）没有按照规定条件养护或养护时间不到规定时间。2.1.3防治措施中国桥梁网1）实验室认真设计、严格控制混凝土配合比，间隔一段时间要重新设计配合比，做到计量准确，混凝土拌合均匀，坍落度适合；混凝土下料高度超过过2m应设串筒或溜槽；浇灌应分层下料，分层振捣，防止漏振；模板安装要到位，缝隙应堵塞严密，浇灌中，应随时检查模板支撑情况防止漏浆；基础、柱、墙根部应在下部浇完间歇1~1．5h，沉实后再浇上部混凝土，避免出现“烂脖子”。2）小蜂窝：洗刷干净后，用1：2或1：2．5水泥砂浆抹平压实；较大蜂窝，凿去蜂窝处薄弱松散颗粒，刷洗净后，支模用高一级细石混凝土仔细填塞捣实；较深蜂窝，如清除困难，可埋压浆管、排气管，表面抹砂浆或灌筑混凝土封闭后，进行水泥压浆处理，2.3麻面2.3.1现象混凝土局部表面出现由于缺浆或漏浆而不平整，出现许多小凹坑、麻点，形成租糙面，但无钢筋外露现象。2.3.2产生原因1）模板表面粗糙或粘附水泥浆渣等杂物未清理干净，拆模时混凝土表面被粘坏；2）模板未浇水湿润或湿润不够，构件表面混凝土的水分被