橋梁施工關(guān)鍵技術(shù)與質(zhì)量控制ppt課件

1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)2021年3月10日橋梁施工關(guān)鍵技術(shù)與質(zhì)量控制1、引言2、高強高性能混凝土的配制3、混凝土施工質(zhì)量控制4、預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量控制5、預(yù)制梁施工關(guān)鍵技術(shù)6、有支架施工中的支架預(yù)壓.1、引言隨著公路交通運輸事業(yè)的開展，我國公路橋梁的建立正以前所未有的規(guī)模在各地展開；同時，質(zhì)量問題也越來越成為人們關(guān)注的焦點，近幾年來頻繁出現(xiàn)了一些質(zhì)量事故，對工期、平安、質(zhì)量、效益都產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。橋梁施工是橋梁成敗的關(guān)鍵。優(yōu)良的施工質(zhì)量不但可以彌補實際和設(shè)計上的缺乏，而且可以有效地延伸橋梁的運用壽命。因此，注重施工質(zhì)量，保證開工后的橋梁符合設(shè)計要求，對提高構(gòu)造的平安性和耐久性具有重要的意義。.橋梁的施工質(zhì)

2、量控制主要包括如下兩方面的內(nèi)容：1保證施工過程的平安性：穩(wěn)定性支架、構(gòu)造；關(guān)鍵截面的應(yīng)力形狀。2保證開工后橋梁的各項目的滿足設(shè)計要求：混凝土資料的性能；截面尺寸和標(biāo)高；應(yīng)力形狀。.2、高強高性能混凝土的配制.橋梁中常采用C50以上級別的高標(biāo)號混凝土。但是，目前在我省運用的高標(biāo)號混凝土存在如下問題：1水泥用量大。由于遭到工期、施工條件等要素的制約，我省的高標(biāo)號混凝土大多采用高摻量的水泥480550 kg/m3，以求在最短的時間內(nèi)到達設(shè)計強度。2混凝土資料的控制目的較為單一。很多施工單位把混凝土的強度作為獨一的控制目的，忽略了混凝土的收縮量、徐變性能、堿含量、氯離子含量等目的。3不注重混凝土的早期

3、和后期養(yǎng)生。.近年來，橋梁的開裂和下?lián)蠁栴}日趨嚴(yán)重。目前國內(nèi)外比較認(rèn)同的是，混凝土收縮徐變是導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁開裂和下?lián)系闹饕刂弧Ｓ捎谒嘤昧看?，混凝土資料控制目的單一，過大的水泥用量將導(dǎo)致混凝土的收縮變形大，容易引起早期開裂景象。最常見的開裂表現(xiàn)為頂板縱向裂痕、底板縱向裂痕、沿管道縱向裂痕等，降低了構(gòu)造的運用性能。另外，混凝土的后期徐變變形與水泥用量有關(guān)，水泥用量越大，其后期變形就越大，往往導(dǎo)致主梁跨中后期撓度過大、腹板、底板開裂。降低了構(gòu)造的承載力和平安性。.混凝土的資料性能決議了橋梁的任務(wù)性能和耐久性。混凝土是橋梁構(gòu)造最根本、最重要的組成資料，假設(shè)混凝土配合比設(shè)計不合理，即使設(shè)計

4、再先進，施工再精細，管理再嚴(yán)厲，也很難防止橋梁出現(xiàn)開裂、下?lián)系葐栴}，就有能夠?qū)е聵?gòu)造耐久性的最終破壞，降低橋梁的運用壽命，并對橋梁的平安性呵斥極大的要挾。因此，在橋梁的施工中，必需注重混凝土資料的性能。不但要求混凝土的強度到達要求，還應(yīng)該要求混凝土具有低收縮、低徐變的特點。.普通采用正交實驗法，從強度和收縮量兩方面，進展高強高性能混凝土的配合比設(shè)計。要素程度：思索水膠比、水泥用量、粉煤灰、砂率、減水劑等要素，進展影響要素3程度的正交實驗。調(diào)查目的：主要以強度7天齡期和28天齡期和收縮量目的為主。另外還需綜合思索坍落度、初凝時間、終凝時間、本錢、氯離子含量、堿含量等目的。經(jīng)過正交實驗，找出混凝土

5、強度和收縮量的主要影響要素和程度，在保證強度的前提下，以混凝土的收縮量為主要目的，進展混凝土的的配合比優(yōu)化，從而配制出高強度、低收縮的高性能混凝土。.關(guān)于減水劑1普通減水劑：以木鈣為代表，屬于第一代減水劑。2高效減水劑：以萘系為代表的第二代減水劑，以及以聚羧酸系為代表的第三代減水劑。萘系減水劑是我國目前消費量最大，運用最廣的高效減水劑，占減水劑用量的70%以上，其優(yōu)點是減水率較高1525%，不引氣，對凝結(jié)時間影響小，與水泥順應(yīng)性相對較好，能與其他各種外加劑復(fù)合運用，價錢相對廉價。缺陷是混凝土坍落度損失較快，需與緩凝劑配合運用；泌水率大；另外，萘系減水劑使混凝土的收縮量大大添加。.聚羧酸系高性能

6、減水劑液體是目前世界上最前沿、科技含量最高、運用前景最好、綜合性能最優(yōu)的高效減水劑。1、摻量低、減水率高，減水率可高達45%；2、坍落度經(jīng)時損失小，預(yù)拌混凝土坍落度損失率1h小于5%，2h小于10%；3、混凝土和易性優(yōu)良，無離析、泌水景象，混凝土外觀顏色均一。混凝土粘聚性好且易于攪拌；4、含氣量適中，抗凍耐久性好；5、低收縮，可明顯降低混凝土收縮，抗凍融才干和抗碳化才干明顯優(yōu)于普通混凝土。摻聚羧酸外加劑的混凝土收縮值較摻萘系減水劑的混凝土約低40%。.3、混凝土施工質(zhì)量控制.高強高性能混凝土的質(zhì)量對混凝土原資料、攪拌、運輸、澆注、養(yǎng)護等施工操作要素以及施工環(huán)境非常敏感，因此，必需有嚴(yán)厲的質(zhì)量控

7、制與質(zhì)量保證制度。3.1 原資料的檢驗和管理1原資料要有專人采購、管理；混凝土各種原資料的運輸、儲存、保管和發(fā)放，均應(yīng)有嚴(yán)厲的管理制度，防止誤裝、互混和蛻變。2對原資料水泥、砂、碎石、粉煤灰、拌合用水、減水劑等按的要求進展嚴(yán)厲的抽樣檢驗及質(zhì)量復(fù)查。.3粉煤灰的細度對混凝土的質(zhì)量影響很大。為防止以次充好，每一批次的粉煤灰均需進展檢測。4在高溫或雨后施工，應(yīng)對砂、碎石進展含水率測試，及時調(diào)整配合比中水的用量。在進展砂及碎石的含水量測試時，應(yīng)在不同位置、不同深度取樣，采用多次丈量的平均值作為砂、碎石的含水率不少于5次。.3.2 混凝土的拌制1各種衡器堅持準(zhǔn)確；資料用量應(yīng)準(zhǔn)確計量。2嚴(yán)厲控制混凝土施工

8、時的用水量 不得隨意添加用水量。假設(shè)混凝土任務(wù)性能較差，應(yīng)現(xiàn)場查找緣由、分析情況后采取相應(yīng)對策。 準(zhǔn)確丈量砂、石的實踐含水量，不能采用目測法來估計。砂、石中假設(shè)含泥量超標(biāo)，需在混凝土澆注前3天沖洗終了，并在施工前取樣丈量砂、石實踐含水量，調(diào)整施工配合比。嚴(yán)禁邊沖洗邊拌制混凝土。 對骨料的含水率要經(jīng)常進展檢測，雨天施工應(yīng)添加測定次數(shù)，據(jù)以調(diào)整骨料和水的用量。.3拌合工藝嚴(yán)厲控制攪拌時間，不得恣意縮短，已拌好的混凝土不得中途加水。在全部混凝土卸出之前不得再投入拌合料，更不得采取邊出料邊進料的方法攪拌。為提高高效減水劑的效率并減少坍落度損失，高效減水劑采用后摻法。采用二次投料工藝，方法如下： 第1次

9、投料：投入經(jīng)計量的碎石和砂，噴淋式灑水W1 = 0.7WW為總用水量，攪拌1.5min。 第2次投料：在攪拌機轉(zhuǎn)動條件下投入經(jīng)計量的水泥、粉煤灰，噴淋灑水W2 = 0.3W，攪拌1.5min。 投入高效減水劑溶液，攪拌時間為45s。.3.3 混凝土的運輸1在混凝土裝料前，要留意混凝土運輸車的滾筒內(nèi)不能積水。2保證運輸工具不滲漏、不析水、避開日曬雨淋。3在運送過程中，混凝土車滾筒必需慢速轉(zhuǎn)動，以免混凝土發(fā)生離析；到達工地施工現(xiàn)場后，在灌注前，快速轉(zhuǎn)動運輸車的滾筒，使混凝土攪拌均勻后再卸料澆注；混凝土運輸車到達現(xiàn)場后，假設(shè)坍落度損失較大，可參與少量的高效減水劑，快速轉(zhuǎn)動2min后再卸料，嚴(yán)禁工地施

10、工人員隨意加水。4混凝土拌合物運輸時間不得超越30min。.3.4 混凝土澆筑1在夏季的酷暑高溫天氣，當(dāng)混凝土拌合用水均在30以上時，為防止混凝土澆注后失水過快、溫度過高，可在水中加冰塊降低拌合用水的溫度?；蛘邔⒒炷翝仓r間安排在傍晚至24點之前，施工溫度控制在1828。2砂、碎石等資料在混凝土中所占比例為80%左右，因此在高溫下須采取遮陽或灑水措施降低砂、石料溫度。3確?；炷翝沧⒌难永m(xù)性，并且嚴(yán)厲控制混凝土從出站到澆注的間隔時間，每次混凝土攪拌、運輸、澆筑、振搗時間控制在90min之內(nèi)，不得超越混凝土初凝時間。.4混凝土運用吊斗入模時，吊斗高度距模板不超越60cm，下料時必需均勻，嚴(yán)禁一

11、次集中下料，應(yīng)分層澆注。5為防止混凝土離析，混凝土自在傾落的高度不應(yīng)大于2.0m，否那么應(yīng)布設(shè)串筒。6為防止因分層澆注厚度過厚、氣泡不能完全排除導(dǎo)致的混凝土外表麻面、不密實，每層混凝土虛鋪高度不得超越30cm。7制止用振搗棒橫拖趕動混凝土拌合物，防止離下料口遠處砂漿過多而開裂。8澆筑過程中，如發(fā)現(xiàn)混凝土坍落度缺乏，可向攪拌車中補摻少量高效減水劑，嚴(yán)禁加水、水泥漿。.3.5 混凝土振搗1高性能混凝土因任務(wù)性高，易于流平和密實，因此不用強力振搗，可適當(dāng)加大振點間距，縮短振搗時間。振動棒挪動間距40cm左右，時間以515秒/次為宜，振搗時間過長，骨料下沉，混凝土外表砂漿層過厚，容易產(chǎn)生裂紋。2宜采用

12、高頻振搗器，且垂直點振，不得平拉。3每澆注一層混凝土須振搗一次。砼的現(xiàn)場振搗嚴(yán)厲按照規(guī)范進展，要求外表不泛漿，不再冒氣泡，砼不再下沉。振搗棒應(yīng)快插慢拔，使各部受力均勻，不得碰觸預(yù)埋件、波紋管，并應(yīng)防止碰撞模板、鋼筋；插搗應(yīng)插入到前一層混凝土不小于5cm深處，以保證澆注層接茬處密實。.3.6 養(yǎng)護和拆模養(yǎng)生的目的是減少混凝土內(nèi)外溫差，防止混凝土外表裂痕， 加強混凝土內(nèi)在強度。由于高性能混凝土的水膠比較低，混凝土自養(yǎng)才干差，水泥水化繼續(xù)時間長。不僅需求堅持內(nèi)部水分不蒸發(fā)，還要從環(huán)境中補充水。因此，高性能混凝土對后期養(yǎng)護要求嚴(yán)厲，養(yǎng)護繼續(xù)時間長。目前，國內(nèi)混凝土養(yǎng)護普遍采用自然養(yǎng)護方法。但施工單位比

13、較忽視混凝土的養(yǎng)護，灑水、覆蓋不能按規(guī)范要求及期限適時進展，且養(yǎng)護質(zhì)量難以控制與管理，達不到自然養(yǎng)護要求的規(guī)范；或只注重初期養(yǎng)護，養(yǎng)護期短。不僅影響混凝土早期強度的增長，更重要的是由于混凝土外表水分急劇蒸發(fā)失散，呵斥混凝土外表干縮、龜裂、起毛。.高強混凝土自然養(yǎng)護工藝：1混凝土的養(yǎng)護用水應(yīng)與拌制用水一樣。2常用覆蓋物：麻袋片、草簾、鋸末、砂、爐渣。不得采用包裝過糖、鹽或肥料的麻袋片。3混凝土澆注后外表抹光后立刻進展霧化補水養(yǎng)護，并在外表立刻覆蓋清潔的塑料膜。可采用自動噴水系統(tǒng)和噴霧器，應(yīng)使水呈霧狀，不可構(gòu)成水流，亦不得直接以水霧加壓于混凝土面。濕養(yǎng)護應(yīng)不延續(xù)，不得構(gòu)成干濕循環(huán)。4混凝土初凝后撤

14、去塑料膜，用土工布覆蓋，灑水養(yǎng)生。覆蓋物完全蓋住混凝土外表，并予以固定妥當(dāng)。.5混凝土終凝后，應(yīng)盡早撤除模板，進展保水養(yǎng)護，T梁頂板覆蓋土工布澆水養(yǎng)護，以能堅持混凝土處于潮濕形狀為準(zhǔn)。在普通氣候條件氣溫在15下，混凝土澆注后最初3天時，白天每隔2h澆水1次，夜間至少澆水2次。在以后的養(yǎng)護期中，每晝夜至少澆水4次。在枯燥氣候條件下，澆水次數(shù)適當(dāng)添加。正溫條件下澆水天數(shù)不少于7天。6豎向構(gòu)件：用麻袋、草片、竹簾等做成簾式覆蓋物密貼包裹，在頂部用花管噴水養(yǎng)護；或采用養(yǎng)護劑養(yǎng)護。7采用塑料布覆蓋養(yǎng)護時，其敞露的全部外表應(yīng)采用塑料布覆蓋嚴(yán)密，并應(yīng)堅持塑料布內(nèi)有凝結(jié)水。.8在高溫情況下，鋼模板安裝后，由于

15、溫度很高，在澆注混凝土前要對鋼模板外側(cè)進展灑水降溫。9混凝土外表澆注終了后，由于水化熱反響，鋼模板溫度會很高，這時在鋼模板外壁采用草袋覆蓋或灑水降溫。.4、預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量控制.4.1 管道安裝1管道定位準(zhǔn)確，位置偏向嚴(yán)厲控制，每50cm間距設(shè)一道定位鋼筋，對平彎、豎彎處的空間預(yù)應(yīng)力管道應(yīng)加密定位，定位間距25cm，嚴(yán)防上浮、下沉和左右偏移。普通鋼筋假設(shè)與預(yù)應(yīng)力管道沖突，挪動普通鋼筋，確保管道位置正確。2為了不使預(yù)應(yīng)力管道損壞，一切焊接應(yīng)在預(yù)應(yīng)力管道埋置前進展，管道安頓后盡量不焊接。3預(yù)應(yīng)力管道設(shè)置內(nèi)襯管，混凝土終凝后及時拔出。.4.2 縱向預(yù)應(yīng)力筋張拉1混凝土強度到達設(shè)計強度的90%以上、且其

16、彈性模量到達設(shè)計值時，方可進展張拉任務(wù)。2預(yù)應(yīng)力筋張拉時采用噸位和伸長量控制。實踐伸長值與實際伸長值的差值應(yīng)控制在6%以內(nèi)。3施工順序：校驗千斤頂、油表安任務(wù)錨安千斤頂工具錨預(yù)拉張拉至設(shè)計張拉力、記錄伸長量持荷5分鐘錨固回油卸工具錨、千斤頂壓漿。4張拉前對千斤頂及油表進展標(biāo)定并配套運用。5預(yù)應(yīng)力筋的張拉按照左右對稱，先下后上。6鋼絞線一旦出現(xiàn)滑絲、斷絲景象，重新穿束張拉。.4.3 豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉1混凝土澆注前，對豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋管道的預(yù)埋設(shè)專人擔(dān)任檢查，檢查內(nèi)容包括：管道平直度、螺旋筋安放能否正確、錨墊板能否程度等，確保豎向預(yù)應(yīng)力傳力準(zhǔn)確。2為使腹板的豎向預(yù)壓應(yīng)力分布均勻，豎向張拉間隔滯后不小

17、于2個施工梁段。不允許一次張拉多個節(jié)段。3豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉施工前，設(shè)專人將預(yù)應(yīng)力筋、錨具及墊板上浮銹、油污、混凝土浮渣和灰塵去除干凈，并保證墊板外表的平滑，以減小鋼筋回縮和接縫緊縮量，從而減少豎向精軋螺紋鋼筋張拉錨固時的應(yīng)力損失。.4為充分消除各種不利的緊縮變形，減少應(yīng)力損失，采用二次張拉工藝，張拉步驟為：0 初始應(yīng)力10%k設(shè)計控制應(yīng)力 k 0 初始應(yīng)力10% k 設(shè)計控制應(yīng)力 k 持荷2min 扭矩扳手錨固。5張拉到設(shè)計控制荷載后，運用經(jīng)過檢定的公用扭矩扳手，對螺帽進展擰緊錨固，均勻施加扭矩500Nm。不得采用無扭矩控制的簡易扳手進展錨固。6每根鋼束需做好張拉噸位和伸長量記錄。.5、預(yù)制

18、梁施工關(guān)鍵技術(shù).現(xiàn)代橋梁工程不但對橋梁耐久性、平安性、溫馨性等內(nèi)在質(zhì)量提出要求，還要求外形美觀、外表平整、光潔。5.1 預(yù)制T梁混凝土澆注混凝土澆筑可采用分層澆筑方式，分層厚度30cm，從兩端同時向中間澆筑。分層可分為馬蹄、腹板和頂板三層。澆注時，從距端頭3m 處開場，先向端頭澆筑，借助混凝土拌和物的側(cè)壓力使混凝土流向端頭齒板下鋼筋密集區(qū)并振搗密實；再由兩端向跨中推進。采用高頻插入式振搗器配合附著式振搗器振搗。應(yīng)確保在澆筑上層混凝土?xí)r其下層混凝土還未初凝。.5.2 預(yù)制箱梁混凝土澆注箱梁混凝土澆筑按照“底板與腹板倒角處腹板頂板，從兩端向中間的原那么，從箱梁兩端向中間對稱延續(xù)澆筑，以程度分層(分

19、層厚度不大于300 mm) 、斜向分段(斜度為1:41:5) 的施工工藝進展?；炷琳駬v分別采用附著式振搗器和插入式振搗器相結(jié)合的方案。澆筑箱梁底板與腹板倒角處時，以插入式振搗為主，輔以附著式振搗。澆筑箱梁其他部位時，采用插入式振搗。.5.3 養(yǎng)護混凝土的養(yǎng)護主要是做到保溫、保濕。要真正做好養(yǎng)護，其關(guān)鍵在于掌握好開場養(yǎng)護的時機，同時控制好養(yǎng)護過程中補充水分的頻率。箱梁體積大、厚度薄、騰空面多，對高性能混凝土的養(yǎng)護要求很高，根據(jù)箱梁不同部位而采用不同的養(yǎng)護方法。 頂板養(yǎng)護：在混凝土初凝過程中，應(yīng)特別留意加強混凝土外表的保濕和補水任務(wù)。當(dāng)氣溫較高、氣候枯燥時宜用噴霧保濕，不得用水直接沖刷混凝土外表

20、。混凝初凝后對橋面覆蓋土工布并進展?jié)菜B(yǎng)護，并在養(yǎng)護期堅持混凝土外表不斷處于潮濕形狀 。. 箱室內(nèi)養(yǎng)護：由于箱內(nèi)底板不受日照及大風(fēng)的影響，因此待底板混凝土初凝后，直接采用澆水養(yǎng)護。內(nèi)模單塊牽引出箱室后，可在腹板內(nèi)側(cè)及箱內(nèi)頂板上均勻噴灑養(yǎng)護劑。低溫季節(jié)，混凝土澆注后立刻用帆布將箱室兩端封鎖，以防止在箱室內(nèi)構(gòu)成風(fēng)道，不利于箱梁養(yǎng)護。 箱梁腹板外側(cè)、翼板底面、底板底面養(yǎng)護：由于這些部位無法實現(xiàn)澆水保濕，因此只能采用噴灑養(yǎng)護劑進展養(yǎng)護。箱梁移離制梁臺座后，及時對底板底面噴灑養(yǎng)護劑。 T梁的腹板、翼板底面由于較難實現(xiàn)澆水保濕，可采用噴灑養(yǎng)護劑養(yǎng)護。.5.4 預(yù)應(yīng)力張拉為加快制梁臺座周轉(zhuǎn)，并防止早期開裂，

21、縱向預(yù)應(yīng)力可采用二階段張拉工藝：1當(dāng)混凝土強度和彈性模量到達設(shè)計值的85%和80%以上時，進展部分腹板束和底板束張拉；2將梁搬運至存梁臺座；3待混凝土強度和彈性模量均到達設(shè)計值時，再進展其他束的張拉。.6、有支架施工中的支架預(yù)壓.在支架上就地澆筑施工是古老的施工方法，它的主要特點是橋梁整體性好，施工簡便可靠，對機具和起重才干要求不高。對預(yù)應(yīng)力混凝土延續(xù)橋來說，構(gòu)造在施工中不出現(xiàn)體系轉(zhuǎn)換問題。但需求大量施工腳手架，施工期長。目前采用碗扣式支架作為現(xiàn)澆箱梁的支撐體系較為普遍。在澆筑混凝土前，需求進展支架的預(yù)壓。.支架預(yù)壓的目的：1檢查支架的承載才干和穩(wěn)定性；2減少和消除支架的非彈性變形及地基不均勻沉降；3獲得支架彈性變形值，為支架預(yù)拱度設(shè)置提供根據(jù)，從而確保橋梁混凝土成形后的線形及質(zhì)量。支架預(yù)壓時的本卷須知：1預(yù)壓分量要準(zhǔn)確計量。在思索梁體自重和施工活載的情況下，為保證施工平安，預(yù)壓荷載值取梁體自重1.2倍。2在預(yù)壓過程中備足防雨資料，防止雨水過大使預(yù)壓荷載變化較大，不能準(zhǔn)確的搜集到預(yù)壓所需求的各種參數(shù)。.3加載預(yù)壓丈量觀測極其重要，必需仔細、真實做出記錄，仔細觀測加載前后沉降量和其它特殊變形及位移，為箱梁模板的制造提供真實、可靠的高程及位移數(shù)據(jù)。4預(yù)壓順序為：根據(jù)主梁混凝土的施工方向，預(yù)壓按照施工順序，先于鋼筋施工進展，這樣