預應力混凝土連續梁橋平衡懸臂施工質量通病及處理措施
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發布時間：2022-07-05
1 預應力混凝土連續梁橋平衡懸臂施工
1.1 掛藍施工
1.1.1 墩頂梁段（零號塊）臨時固結不牢
1、現象施工中出現結構不穩定的現象：如晃動、不對稱變形、傾斜、撓度過大等。2、原因分析（1）臨時固結措施選用不當。（2）對臨時固定結構的計算及穩定性驗算考慮欠周到。3、防治措施（1）正確選用臨時固結方式和采用可靠的支承措施。（2）臨時固結或支承措施的要求是固結和支承可靠，確保施工中的的穩定與安全，同時又能在體系轉換時，方便快捷地解除約束。（3）正確設置臨時支座。
1.1.2 起步段（0號段兩側安裝掛藍的起始節段）線形偏差過大
1、現象支架變形，節段外形和線形與設計要求相差較大。混凝土澆筑組織不當；漏放拼裝掛藍的預埋件或因長度不夠使拼裝掛藍困難。2、原因分析（1）起步段長度選擇不當，對安裝吊藍要求考慮不周。（2）支架設計未經整體剛度、穩定性驗算。支架未經預壓或拋高不夠。結構彈性、非彈性變形過大或地基沉降過大。（3）施工時實際工況與設想相差過大，對施工中可能發生的因素考慮不周。3、防治措施（1）為拼裝掛藍，需在橋墩中心兩側先用支架澆筑一定長度的梁段，稱為起步段。其施工支架可視實際情況，分別支承在墩身、承臺或經過加固的地基上。該起步段可在零號段完成后利用支架對稱澆筑，亦可將起步段與零號段同時澆筑。（2）起步段應有足夠的長度能滿足兩側拼裝掛藍的作業長度。同時確定其長度時應與全橋節段施工相協調，混凝土工藝與機械設備應與工程量相配套。（3）施工支架的長度視所選用的掛藍拼裝的需要而定。支架頂面應與箱梁底面縱向線形的變化一致。支架有扇形、門形等。（4）為了減少支架變形，除了考慮支架的強度和剛度外，還應盡可能增大支架的整體性，并采用等荷載預壓，設置拋高及調整措施，以減少支架變形對混凝土箱梁質量的影響。（5）支架上模板安裝及混凝土澆筑，應符合模板施工和混凝土施工的要求。（6）懸臂澆筑施工過程中，為確保施工期間結構的穩定，需采用臨時錨固或支承措施。
1.1.3 盆式橡膠支座安裝缺陷
1、現象懸臂澆筑盆式橡膠支座安裝時四角不平整密貼，支座軸線與梁不平行。2、原因分析（1）墩頂支座安裝面不平整，未經修整找平。（2）支座中心線與標高未經校核，放樣不準。3、防治措施（1）安裝永久支座的墩頂表面應按設計標高修整，并精確放樣。在墩頂畫出中心線或輪廓線，并需經復核。（2）支座除標高符合設計要求外，還應保持平面的兩個方向水平，支座的四角高差不得大于2mm。（3）支座中心線與主梁中心線應平行。（4）安裝地腳螺栓時，螺桿頂面不得低于螺母的高度。（5）考慮橡膠的壓縮，在安裝盆式橡膠支座時一般抬高10mm，以便在體系轉換后保證成橋時的梁頂面設計標高。（6）用懸臂澆筑法施工的連續梁，一般應先將墩頂梁段（即零號塊）與橋墩臨時固定，合攏前由各墩臨時支座承受反力，而永久支座不受力。合攏后，臨時支座的反力全部按連續梁支點反力的要求進行轉換。此時，支座反力的調整，應以標高控制為主，反力作為校核。
1.1.4 混凝土質量不穩定
1、現象未按節段位置、工程量及技術特點與要求正確安排混凝土澆筑順序，現澆混凝土質量不穩定。2、原因分析（1）對懸澆施工的每一節段未作詳細的混凝土施工工藝流程。（2）未遵守預應力混凝土箱梁懸臂澆筑“由前往后，兩腹向中對稱澆筑”的基本施工順序。（3）對配備適合各節段特點的機具、設備與人員配備考慮不周。3、預防措施（1）根據零號段、起步段與以后各節段的分段及結構特點，制定各節段的施工工藝流程。（2）根據梁段的位置、工程量，配備合理的機具，運輸吊裝工具及人力，并有應付突發不測情況的預案。（3）按照季節、氣象條件選擇合理的混凝土配合比及合適的澆筑、養生、張拉工藝。（4）混凝土澆筑應遵守“由前往后，兩腹向中對稱澆筑”的基本施工順序。兩腹板對稱同時澆筑，然后澆筑中間部位的底板；澆筑頂板及翼板混凝土時，應從兩側向中央推進，以防發生裂縫。（5）一個T構的兩側懸臂要對稱均衡澆筑，若遇到特殊情況不能均衡時，應按設計驗算平衡重工況。原則上節段兩端最多不得相差半個節段的混凝土重量。
1.2 支架現澆施工
1.2.1 邊跨現澆段變形過大
1、現象支架在施工時下沉，造成現澆段線形與設計不符，如跨中撓度過大，甚至出現混凝土裂縫。2、原因分析（1）施工方法和技術措施考慮不周。如未根據現澆段的工程量、地基承載力和施工能力，合理選用一次立模澆筑成型或分段澆筑、設置施工縫、最后合攏的施工方法。（2）支架基礎下沉過大，導致支架變形。（3）支架剛度不夠，施工荷載過大或在設計支架時，對支架桿件的彈性變形及結點非彈性變形等支架變形估計不足。3、預防措施（1）根據現澆段的工程量、施工裝備、地基承載力等因素選擇合適的支架形式和模板系統，確定一次立模澆筑的施工方法。（2）支架基礎根據地基承載力和荷載采用換土、樁基礎等方法加固基礎，減少支架沉降。（3）除進行支架整體剛度和穩定性驗算外，可采用預壓、設置支架可調底座、預留足夠的預拱度和拋高值等措施控制施工最終沉降值。
1.2.2 邊跨合攏段線形偏差過大
1、現象邊跨合攏后縱向變形大或在梁體內造成次應力發生裂縫，支架變形，影響邊跨線形。2、原因分析（1）合攏時溫差較大或施加縱向預應力后，產生較大的縱向變形，混凝土的收縮徐變也會隨齡期的增長使縱向變形增大。（2）合攏時邊跨段的一端與支架有較強的縱向約束，未及時放松，以致在梁體內產生較大的次應力，拉裂混凝土或使支架變形，影響線形。（3）支架下沉，致使合攏段撓度過大，線形不符合設計要求。3、防治措施（1）邊跨直線段的合攏、預加施工應力及溫度變化時，將產生縱向變形，合攏時應盡量卸去對梁體縱向變形有約束的支承，以利梁體縱向變形。支架與梁間可設置聚四氟乙烯滑板，以消除縱向變形對支架穩定產生的不利影響，同時應加強支架梁與墩身的連接，使之能承受一定的附加水平力。（2）為減少直線段與懸澆段混凝土收縮徐變的相互影響，并考慮到直線段不宜過早澆筑，以免基礎下沉產生裂縫，邊跨直線段施工時間基本與懸澆段的最后梁段同步進行。（3）邊跨直線段澆筑推進方向應使永久支座均勻受力，以免一次加載引起可能產生不均勻變形。（4）合攏段支架應有較大的剛度，預留拋高值。對其在施工中的縱向、豎向變形量、整體剛度與穩定性要逐項估算與驗證。
1.3 中跨合攏段施工
1.3.1 中跨合攏段施工線形偏差過大
1、現象合攏段混凝土發現裂縫，合攏處下撓，線形與設計不符。2、原因分析（1）當懸臂較長時，由于結構的恒栽和施工重量將產生較大的撓度，這些施工變形在各節段施工過程中經過不斷調整后，將最后反映在合攏段兩端。如果高差過大或合攏段施工不當，將不僅使合攏段兩端變形過大，還會影響全橋最終的線形和成橋后的受力狀態。（2）對影響合攏段的各項因素，如溫度、臨時“鎖定裝置“的剛度，強度、混凝土工藝、體系轉換的方式與時機等考慮不周。（3）施工組織、技術措施不當。3、防治措施（1）按照設計要求，正確制定合攏段施工順序。（2）臨時鎖定合攏段兩端。（3）做好合攏段混凝土澆筑前的準備工作。（4）做好合攏段混凝土的澆注和養護工作。（5）按設計要求完成結構體系轉換。
1.4 施工控制
1.4.1 成橋后線形偏差過大
1、現象合攏誤差超過允許范圍或成橋后的線形不夠平順或實際橋梁結構的受力狀態與設計分析不一致。2、原因分析對施工控制考慮因素欠周到。3、防治措施在大跨徑橋梁懸臂澆筑施工過程中，由于受許多確定的和不確定的因素影響，施工中的實際結構狀態將偏離預先確定的目標，在施工過程中應隨時進行控制和調整。一般采用計算機跟蹤控制技術，進行懸臂澆筑施工的線形控制，使得結構的各種控制變量的偏差在允許的范圍內。（1）預拱度設置根據計算提供的梁體各截面的最終撓度變化值（即豎向變形），設置施工預拱度，據此調整每塊梁段模板安裝時的前緣標高。（2）預拱度的計算（3）節段前緣標高的確定（4）現場施工控制
1.5 現澆混凝土施工質量通病及防治措施
1.5.1 混凝土蜂窩、麻面、孔洞
1、原因：(1)模板表面粗糙并粘有干混凝土，澆灌混凝土前澆水濕潤不夠，或模板縫沒有堵嚴，澆搗時，與模板接觸部分的混凝土失水過多或滑漿，混凝土呈干硬狀態，使混凝土表面形成許多小凹點。(2)混凝土攪拌時間短，加水量不準，混凝土和易性差，混凝土澆筑后有的地方砂漿少石子多，形成蜂窩。(3)混凝土澆灌沒有分層澆灌，下料不當，造成混凝土離析，因而出現蜂窩麻面。(4)混凝土澆入后振搗質量差或漏振，造成蜂窩麻面。2、預防措施：(1)澆灌混凝土前認真檢查模板的牢固性及縫隙是否堵好，模板應清洗干凈并用清水濕潤，不留積水，并使模板縫隙膨脹嚴密。(2)混凝土攪拌時間要適宜，一般應為1-2分鐘。(3)混凝土澆筑高度超過2米時，要采取措施，如用串筒、溜管或振動溜管進行下料。(4)混凝土入模后，必須掌握振搗時間，一般每點振搗時間約20-30秒。合適的振搗時間可由下列現象來判斷：混凝土不再顯著下沉，不再出現氣泡，混凝土表面出漿且呈水平狀態，混凝土將模板邊角部分填滿充實。3、處理方法：麻面主要影響美觀，應加以修補，即將麻面部分濕潤后用水泥漿或水泥砂漿抹平。如果是小蜂窩，可先用水洗刷干凈后，用1:2或2:5水泥砂漿修補；如果是大蜂窩則先將松動石子剔掉，用水沖刷干凈濕透，再用提高一級標號的細石混凝土搗實，加強養護。如果是孔洞，要經過有關人員研究，制定補強方案，方可處理。
1.5.2 露筋
1、產生原因：(1)混凝土振搗時鋼筋墊塊移位，或墊塊太少，鋼筋緊貼模板，致使拆模后露筋。(2)鋼筋混凝土構件斷面小，鋼筋過密，如遇大石子卡在鋼筋上水泥漿不能充滿鋼筋周圍，使鋼筋密集處產生露筋。(3)混凝土振搗時，振搗棒撞擊鋼筋，將鋼筋振散發生移位，因而造成露筋。 2、預防措施：(1)鋼筋混凝土施工時，注意墊足墊塊，保證厚度，固定好。(2)鋼筋混凝土結構鋼筋較密集時，要選配適當石子，以免石子過大卡在鋼筋處，普通混凝土難以澆灌時，可采用細石混凝土。(3)混凝土振搗時嚴禁振動鋼筋，防止鋼筋變形位移，在鋼筋密集處，可采用帶刀片的振搗棒進行振搗。3、處理方法：首先將外露鋼筋上的混凝土渣子和鐵銹清理干凈，然后用水沖洗濕潤，用1:2或1:2.5水泥砂漿抹壓平整；如露筋較深，應將薄弱混凝土全部鑿掉，沖刷干凈潤濕，用提高一級標號的細石混凝土搗實，認真養護。
1.5.3 混凝土強度偏高或偏低
1、產生原因：(1)混凝土原材料不符合要求，如水泥過期受潮結塊、砂石含泥量太大、袋裝水 泥重量不足等，造成混凝土強度偏低。(2)混凝土配合比不正確，原材料計量不準確，如砂、石不過磅，加水不準，攪拌時間不夠。(3)混凝土試塊不按規定制作和養護，或試模變形，或管理不善、養護條件不符合要求等。2、預防措施：(1)混凝土原材料應試驗合格，嚴格控制配合比，保證計量準確，外加劑要按規定摻加。(2)混凝土應攪拌均勻，按砂子+水泥+石子+水的順序上料，外加劑溶液量最好均勻加入水中或從出料口處加入，不能倒在料斗內。攪拌時間應根據混凝土的坍落度和攪拌機容量合理確定。(3)攪拌第一盤混凝土時可適當少裝一些石子或適當增加水泥和水。(4)健全檢查和試驗制度，按規定檢查坍落度和制作混凝土試塊，認真做好試驗記錄。
1.5.4 混凝土板表面不平整
1、產生原因：(1)有時混凝土梁板同時澆灌，只采用插入式振搗器振搗，然后用平鍬一拍了事，板厚控制不準，表面不平。(2)混凝土未達到一定強度就上人操作或運料，混凝土板表面出現凸凹不平的卸痕。(3)模板沒有支承在堅固的地基上，墊板支承面不夠，以致在澆灌混凝土或早期養護時發生下沉。2、預防措施：(1)混凝土板應采用平板式振搗器在其表面進行振搗，有效振動深度約20厘米，大面積混凝土應分段振搗，相鄰兩段之間應搭接振搗5厘米左右。(2)控制混凝土板澆灌厚度，除在模板四周彈墨線外，還可用鋼筋或木料做成與板厚相同的標記，放在灌筑地點附近，隨澆隨移動，振搗方向宜與澆灌方向垂直，使板面平整，厚度一致。(3)混凝土澆灌完后12小時以內即應澆水養護 (如氣溫低于+5oC時不得澆水)并設有專人負責。必須在混凝土強度達到1.2N/㎜2以后，方可在已澆筑結構上走動。(4)混凝土模板應有足夠的穩定性、剛度和強度，支承結構必須安裝在堅實的地基上，并有足夠的支承面積，以保證澆灌混凝土時不發生下沉。1.5.5 混凝土裂縫
混凝土在施工過程中由于溫度、濕度變化，混凝土徐變的影響，地基不均勻沉降，拆模過早，早期受振動等因素都有可能引起混凝土裂縫發生。1、預防措施：(1)加強混凝土早期養護，澆灌完的混凝土要及時養護，防止干縮，冬季施工期間要及時覆蓋養護，防止冷縮裂縫產生。[參考文獻3](2)大體積現澆混凝土施工應合理設計澆筑方案，避免出現施工縫。(4)加強施工管理，混凝土施工時應結合實際條件，采取有效措施，確保混凝土的配合比、塌落度等符合規定的要求并嚴格控制外加劑的使用，同時應避免混凝土早期受到沖擊。2、處理方法：當裂縫較細，數量不多時，可將裂縫用水沖洗后，用水泥漿抹補；如裂縫開裂較大較深時，應沿裂縫鑿去薄弱部分，并用水沖洗干凈，用1:2.5水泥砂漿抹補。此外，加壓灌入不同稠度的改性環氧樹脂溶液補縫，效果也較好。
1.5.6 混凝土夾芯
1、產生原因：澆灌大面積、大體積鋼筋混凝土結構時，往往分層分段施工，在施工停歇期間常有木塊、鋸末等雜物，(在冬季還有積雪、冰塊)積存在混凝土表面，這些雜物如不認真檢查清理，再次澆灌混凝土時，就夾入混凝土內，在施工縫處造成雜物”夾芯”。2、預防措施：澆灌混凝土前要認真檢查，將表面雜物清理干凈，可在模板與沿施工縫處通條開口，以便清理；冬季施工時如有凍雪等，可用太陽燈等烤化后清理干凈；如只有鋸末等雜物，可采用鼓風機等吹，全部清理干凈后，通條開口再封板，然后澆灌混凝土。
1.5.7 外形尺寸偏差
1、現象：表面不平整，整體歪斜，軸線位移。2、產生原因：(1)模板自身變形，有孔洞，拼裝不平整。(2)模板體系的剛度、強度及穩定性不足，造成模板整體變形和位移。(3)混凝土下料方式不當，沖擊力過大，造成跑模或模板變形。(4)振搗時振搗棒接觸模板過度振搗。(5)放線誤差過大，結構構件支模時因檢查核對不細致造成的外形尺寸誤差。3、預防措施：(1)模板使用前要經修整和補洞，拼裝嚴密平整。(2)模板加固體系要經計算，保證剛度和強度；支撐體系也應經過計算設置，保證足夠的整體穩定性。(3)下料高度不大于2米。隨時觀察模板情況，發現變形和位移要停止下料進行修整加固。(4)振搗時振搗棒避免接觸模板。(5)澆筑混凝土前，對結構構件的軸線和幾何尺寸進行反復認真的檢查核對。[參考文獻4]4、處理方法：無抹面的外露混凝土表面不平整，可增加一層同配比的砂漿抹面；整體歪斜、軸線位移偏差不大時，在不影響正常使用的情況下，可不進行處理；整體歪斜、軸線位移偏差較大時，需經有關部門檢查認定，并共同研究處理方案。
