2022年论预应力混凝土连续箱梁施工质量控制 .pdf

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1、论预应力混凝土连续箱梁施工质量控制剑阁县国省道公路养护段赵国宏摘要： 本文通过对剑阁县沙溪坝清江河1 号大桥和龙江渡口大桥的施工，对预应力混凝土连续箱梁的施工质量控制做了较全面的介绍，其中重点阐述了桩基础和箱梁施工的质量控制。1、工程简况： 剑阁县清江河1 号大桥和龙江渡口大桥均为黑龙江援建工程，分别为10-25m 等截面预应力砼连续箱粱和3-13m 预应力砼空心板 +7-25m 等截面预应力砼连续箱粱结构。桥墩为桩基础，桥台基础采用群桩，高桩承台，盖梁为预应力砼。2、施工方法及要点：2.1 下部结构施工2.1.1 桩基施工采用反循环钻机成孔。钢筋笼分段制作，吊车吊装焊接下钢筋笼，导管灌注水下

2、混凝土。(1) 施工测量。沿道路中线的两侧加密布置导线，全站仪定出各桩基础位置。建立全线高程控制网，控制网相邻两点之间的高程误差要满足规范要求。 (2) 护筒埋设和泥浆准备。埋设护筒时应注意控制以下几点：护筒平面位置应埋设正确，护筒中心应与桩体中心重合，偏差不宜 50mm, 护筒顶标高应高出地下水位和施工最高水位精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 11 页1.5-2.5m. 在无水地层钻孔，因护壁顶部设有溢浆口，因此筒顶也应高出地面0,2-0,3m 。护筒底应低于施工最低水0.1-0.3m. 深水下沉埋设的护筒应沿导向架借自

3、重、射水、振动、或锤击等方法将护筒下沉至稳定深度；护筒入土埋设深度以护筒底部不进水、不漏浆和护筒在施工中不下沉为宜，一般情况下，粘性土应达到0,5-1.0m, 砂性土则 3-4m 。下埋式及上埋式护筒挖坑不宜太大，一般比护筒直径大0.6-1.0m ,护筒四周应夯填密实的粘土，护筒底部应埋设在稳定的粘土层中，否则也应换填粘土并夯实，其厚度一般为0,5m. 泥浆的质量控制指标一般为：相对密度 1 .1-1 .3 ： 粘 度 10 -2 5 s ， 含砂率6% ， 塑性指数 1 5 。泥浆循环池宜设在两墩之间。对沉淀池中沉碴及灌注砼溢出的废弃泥浆，采取及时清除、及时用汽车远弃，避免污染河水。 (3)

4、 安装钻架、钻机就位。钻架是钻孔、吊放钢筋笼、灌注混凝土的支架。在钻孔过程中，成孔中心必须对准桩位中心，钻机 (架) 必须保持平稳，不发生位移、倾斜和沉陷。钻机( 架) 安装就位时，应详细测量，底座应用枕木垫实塞紧顶端应用缆风绳固定平稳，并在钻孔过程中经常检查。（4）钻孔。钻孔是钻孔灌注桩施工中最重要的工序之一， 在钻孔过程中应防止坍孔、孔形扭歪或孔偏斜，甚至把钻头埋住或掉进孔内等事故。因此，钻孔时应注意控制以下几点：钻机应挂牌进行施工原始记录表格应齐全，检测泥浆指精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 11 页标的仪器应置于现

5、场。应备有用于检查钻孔直径和垂直度的探孔器以及检测钻孔深度的测绳；在钻孔过程中，始终要保持钻孔护筒内水位要高出简外1 1.5 m ； 随时检查泥浆性能和钻孔原始记录，控制泥浆的密度为1.1-1.3. 粘度为10 2 5 s 。 含砂率 6%。原始记录应与钻进过程同步，记录要规范、准确、完整；在钻孔过程中，应根据土质等控制钻进速度、调整泥浆稠度，以防止坍孔及钻孔偏斜、卡钻和旋转钻机负荷超载等情况发生，特别是当遇到钻孔一半边为岩石另一半边较软时，一定要控制钻进速度，否则会造成钻孔偏斜；钻孔宜一气呵成不宜中途停钻以避免坍孔，若坍孔严重应回填重钻。当因故停机时应保持孔内水位和泥浆比重， 防止塌孔； 在

6、钻孔过程中应加强对桩位、成孔情况的检查工作。终孔后应对桩位、孔径、 形状、 深度、倾斜度及孔底土质等情况进行检验。合格后立即清孔，吊放钢筋笼，灌注混凝上。（5）清孔。 清孔目的是除去孔底沉淀的钻渣和泥浆，以保证灌注的钢筋混凝土质量，保证桩体的承载力。清孔时应注意控制以下几点：清孔方法应根据具体情况而定，但不能用清水换浆清孔；保持孔内水位高度，防止坍孔 ； 清孔后应从孔内循环泥浆中取样，检测泥浆性能指标。清孔应达到的要求是浇注混凝土前孔底50 c m 以内的泥浆相对密度1.25，含砂率 8%， 粘度 2 8 s ； 应进行钻孔沉渣厚度检精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总

7、结 - - - - - - -第 3 页，共 11 页查， 除设计另有规定外，摩擦型桩的沉渣厚度0.1 d ( d 为钻孔直径 ) ， 支承桩的沉渣厚度5 0 mm ； 小得用加深钻孔深度的方式代替清孔。（6） 钢筋笼的加工与安装。钻孔桩的钢筋应按设计要求预先焊成钢筋笼，整体或分段就位，吊人钻孔。在进行钢筋笼的加工与安装时应注意控制以下几点：钢筋焊接前应试焊，合格后才能进行钢筋笼的正式焊接，焊工必须持证上岗操作；钢筋质量必须经过检验，合格后应按设计进行加工。焊条型号应与钢筋规格相适应，I 级钢筋使用 T422 焊条， 级钢筋使用 T502 或 T506 焊条进行焊接；搭接电弧焊时，两钢筋的搭接

8、端应先折向一侧，使两焊接筋轴线一致。焊接接头数量及其安放位置应符合规范要求；加强钢筋焊接控制，随时从钢筋焊接成品上截取焊接试样进行相应实验，本桥桩柱纵向钢筋均采用A 级套筒挤压接头连接，接头及连接须符合JTG D62 和 JGJ107 等相关规定；钢筋笼的混凝土垫块应满足设计要求，不得少放或漏放；钢筋笼吊放安装前应检查孔底深度是否符合要求，孔壁有无妨碍钢筋笼吊入和正确就位的情况；钢筋笼吊放时应避免碰撞孔壁，并保证钢筋笼外混凝土保护层厚度，应随时校正钢筋笼的位置；钢筋笼中心应与护筒中心重合，且用 4 个以上的吊环固定牢靠。分段安装的钢筋笼应保证在吊入的过程中钢筋笼不发生弯曲、变精选学习资料 -

9、- - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 11 页形； 钢筋笼安装完毕后，须再次进行孔底检查，必要时进行二次清孔，达到要求后即可灌注混凝土。（7） 导管安放 。安放导管应注意控制以下几点：导管内壁应光滑、内径大小一致，连接牢固，在压力下不漏水；导管在安放使用前应进行水密承压和接头抗拉实验，不符合要求的不得投入使用；导管必须按水密承压实验连接顺序自下而上依次编号，标明导管长度，以便控制下放深度和拆除长度； 控制导管底端距离孔底 2 5 4 0 c m 。（8）水下混凝土的灌注。灌注水下混凝土是钻孔灌注桩施工带有关键性的工序，其施工质量将严重影响到成桩

10、质量，施工时应控制以下几点： 灌注前应检测孔底的沉渣厚度，如大于规范或设计要求时应进行二次清孔，直到合乎要求；严格控制混凝土的初灌量，确保导管首次埋深1.0m ； 正确选择初灌方法，目前用于导管法灌注水下混凝土的初灌方法有提塞法、压胆法和剪塞法三种。一般情况下，应尽量选择剪塞法； 经常检测混凝土塌落度，塌落度宜在 180-220mm 范围内； 准确测量孔内混凝土面位置，控制导管埋深 2 6 m，太深易造成埋管和堵管； 控制钢筋笼上浮， 当混凝土面接近钢筋笼底约1.0m 时， 须降低灌注速度， 待导管底位于钢筋笼底端以上2.0 m 时， 恢复正常的灌注速度；灌注混凝土必须连续作业，一气呵成，避免

11、任何精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 11 页原因的中断灌注，因此混凝土的搅拌和运输应满足连续作业的要求； 提管时控制和保证导管埋入混凝土内的深度。防止导管提升过猛， 管底提离混凝土面或埋入过浅，而使导管内进水造成断桩夹泥。另一方面也要防止导管埋入过深，而造成导管内混凝土压不出或导管被混凝土埋住凝结，不能提升， 导致中止灌注而成断桩；灌注的桩顶标高应比设计值预加一定的高度，此范围内的浮浆和混凝土应凿除，以确保桩顶混凝土的质量，通常灌注混凝土应比设计标高高0.5-1.0m ；灌注位置，对于群桩，桩位允许偏差 10.oc m

12、；对于单桩，桩位平面允许偏差5.0cm 。（9）桩体的检测 :对桩体进行无破损检测，并结合成孔和混凝土灌注过程的原始记录综合加以分析，作出正确的判断；对质量有怀疑或施工中遇到的有任何异常情况的桩应作整体检验； 2.1.2. 桥台施工浇筑时应分层，用插入式振捣器振捣，混凝土浇筑后覆盖养护，同时浇水保持混凝土表面湿润。桥台台帽以上部分应待箱梁预应力筋张拉完毕后再浇筑。2.1.3 承台施工在桩基混凝土浇筑完成后开挖承台位置。每边超出结构尺寸50cm ，满足操作空间。承台模板采用组合定型钢模，用钢管顶托接在周边支撑加固。2.1.4 墩柱施工精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结

13、 - - - - - - -第 6 页，共 11 页模板支立：模板支立前精确放出结构外轮廓线并将基底精确找平，模板拼装采用人工配合汽车吊进行，模板支立完成后紧固每个加固螺栓，各方向的支撑须牢固达到能承受可能产生的各种荷载，方可灌注砼。钢筋制备：钢筋经原材料检查合格后，在加工场集中切断、焊接、弯制成形，然后运至结构物处人工绑扎成形。砼浇筑：砼采用汽车吊配合料斗灌注或泵送入模。墩、台身砼采取一次连续灌注，砼振捣采用插入式振捣器，梅花型依次振捣。砼养护：墩砼达到拆模强度后，立即拆模。采用塑料薄膜覆盖，喷淋养生。2.1.5 盖粱施工(1) 盖粱支架。盖梁支架基础应坚实，采用钢管支架，支架顶托上设置 1

14、2xl2cm 木枋分配粱。支架各孔跨中设置相应的预拱度。(2) 盖粱模板。模板采用覆塑桥梁板，模板固定采用普通钢管架上下对夹，中部采用中16mm 对拉螺杆。模板安装时先安装底模，钢筋和波纹管安装完成后再安装侧模。（3）盖梁砼浇筑采用先悬臂后跨中合拢的方法施工，预应力钢绞线须在砼强度达到C40 以上时方可张拉。盖梁砼浇筑完成时，应及时将支座垫石浇筑完毕。2.2 上部结构箱梁施工要点2.2.1 箱梁预制精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 11 页（1）箱梁台座浇筑时，除注意台座质量外，一是根据施工进度需要，要考虑台座数量；二是根

15、据设计要求注意设置反预拱度；三是台座之间的距离设置，既要考虑吊车移梁和运梁需要，又要考虑混凝土的运输问题。（2）浇筑箱梁混凝土前应严格检查伸缩缝、泄水孔、支座等附属设施的预埋件是否齐全，确定无误后方可浇筑；特别是对于斜交箱梁，端部封头混凝土模板倾斜角度一定要准确，否则，在箱梁安装后，浇筑端横梁时，既影响箱梁钢筋连接又影响端横梁钢筋连接；施工前，应保证预应力孔道及钢筋位置的准确性；预制梁顶、底板及腹板较薄，施工单位应选用合适的骨料粒径并做好配合比实验；梁端2m 范围内及锚下混凝土局部应力大、钢筋密、要求早期强度高，应充分振捣密实，严格控制其质量；箱梁浇筑和振捣时应搭脚手架，严禁踩踏碰撞波纹管而使

16、波纹管变形。（3）为了防止预制梁上拱过大，及预制梁与桥面现浇层由于龄期差别而产生过大收缩差，存梁期不超过90d，若累计上拱值超过计算值 10mm ，应采取控制措施。2.2.2 箱梁预应力工艺（1）预应力管道的位置必须严格按坐标定位并用定位钢筋固定，定位钢筋与箱梁腹板箍筋点焊连接，严防错位和管道下精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 11 页垂，如果管道与钢筋发生碰撞，应保证管道位置不变而只是适当挪动钢筋位置。浇筑前应检查波纹管是否密封，防止浇筑混凝土时阻塞管道。（2）箱梁混凝土达到设计强度的90%后，且混凝土龄期不小于 7d

17、时，方可张拉预应力钢束。预制梁内正弯矩钢束及墩顶连续段处的负弯矩钢束均采用两端同时张拉，锚下控制应力为0.75f pk=1395Mpa。（3)施加预应力应采用张拉力与引伸量双控。当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控在 6%以内。实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响。（4)孔道压浆采用c50 水泥浆，要求压浆饱满。水泥浆强度达到 40MPa 时，箱梁方可吊装。2.2.3 箱梁安装（1）箱梁施工工艺流程.设置临时支座并安装好永久支座（联端无需设临时支座），逐孔安装箱梁，置于临时支座上成为简支状态，及时连接桥面板钢筋及端横梁钢筋。连接接头段钢筋，绑扎横梁钢筋，设置

18、接头段顶板束波纹管并穿束。在日温最低时，浇筑连续接头、中横梁及其两侧与精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 11 页顶板负弯矩束同长度范围内的桥面板，混凝土达到设计强度的85% 后，且混凝土龄期不小于7d 时，张拉顶板负弯矩预应力钢束，并压注水泥浆。.接头施工完成后，浇筑剩余部分桥面板湿接缝混凝土，剩余部分桥面板湿接缝混凝土应由跨中向支点浇筑。.连接顶板钢束张拉预留槽口处的钢筋后，现浇桥面现浇层混凝土，浇筑完成后拆除一联内临时支座，完成体系转换。解除临时支座时，应特别注意严防高温影响橡胶支座质量。.喷洒防水层、进行桥面铺装施工

19、及安装伸缩缝。（2）箱梁吊装均采用捆绑式吊装，吊点位置到背墙前缘线或桥墩中心线的垂直距离采用900mm ，横桥向距离悬臂根部100mm ，吊装预留孔可采用pvc 管，孔口应采取措施，以减少吊装时钢丝绳对箱梁的磨损。本桥根据施工场地条件，分别采取了汽车吊车安装和架桥机安装箱梁两种架设方式。2.2.4 箱梁其它（1) 钢绞线的弯折处采用圆曲线过渡，管道必须圆顺，预制箱梁定位钢筋在曲线部分以间隔为500mm 、直线段间隔为1000mm 设置一组。顶板负弯矩钢束的定位钢筋每间隔1000mm 设置一组。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页

20、，共 11 页（2）箱梁顶板负弯矩钢束的钢波纹扁管，应在预制箱梁时预埋，并采取有效的措施来防止浇筑主梁混凝土时扁波纹管发生变形而影响后期的顶板束张拉。在箱梁安装好后，浇筑连续接头段前将对应的扁管相接。（3）预制箱梁时严禁切断负弯矩张拉槽口处箱梁顶板下层纵、横向钢筋，张拉负弯矩钢束时也不宜随便截断该钢筋。（4)临时支座顶面标高应较永久支座顶面标高高出1-2cm, 以利永久支座的放置。（5）施工时应确保锚垫板与预应力垂直，垫板中心对准管道中心，在管道密集部位及锚固区，应严格控制混凝土的振捣及养生，确保混凝土的质量。（6）箱梁施工中钢筋的连续方式：如设计图纸中未说明，钢筋直径 12mm 时，钢筋连接应采用焊接（本桥采用了电弧焊和闪光对焊两种方式），钢筋直径12mm 时，钢筋连接可采用绑扎。绑扎及焊接长度应按照公路桥涵施工技术规范的有关规定严格执行。（7）所有新、老混凝土结合面均应严格进行凿毛处理。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 11 页