2018二建公路工程管理实务考点讲义：桥梁工程质量通病及防治措施

　　桥梁工程质量通病及防治措施

　　一、 钻孔灌注桩断桩防治

　　(一) 原因分析：

　　1. 骨料集配差，砼和易性差造成离析卡管

　　2. 浇筑时间过长：

　　泥浆指标未达标、钻机基础不平稳、钻架摆幅过大、钻杆上端无导向设备、基底土质差甚至出现流沙层，导致扩孔或塌孔引起的浇筑时间过长

　　搅拌设备故障且无备用设备引起砼浇筑时间过长

　　3. 砼浇筑间歇时间超过砼初凝时间

　　4. 砼浇筑过程中导管埋置深度偏小，管内压力过小

　　5. 导管埋深过大，管口砼凝固

　　(二) 防治措施：

　　1. 设备材料：

　　关键设备(砼搅拌设备、发电机、运输车)要有备用

　　材料(砂、石、水泥等)要准备充足，保证砼连续灌注

　　2. 坍落度控制：

　　砼和易性好，坍落度18-22cm

　　若灌注时间较长，经过监理工程师同意可在砼中加入缓凝剂，防治先期砼初凝，堵塞导管

　　3. 钢筋笼制作：

　　一般采用对焊，保证焊口平顺

　　采用搭接焊时，要保证焊缝不在钢筋笼内形成错台，以防钢筋笼卡住导管

　　4. 导管：

　　导管直径应根据桩径和石料的最大粒径确定，尽量采用大直径导管

　　每节导管进行组装编号，安装完毕后要建立复核和检验制度

　　导管使用前，对导管进行检漏和抗拉力试验，防止导管渗漏

　　5. 下导管：

　　底口距孔底控制在25-40cm之间(注意导管口不能埋入沉淀层中)

　　要能保证首批砼灌注后能埋住导管>1m

　　在随后的灌注过程中，导管的埋深控制在2-6m范围内

　　6. 提拔导管：

　　要通过测量砼的灌注深度及已拆下导管长度，计算提拔导管的长度

　　严禁不经测量和计算盲目提拔导管

　　7. 堵管处理：

　　导管堵塞可采用拔插抖动导管(注意不可将导管拔出砼面)

　　堵塞长度较短，可以用型钢插入导管疏通，也可以在导管上固定附着式振动器疏通导管内砼

　　8. 钢筋笼卡住导管，可用转动导管，使之脱离钢筋笼

　　二、 钢筋砼梁桥预拱度偏差防止

　　(一) 原因分析：

　　1. 现浇梁：

　　支架形式多样，地基沉陷、支架弹性变形、砼梁挠度计算所依据的参数是建立在经验值上的，造成预拱度计算值与实际值有偏差

　　2. 预制梁：

　　(1) 第一方面(施工)：

　　砼强度的差异、砼弹性模量不稳定：导致梁的起拱值不稳定

　　施加预应力时间差异、架梁时间不一致：导致预拱度计算时各种假定条件与实际情况不一致，造成预拱度偏差

　　(2) 第二方面(理论与实际的差异)：

　　计算公式建立在一些试验数据基础上，理论计算与实际存在偏差

　　标准养护砼试块弹性模量作为施加预应力条件，当试块强度达到设计张拉强度时，由于养护条件不同，梁板弹性模量尚未达到设计值，会导致起拱度过大

　　计算采用的钢绞线弹性模量值>实际弹性模量值，则计算伸长量偏小，造成实际预应力不够

　　计算采用的钢绞线弹性模量值>实际弹性模量值，则计算伸长量偏大，造成超张拉

　　实际预应力超过设计预应力，易引起梁的起拱度过大，出现裂缝

　　(3) 第三方面(施工工艺)：

　　波纹管竖向偏位过大，造成零弯矩轴偏位，则最大正弯矩发生变化较大，导致起拱过大或过小

　　(二) 预防措施(预拱度设置的考虑因素)：

　　1. 支架拆除后，上部结构+活载×1/2，所产的的挠度

　　2. 支架在荷载作用下的弹性压缩

　　3. 支架在荷载作用下的非弹性压缩

　　4. 支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷

　　5. 由砼收缩及温度变化引起的挠度

　　(三) 治理措施：

　　1. 支架、模板：

　　提高支架基础、支架、模板的施工质量

　　按要求进行预压，确保模板标高偏差在允许范围内

　　2. 加强施工控制，及时调整预拱度误差

　　3. 砼强度：

　　严格控制张拉时的砼强度，控制张拉的试块应与梁板同条件养护

　　对于预制梁还需控制砼的弹性模量

　　4. 预应力张拉：

　　严格控制预应力筋的位置，波纹管的安装定位要精确

　　控制张拉时的应力值，并按要求时间持荷

　　5. 钢绞线伸长值的计算应采用同批钢绞线弹性模量的实测值

　　6. 预制梁的存放时间不宜过长

　　三、 箱梁两侧腹板砼厚度不均防治

　　(一) 原因分析：

　　1. 箱梁模板设计不合理

　　2. 模板强度不足，或箱梁内模没有固定牢固，内模与外模相对水平位置发生偏差

　　3. 箱梁内模刚度不够，在浇筑砼过程中发生变形

　　4. 砼没有对称浇筑，由于单侧压力过大，使内模偏向另一侧

　　(二) 预防措施：

　　1. 内模要坚固，刚度符合施工规范要求

　　2. 箱梁内模要固定牢固，使其上下左右均不能移动

　　3. 内模与外模在两侧腹板部位设置支撑

　　4. 浇筑腹板砼时，两侧应对称进行

　　四、 钢筋砼结构构造裂缝的防治

　　(一) 原因分析：

　　构造裂缝：结构非荷载原因产生的砼结构物表面裂缝

　　1. 材料原因：

　　(1) 水泥质量不好(如水泥安定性不合格等，浇筑后产生不规则的裂缝)

　　(2) 骨料含泥料过大，砼干燥收缩后出现不规则的花纹状裂缝

　　(3) 骨料为风化性材料，形成以骨料为中心的锥形剥落

　　2. 施工原因：

　　(1) 砼搅拌和运输时间过长，导致整个结构产生细裂缝

　　(2) 模板移动鼓出使砼浇筑后不久产生与模板移动方向平行的裂缝

　　(3) 支架模板：

　　基础与支架的强度、刚度、稳定性不够引起支架下沉、不均匀下沉

　　脱模过早，导致砼浇筑后不久产生裂缝，裂缝宽度较大

　　(4) 接头处理不当，导致施工缝变成裂缝

　　(5) 养护问题：

　　塑性收缩状态会在砼表面发生方向不定的收缩裂缝

　　这类裂缝在大风、干燥天气最为明显

　　(6) 砼高度突变以及钢筋保护层较薄部位，由于振捣或析水过多造成沿钢筋方向的裂缝

　　(7) 大体积砼：

　　未采用缓凝和降低水泥水化热的措施、使用了早期水泥的砼，受水化热影响浇筑后2-3d导致结构中产生裂缝

　　同一结构的不同部位温差大，导致砼凝固时收缩产生的收缩应力超过砼极限抗拉强度

　　内外温差大，表面拉应力超过砼极限抗拉强度而产生裂缝

　　(8) 水灰比大的砼，由于干燥收缩，在龄期2-3个月内产生裂缝

　　(二) 防治措施：

　　1. 使用优质水泥及骨料

　　2. 配合比：

　　合理设计砼配合比

　　改善骨料级配、降低水灰比、掺加粉煤灰等掺合料、掺加缓凝剂

　　在满足工作条件下，尽可能采用较小水灰比及较低坍落度的砼

　　3. 避免砼搅拌时间过长

　　4. 加强模板施工质量，避免出现模板移动、鼓出等问题

　　5. 支架模板：

　　基础与支架应有较好的强度、刚度、稳定性并采用预压措施，防止支架下沉和模板不均匀沉降

　　避免过早脱模

　　6. 砼浇筑要充分振捣，砼浇筑后要及时养护

　　7. 大体积砼：

　　使用矿渣水泥等低水化热水泥

　　采用遮阳棚、布置冷却水管等降温措施，降低砼水化热、推迟水化热峰值出现时间

　　同一结构物的不同位置温差应满足设计规范要求

　　五、 悬臂浇筑钢筋砼箱梁的施工(挠度)控制

　　(一) 原因分析

　　1. 悬臂浇筑砼箱梁的施工合龙标高误差：

　　由于梁体采用节段悬臂浇筑施工，施工中立模标高的计算采用的参数与实际有差异

　　计算公式为经验公式

　　2. 影响因素：

　　(1) 砼重力密度的变化、截面尺寸的变化

　　(2) 砼弹性模量随时间的变化

　　(3) 砼的收缩徐变规律与环境的影响

　　(4) 日照及温度变化引起的挠度变化

　　(5) 张拉有效预应力的大小

　　(6) 结构体系转换以及桥墩变位对挠度的影响

　　(7) 施工临时荷载对挠度的影响

　　(二) 防治措施：

　　1. 挂篮：

　　对挂篮进行加载试验，消除非弹性变形

　　向监测人员提供非弹性变形值及挂篮荷载—弹性变形曲线

　　2. 相对坐标系：

　　在0号块箱梁顶面建立相对坐标系，以此相对坐标控制立模标高值

　　施工过程中及时采集观测断面标高值提供给监控人员

　　3. 温度控制：

　　梁体上布置温度观测点进行观测

　　掌握箱梁截面内外温差和温度在界面上的分布情况，获得较准确的温度变化规律

　　4. 挠度观测：

　　在一天中温度变化相对较小的时间

　　在箱梁的顶底板布置测点

　　测立模时、砼浇筑前后、预应力束张拉前后的标高

　　5. 应力观测：

　　在梁体合理布置测试断面和测点

　　在施工过程中测试截面的应力变化与分布情况

　　验证各施工阶段被测梁段的应力值和仿真分析的吻合情况

　　6. 严格控制施工过程中不平衡荷载的分布及大小

　　六、 桥面铺装病害的防治

　　(一) 原因分析：

　　1. 梁体预拱度过大，桥面铺装设计厚薄难以调整施工允许误差

　　2. 施工质量控制不严，桥面普通砼质量差

　　3. 桥头跳车和伸缩缝破坏引起的连锁破坏

　　4. 桥梁结构大变形引起沥青砼铺装层破坏

　　5. 水害引起沥青砼铺装的破坏

　　6. 铺装防水层破损导致桥面铺装的破坏

　　7. 桥面铺装常规性破坏与翼板路面破坏原理相同

　　(二) 防治措施：

　　1. 常规破坏同路面通病防治

　　2. 加强对主梁的施工质量控制，避免出现预拱度过大

　　3. 加强桥面铺装施工质量控制，严格控制钢筋网的安装

　　4. 提高桥面防水砼的强度，避免出现防水砼层破坏

　　5. 加强桥面排水设计和必要的水量计算

　　6. 优化桥面铺装的砼配合比设计，选用优质骨料，提高桥面铺装的施工和养护质量

　　七、 桥梁伸缩缝病害的防治

　　(一) 原因分析：

　　1. 交通流量增大，超载车辆增多，超出设计

　　2. 设计原因：

　　(1) 伸缩缝的预埋筋锚固的桥面板刚度薄弱

　　(2) 伸缩设计量不足，导致伸缩缝选型不当

　　(3) 设计对伸缩装置两侧的填充砼、锚固钢筋设置、质量标准未做明确规定

　　(4) 对于大跨径桥梁伸缩缝结构设计技术不成熟

　　(5) 对于锚固件胶结材料选择不当，使金属结构锚件锈蚀，最终损坏伸缩缝装置

　　3. 施工原因：

　　(1) 施工工艺缺陷

　　(2) 锚件焊接内在质量，赶工期忽视质量检查

　　(3) 伸缩装置两侧填充砼的强度、养护时间、粘结性、平整度未能达到设计标准

　　(4) 伸缩缝安装不合格

　　4. 管理维护原因：

　　(1) 通行期间，填充到伸缩缝内的杂物未能及时清除，限制伸缩缝伸缩导致额外内力形成

　　(2) 轻微的损害未能及时维修，加速了伸缩缝的破坏

　　(3) 超重车辆上桥行驶，给伸缩缝的耐久性造成损害

　　(二) 预防措施：

　　1. 设计方面，精心设计，选择合理的伸缩装置

　　2. 提高对桥梁伸缩装置施工工艺的重视程度，严格按施工工序和工艺标准的要求施工

　　3. 提高锚固件焊接质量

　　4. 提高后浇砼或填缝料的施工质量，加强填缝砼的振捣密实，确保砼达到设计强度标准，及时养护，无空隙、空洞

　　5. 伸缩装置两侧的砼与桥面系的相邻部位结合紧密

　　八、 桥头跳车的防治

　　(一) 原因分析：

　　1. 台后地基强度与桥台地基强度不同、台后填料自然固结压缩

　　2. 桥头路堤及锥坡范围内地基填筑前处理不彻底

　　3. 台后压实度达不到标准，高填土引道路堤本身出现的压缩变形、

　　4. 路面水渗入路基，路基土软化，水土流失造成桥头路基引道下沉

　　5. 回填不及时积水引起的桥头回填土压实度不够

　　6. 沉降大于设计容许值

　　7. 台后填土材料不当，或填土含水量过大

　　8. 软基路段：

　　软基路段台前预压长度不足

　　软基路段桥头堆载预压卸载过早

　　软基路段桥头处软基处理深度不到位，质量不符合要求

　　(二) 防治措施：

　　1. 重视桥头地基处理，采用先进的台后填土施工工艺。选用合适的压实机具，确保台后及时回填，回填压实度达到要求

　　2. 软基处理：

　　改善地基性能，提高地基承载力，减少差异沉降

　　保证足够的台前预压长度

　　连续进行沉降观测，保证桥头沉降速率达到规定范围内再卸载

　　确保桥头软基处理深度符合要求，严格控制软基处理质量

　　3. 有针对性选择台后填料，提高桥头路基压实度。如采用砂石料等固结性好，变形小的填筑材料处理桥头填土

　　4. 做好桥头路堤的排水、防水工程，设置桥头搭板

　　5. 优化设计方案，采用新工艺加固路堤