高墩预应力混凝土连续刚构桥的施工质量控制
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浅谈连续刚构桥箱梁悬浇中质量问题及其控制措施摘要:本文以某大桥为例,对连续刚构桥箱梁悬浇过程中经常出现的质量问题从施工方的角度做出了一些总结,并提出了相应的预防措施及解决办法。
关键词:连续刚构桥;箱梁悬浇;质量问题;预防措施;解决办法1 工程概况本文主要以某大桥为工程背景,总结了大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工过程中常见质量问题及其预防处理措施。
该大桥桥跨布置为90+166+90米,上部构造采用预应力混凝土变截面单箱单室式连续刚构形式,桥墩处梁高9.80米,跨中梁高3.80米,1#墩墩高为72米,2#墩墩高为83米,桥墩为钢筋混凝土单肢箱型结构。
该桥总体布置图如图1所示。
图1 大桥总体布置图(单位:cm)2 连续刚构桥箱梁悬臂施工常见问题及其预防和处理措施众所周知,所有的桥梁工程施工,特别是大跨径桥梁施工,都属于一个复杂的系统工程。
施工建设者通过综合的组织管理将设计者的设计意图转化成活生生的桥梁实体。
外界不确定因素直接影响桥梁受力结构的好坏,并最终影响到桥梁的使用功能和年限。
就连续刚构桥而言,箱梁梁体的纵向混凝土开裂和中跨下挠仍然是一个公认的世界难题,目前仍然没有很好的办法将其彻底解决。
因此我们在连续刚构桥的箱梁悬臂施工过程中,要根据桥梁施工时可能面临的具体实际工况做好相应的预防,并根据现场条件的变化随时进行调整,使箱梁梁体质量始终处于有效控制之中,最终满足使用功能。
本文将以普洱市碧云大桥为例,总结了箱梁悬臂施工时经常出现的质量问题,提出了相应的预防措施及解决办法。
2.1 高墩长距离泵送混凝土离析及其预防1)泵送混凝土准备工作①每次泵送前泵机应试运转。
开始泵送前应慢速运转,观察泵压及各部分运转情况,待确认泵机工作正常后再以常速泵送。
②试运转正常后先泵送清水湿润管道,当泵管终端出水后反转泵机将泵管中的水全部吸出,防止后面泵入的润滑砂浆遭水洗后堵管。
泵水时检查泵管是否有漏水情况,如发现漏水应及时处理,防止后期泵送混凝土时出现漏浆现象,漏浆严重时会造成混凝土堵管。
连续刚构桥施工阶段的应力监控摘要:结合巴东县罐子口大桥的施工监控实践,详细介绍了连续刚构桥梁施工阶段应力监控的内容及其分析步骤,指出了应力监控过程中需注意的有关事项,并分析了误差产生的几点原因。
关键词:连续刚构桥、应力监测、施工阶段1、引言据不完全统计,中国现有各类桥梁约五十万座,每年开工建设的桥梁约为一万余座,中国正由世界“桥梁大国”向“桥梁强国”迈进。
在新桥大量建造的同时,桥梁工程的质量成为必须高度重视的重大问题。
为了保证桥梁工程的质量,除了加强对勘测、设计和施工的质量管理之外,对施工过程中的桥梁实行监控是最为直接有效的方法。
2、工程概况罐子口大桥属于巴东县移民复建工程,该桥全长121.54米,宽8+2×0.5m。
本桥跨径布置为32+55+32m,为预应力混凝土连续刚构桥。
采用挂篮悬臂现浇施工工法,即每浇筑一块混凝土箱粱.混凝土达到强度后就进行钢绞线穿束和预应力张拉,然后前移挂篮,浇筑下一块箱梁,周而复始直至合龙。
为保证成桥线形、内力和施工质量,主梁施工变形监测和截面应力监测在大跨连续刚构桥施工中占有极其重要的地位。
应力监测是施工过程中的安全预报系统,是对桥梁的实际受力状态进行评判和确保施工安全顺利的主要依据。
结构某定点的应力随着施工的推进,特别是受到施工临时荷载,混凝土收缩徐变和温度作用等诸多因素的影响,其值不断地变化。
在某一时刻的应力值是否与分析预测的值一致,是否处于安全是施工控制核心的问题,解决这一问题的办法就是进行监测,在结构的控制截面布置应力观测点,以观测在施工过程中这些截面的应力变化及其应力分布情况,预告当前已安装构件即将安装的构件是否出现不满足强度要求的状态,一旦应力监测发现异常情况,就应立即停止施工,查找原因并及时调整变量。
3、计算分析工作3.1 结构计算方法简介连续刚构桥施工控制的常规结构计算方法有正装计算法(简称正算法)和倒装计算法(简称倒拆法)。
正装计算法是按照桥梁结构实际施工加载顺序来进行结构变形和受力分析,它能较好的拟合桥梁结构的实际施工历程;倒装计算法是按照桥梁结构实际施工加载顺序的逆过程来进行结构行为分析。
大跨径连续刚构桥梁常见质量缺陷及施工质
量控制
大跨径连续刚构桥梁常见质量缺陷有:
1. 桥墩施工质量不良:包括混凝土浇筑不均匀、渗水、剪切钢筋填充不当等。
2. 桥面铺装质量:包括沥青铺装不均匀、接缝处理不当等。
3. 钢筋加工和安装质量:包括钢筋加工尺寸偏差、焊接不良、钢筋卡榫不牢固等。
4. 预应力张拉质量:包括张拉预应力不足、锚固端锚固不紧密等。
为保证大跨径连续刚构桥梁的施工质量,需要进行以下控制:
1. 加强施工监管,确保桥墩施工质量。
2. 选择质量可靠的材料进行桥面铺装。
3. 对钢筋加工进行质量把关,并加强对钢筋安装全过程的监管。
4. 严格控制预应力张拉的过程,确保张拉预应力的质量及锚固效果。
5. 加强现场施工管理和操作技术培训,提高施工人员的技能和责任意识。
预应力混凝土连续刚构桥施工控制1. 引言-预应力混凝土连续刚构桥的概念和定义-预应力混凝土连续刚构桥施工控制的重要性2. 施工前准备工作-施工计划的编制及审核-现场钢筋加工-预制构件及其他材料的检验3. 施工过程控制-灌浆管的布置和灌浆质量控制-张拉工艺及张拉力的控制-砼浇筑的控制及其质量检验-连续刚构桥的拼接及精度控制-仪器设备的监控和维护4. 质量控制-质量监控方法和流程-质量验收标准及其实施5. 施工难点及处理方法-钢筋加工和绑扎-浇筑砼的控制-连续刚构桥的拼接和精度控制-张拉工艺6. 结论-预应力混凝土连续刚构桥施工控制的重要性和必要性-施工控制方法的完善和进一步提高-开展进一步研究的必要性第一章引言预应力混凝土连续刚构桥是大跨度桥梁中应用最广的一种结构形式,其具有刚度大、变形小、承载能力高、耐久性好等特点,广泛应用于高速公路和铁路等交通建设领域。
而预应力混凝土连续刚构桥的施工过程控制对于保障其质量和保证工期具有重要的意义。
因此,本论文拟就预应力混凝土连续刚构桥施工过程控制方面的问题进行研究与探讨。
1.1 预应力混凝土连续刚构桥的概念和定义预应力混凝土连续刚构桥是指由预应力混凝土梁段、节点和支座组成的桥梁连续刚构体系。
该结构形式由一组梁段构成,每个梁段之间通过节点连接,并通过预应力使整体达到统一工作状态。
该结构的特点是:横向墩间有连续的跨径,且不需设置支座。
1.2 预应力混凝土连续刚构桥施工控制的重要性预应力混凝土连续刚构桥在施工过程中会受到各种因素的影响,如材料环境、施工设备、工人技术以及外力刺激等,这些因素将对施工质量造成不利影响并可能导致桥梁施工中的各种问题,如张拉质量不合格、节点偏斜、梁段变形等。
因此,预应力混凝土连续刚构桥施工控制是保证工程质量、安全和工期的重要手段。
只有高度重视施工过程控制,对施工过程和质量进行有效控制,才能保证施工工期和质量的达标,并使预应力混凝土连续刚构桥顺利建设。
(一)位移控制1.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥、连续—刚构桥误差限值(m m)(1)成桥后线形(标高) ±50;(2)合拢相对高差±30;(3)轴线按《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 014—89)执行。
2.混凝土斜拉桥误差限值(m m)(1) 索塔轴线偏位 10倾斜度≯ H/ 2500 且≯30(或设计要求)( H 为桥面以上塔高)塔顶高程±10(2) 主梁悬浇主梁时:轴线偏位 10 合拢高差±30 线形±40 挠度±20悬拼主梁时:轴线偏位 10 拼接高程±10 合拢高差±303.悬索桥施工控制误差限值(m m)(1) 索塔同斜拉桥(2) 主缆线形基准索标高 > 0,≤35(虎门大桥);±20(汕头海湾大桥)上下游基准索股高差 < 10(虎门大桥);30(汕头海湾大桥)一般索股标高(相对值) ±10(虎门大桥)主缆线形建议竖直标高±50(3) 索夹安装纵、横向偏位±20(虎门大桥);纵向位置±10,横向扭转 6(汕头海湾大桥)。
(4) 索鞍偏移、高程纵、横向位置±10,标高 + 20~0(虎门大桥);中线偏差 + 2,高程偏差±20(汕头海湾大桥)。
索鞍偏移建议值±5(二)应力控制1.结构在自重下的应力(实际应力与设计相差宜控制在 + 5 % )。
2.结构在施工荷载下的应力(实际应力与设计应力相差宜控制在 + 5 %)。
3.结构预加应力结构预加应力除对张拉实施双控(油表控制和伸长量控制,伸长量误差允许在±6 % 以内)外,还必须考虑管道摩阻影响(对于后张结构)。
4.斜拉桥拉索张力,允许偏差宜为±5 %。
5.悬索桥主缆吊杆拉力、中下承式拱桥吊杆拉力,允许偏差宜控制在±5 % 。
6.温度应力,特别是大体积基础、墩柱等。
预应力混凝土连续刚构桥是在预应力混凝土连续梁和T 型刚构基础上发展起来的墩梁固结的一种新型连续结构,连续刚构桥悬臂施工节段多、工期较长,其纵面高程受多种因素影响,容易出现较大的悬臂标高误差,甚至出现两相对悬臂端标高相对误差太大,使合拢困难的情况。
若为保证线形而采取措施强迫合拢,必将在结构中产生不利的附加内力,影响结构受力安全,所以,必须对其标高进行严格控制,确保成桥线形与内力状态符合要求。
在此类桥的线形施工控制时,梁段立模标高的合理确定,是关系到主梁的线形是否平顺,是否符合设计的一个重要问题,其计算公式如下:立模标高=设计标高+施工预拱度+成桥预拱度+挂篮变形。
施工预拱度可以通过结构仿真计算得到桥梁各施工阶段及二期恒载作用下的累计变形值,并将其反向施加到梁段的立模标高上,从而使施工完成后的桥梁基本上达到结构理想状态的理论线形①。
尽管每个阶段都严格控制施工时的结构几何尺寸、容重、收缩和徐变、弹性模量、预加力等等可以人为控制的因素,但是仍不可避免地会出现实际结构状态与理想结构状态的偏差,随着桥梁跨径和结构复杂性的增大,这种误差已经到了影响结构的几何线形的程度①,并可能导致桥梁合拢困难,成桥线形与设计要求不符等问题,给桥梁施工安全、外形、可靠性、行车条件和经济性等方面带来不同程度的影响。
因此需要在实际施工中对施工预拱度进行一定的调整。
某高速公路大桥为分离式预应力混凝土连续刚构桥。
其跨径组成为62m+3×115m+62m ,桥墩最高为85m ,属于高墩大跨径预应力混凝土连续刚构桥,最大施工块段号为15#块,16#块为合拢段,为了确保大桥成桥后结构内力、线形符合设计要求,对此大桥施工过程进行了全程施工监控。
桥型布置图如图1:图1 桥型布置图注: 1.本图尺寸以厘米计。
2#墩图1 桥型布置图理论值的计算采用桥梁博士软件建立全桥模型,将桥梁结构离散为164个梁单元,103个主墩单元,单元的划分充分考虑了悬臂施工时各梁段的长度等情况。
连续刚构桥施工监控方案一、监控目标1.施工过程中的结构安全。
这包括了桥梁的稳定性、承载能力以及施工过程中的安全防护措施。
2.施工进度。
我们需要确保工程按照预定的时间节点顺利完成。
3.施工质量。
包括桥梁主体结构、预应力混凝土、支座等关键部位的质量。
4.施工环境。
包括施工现场的安全、环保以及周边环境的保护。
二、监控内容1.施工前的准备工作。
这包括了施工方案的制定、施工队伍的培训、施工材料的检验等。
a.结构变形监测。
通过安装位移传感器、应变片等设备,实时监测桥梁结构在施工过程中的变形情况。
b.结构应力监测。
利用应力传感器实时监测桥梁关键部位的应力变化,确保结构安全。
c.施工进度监控。
通过现场巡查、视频监控等方式,实时掌握施工进度,确保工程按计划进行。
d.施工质量监控。
对施工现场的关键工序进行严格把控,如混凝土浇筑、预应力张拉等。
3.施工后的验收。
包括桥梁主体结构、预应力混凝土、支座等关键部位的验收。
三、监控手段1.信息化技术。
运用BIM技术、无人机、大数据等先进手段,实现施工现场的实时监控和管理。
2.人工巡查。
成立专门的监控小组,对施工现场进行定期和不定期的巡查,发现问题及时整改。
3.数据分析。
对采集到的数据进行分析,找出施工过程中的异常情况,为决策提供依据。
四、监控流程1.施工前,制定详细的监控方案,明确监控目标、内容、手段和流程。
2.施工过程中,严格按照监控方案进行监控,确保工程质量和安全。
3.施工后,对监控数据进行汇总、分析,编写监控报告,为工程验收提供依据。
五、应急预案1.针对可能出现的突发事件,制定应急预案,确保工程质量和安全。
2.建立应急响应机制,明确应急响应流程和责任人。
3.配备应急物资和设备,提高应急响应能力。
六、监控效果评价1.施工过程中的监控效果评价。
通过对比实际施工情况与监控数据,评价监控效果。
2.施工后的监控效果评价。
通过工程验收结果,评价监控效果。
注意事项:1.监控设备安装的准确性。
试论高墩预应力混凝土连续刚构桥的施工质量控制摘要:高墩预应力混凝土连续刚构桥由于具有主墩无支座、施工体系转换方便、伸缩缝少、行车舒适等优势在我国桥梁建设中应用极为广泛。
论文首先阐述了高墩预应力混凝土连续刚构桥的特点,并重点从挖孔桩施工,高墩施工,墩身施工及连续梁施工等几个方面探讨了高墩预应力混凝土连续刚构桥施工质量控制。
关键词:高墩施工质量
任何桥梁施工,特别是大跨径桥梁的施工,都是一个系统工程。
在施工过程中,将受到许多确定和不确定因素的影响,为了保证桥梁施工质量,使结构内力、位移符合设计要求,桥梁施工控制是不可缺少的。
对于造价昂贵的大跨度桥梁来说,施工控制系统是桥梁建设的安全系统。
1高墩预应力混凝土连续刚构桥的特点
随着高速公路交通事业的迅速发展,要求行车平顺舒服,连续梁桥得到了迅速的发展,高墩预应力混凝土连续刚构桥是一种生命力极强的桥梁结构形式,具有主墩无支座、施工体系转换方便、伸缩缝少、行车舒适、顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度大,受力性能好。
顺桥向抗推刚度小,对温度,混凝土收缩徐变及地震影响均有利的特点。
但连续刚构桥对地基承载能力的要求更高,若地基发生过大的不均匀下沉,将产生巨大的附加力,造成墩梁结合处拉应力过大,极易产生裂缝,严重的造成结构破坏。
2高墩预应力混凝土连续刚构桥的施工质量控制
2.1挖孔桩施工质量控制
1)施工准备。
平整场地、桩间场地硬化处理、测量定位、孔口段(0.8m)开挖及浇筑砼护壁、挖孔用提升井架及安全围栏安装、机具设备就位。
2)桩基的开挖过程中,垂直度的控制尤为重要。
3)孔壁支护。
待混凝土初凝具有一定强度后,继续下挖1m孔段,然后拆去上一段的护模,浇筑下一段,如此循环,边挖边支护,直至设计深度。
4)做好孔内排水。
5)第一次清孔。
人工挖孔达到设计深度后,及时进行孔底沉渣的清除工作,确保成孔后的孔底沉渣厚度为0。
6)灌注水下混凝土。
导管使用前须进行水密实验、承压实验、接头抗拉试验,以检验其密封性能和抗拉性能,符合规定要求后方可使用。
导管底口距孔底30cm为宜,严格按确定的顺序安放导管。
浇注过程中保持孔内水头,并及时调整导管埋深,使之控制在2~6m内。
2.2高墩施工技术
1)承台施工阶段。
在承台施工阶段,完成墩身竖向钢筋的预埋施工,预埋钢筋外露承台顶面混凝土的最小长度为50cm,最大长度为150cm。
同时完成观测控制点位的预埋工作。
2)首段墩身施工。
精确测放出承台墩身中心线。
沿墩身内外轮廓线做一层3~5cm厚的砂浆水平带,作为模板找平层和拆除装置。
模板拼装缝采用5mm厚橡胶条填塞,防止漏浆。
模板在工厂加工完
成后检查是否符合设计要求,并进行试拼和编号,试拼合格后方可运到施工现场,模板组拼质量标准见表1
表1 模板组拼质量标准
采用塔吊辅助安装钢筋和墩身模板,并进行脚手架的搭设、混凝土地泵以及混凝土泵管的安装,底节墩身一次性浇筑。
3)在浇筑完底节墩身后,进行表面洒水养护,同时进行支架和竖直混凝土泵管接长,以及第2段墩身钢筋接长工作。
在墩身混凝土强度达到设计强度的70%时,进行底部2节模板的拆除和提升工作。
在第2段墩身模板安装完成后,进行内外模施工平台和混凝土维修系统的安装。
4)横系梁施工。
施工至横系梁下标准段时,根据横系梁的位置,浇筑至横系梁底部高程,同时完成相应斜腿刚构托架预埋钢板和墩身内腔托架预埋钢板的预埋施工。
拆除前后肢位置外模和墩身内模,安装墩身内腔托架和斜腿刚构托架施工横系梁。
完成横系梁施工后,将前后肢位置外模和墩身内模立于横系梁上,砂浆水平带,处理的办法同首段墩身施工一致,并在后续2个块段中调整前后肢位置外模和墩身内模高度,恢复正常的标准段施工。
5)钢筋作业。
纵向钢筋在钢筋加工场完成套丝工作,其他钢筋也在钢筋加工场集中加工,检查合格后运至施工现场,塔吊吊装至支架顶部临时存放,塔吊辅助安装。
钢筋安装时,钢筋节点间隔点
焊牢固,形成稳固的钢筋骨架。
6)混凝土作业。
混凝土采用水平分层浇筑,每层厚度一般为
30cm,用插入式振动器振捣,要求振捣密实,同时强调不可以漏振和过振。
浇筑完的混凝土及时养护,强度达到了2.5mpa以上时,进行凿毛工作,露出新鲜混凝土面,清除松散层。
在墩身周围包裹土工布,采用喷淋洒水的方法进行养护,在底节模板底部周边设置喷淋水管。
在模板提升后,利用悬挂在底节外模上的混凝土维修系统,及时进行混凝土外表面维修工作。
为保证混凝土浇筑的浇筑质量,混凝土浇筑需连续进行。
在混凝土浇筑过程中及时检查模板、支架等支撑,如有变形或沉陷要立即校正并加固。
2.3墩身施工技术
施工完第一次分段长度后,搭设脚手架,利用塔吊吊起钢绞线,逐根接长钢绞线束,套入一半长度的波纹管,顶部固定在脚手架顶端。
施工完相应钢绞线长度范围的墩身,再行套入剩余波纹管,施工至相应位置,如此循环,直至施工至墩顶。
每浇筑一次钢绞线分段长度混凝土,待混凝土强度达到90%后,将下段钢绞线张拉压浆完,并通过联结器一次接长上一段钢绞线,连接部位的孔道根据联结器外形尺寸,采用2mm铁皮特制成异形接头,长度除保证联结器长度外,尚应加入工作锚具和联结器之间钢绞线的伸长值。
突出部分可容纳联接器,两端伸出部分可伸入φ90波纹管中。
为保证孔道压浆密实,在预应力连接器、承台p锚端以及箱梁锚固端位置安装
pvc塑料压浆管或排浆管。
在每个分段的波纹管底部,增设塑料预埋管,安装方向为下垂方式,可以作为压浆管道使用,也可作为混凝土浇筑过程中波纹管漏浆的排浆管道。
由于水泥浆在重力方向的自落性和泌水特性,需要在波纹管顶部二次灌浆,保证预应力管道顶部浆体密实。
2.4连续梁的施工质量控制
预应力砼连续梁断丝、滑丝的处理分析。
施工过程中,由于操作失误或千斤顶压力不准确或锚具安装误差、夹片质量差等原因,有时会发生断丝和滑丝的情况,当断丝或滑丝数不超过规范值时,可采用超张拉方式补足应力,若超过规范值必须卸锚,更换钢束。
预应力管道压浆工作在后张预应力构件中起着举足轻重的作用:防止预应力钢材锈蚀;使预应力钢材与混凝土有效粘结,实现整体应力效果,增强梁体的承载能力;减轻锚固体系的负荷。
预应力钢束的孔道位置、钢绞线是否发生缠绞现象是质量控制的关键。
孔道位置不准确,改变了结构受力状态,如果曲线孔道标高变化段不圆顺还会增大预应力孔道摩阻损失,因此孔道位置准确与否直接关系到施工的预应力度能否与设计的预应力度相吻合,对结构安全和工程使用阶段是否会产生裂缝都有很深的影响。
3结语
总之,大跨度连续刚构桥梁的施工关键在于过程控制,影响高墩大跨连续刚构桥施工质量因素很多,每个部位施工质量对后续工
程施工质量的影响都是极其重要的,这就要求在每道工序的施工过程中必须采取有效的措施进行监控。
注:文章内的图表、公式请到pdf格式下查看。