预制T梁首件质量剖析.docx
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预制T梁首件质量剖析
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件
质
量
剖
析
承包单位:
xxx
日期:
2009年8月18日
目录
一、工程概况
二、施工过程控制
(1)施工准备
(2)钢筋制作及安装
(3)模板制作与安装
(4)砼的浇筑及养生
三、质量通病及处理预防
四、预制T梁施工工艺流程图(附后)
五、施工总结
一、工程概况
1、本桥为跨两条四级路及垄北村而设高架桥,桥梁中心桩号LK10+655.0,桥孔分为八联设置,第一~二联为5×25米预应力砼连续T梁,第三~八联为6×25预应力砼连续T梁,桥梁桥全长1157米。
本桥位于R=1100m。
Ls=270米的平曲线上,T梁直梁设置,通过调整内外翼缘宽度,调整桥面宽度及线型。
墩台基础均为径向布置。
本桥预制场地考虑设在K11+300。
2、桥梁下部设有盖梁、墩柱、系梁、桩基等
3、本桥址区属于地间冲海积平原地貌,地形平坦,地层由上而下依次为:
第四系全系统长乐组(Q4cal-m)冲海积层,第四系(Qel)残积层,下伏侏罗系南园组(J3n)凝灰熔岩及其风化层。
无震陷性软土和饱和液化砂土分布,无地下洞穴及暗流发育,总体上场区稳定性较好,适宜工程建设。
桥址区未见滑坡、泥石流、崩塌等不良地质作用。
地表水及地下水对混凝土均无腐蚀性。
本次勘察共布置钻孔20个,由于村名干扰,只钻了3个坑探(STT1,STT2,STT3)。
利用初勘钻孔4个(C76、C77、C78、C79)。
4、主要工程数量
高架桥总共644片T梁,其中边梁184片,中梁460片。
2、施工过程控制
(1)施工准备
1、场地建设:
由于T梁吨位大、抗倾覆能力差、运梁较困难,因此场地的选择按就近原则进行考虑,设置于垄北高架桥桥尾主线路基上。
场地布局合理、排水通畅、场内无积水,两侧设置排水边沟。
2、台座的制作:
根据T梁底面的设计尺寸,注意T梁底部变截面的位置。
梁片的预拱度采用设置反拱。
反拱度按设计提供参考数据以及我单位以往的施工经验来决定台座预留向下的反拱度,25mT梁设置反拱值边跨17mm,中跨14mm,反拱度按二次抛物线设置,其曲线方程:
y=4f拱X(L-X)/L2.吊梁处底模的预留综合考虑所产生梁片的增减值,合理的设置。
台座宽度较T梁底面窄10mm做底模垫层,两侧钉5mm垫层保护,以防漏浆。
台座施工质量的好坏对T梁施工质量产生较大影响。
(2)钢筋制作及安装
1、梁底预埋钢板:
预埋钢板尺寸必须与台座同宽。
在钢筋安装前先预埋梁底钢板,梁宽钢板是控制梁长和支座中心重要手段。
支座钢板预埋的纵坡要和所设计桥梁纵坡一致,保证梁片安装之后支座处于水平状态,如预埋纵坡不准将会造成支座偏压,支座过早损坏,对桥梁的运营造成安全隐患,处理起来非常麻烦。
每座桥梁都有不同的纵坡,所以在台座制作时要进行三角形刻槽,刻槽的长度和深度要根据埋钢板的外露尺寸及整个梁场所制梁片最大纵坡最大梁长考虑。
支座钢板的定位具体操作方法:
在台座上刻出标准梁长度的点,反算回去计算得出钢板中心线,其中要考虑所制梁片的梁长。
定位后也要考虑到T梁以后的张拉收缩量,钢板中心距比设计长10mm~30mm,以调整梁体张拉后的收缩量。
预埋钢板必须进行热镀锌处理。
焊接钢板锚固钢筋时,要分段短焊,防止钢板受热翘曲变形,造成不能与支座密贴。
2、钢筋制作与安装:
钢筋制作在钢筋棚内集中制作,棚内地面应用10cm厚C15砼进行硬化,有车辆行驶区砼硬化厚度为12~15cm,棚内按照其使用功能分为:
原材料堆放区、钢筋下料区、加工制作区、半成品堆放区。
在加工制作区应悬挂钢筋大样设计图,确保下料及加工准确。
各种原材料、半成品或成品应按其检验状态与结果、使用部位等进行标识。
首先按设计的钢筋间距在台座上从中心向两头用红油漆标在台座上,根据标注尺寸进行绑扎,能准确满足设计尺寸要求。
或者在场外立架进行分段绑扎,进行组装,能有效的提高效率和进度。
但需要注意的是水平钢筋的接头应满足规范要求。
主钢筋必须采用双面焊接,不允许进行绑扎连接。
电弧焊缝要求焊缝厚度不小于0.3d,焊缝宽度不小于0.7d(d为钢筋直径)。
焊接点应避开跨中8米位置,并且必须才采用合格的502或506焊条。
箍筋弯勾的叠合处,在梁中应沿梁长方向置于上面并交错布置。
保护层厚度应按设计要求。
翼缘板外伸钢筋两侧均匀顺直,并在顶部和弧顶设置两条Φ25钢筋来调直翼缘外板外伸钢筋。
并注意按梁体编号预埋护栏钢筋、伸缩缝钢筋、连续端和固结端梁肋预埋筋。
横隔板外伸钢筋长度应均匀,尺寸准确,以便于以后焊接。
同时注意边跨梁的预埋件及泄水孔的预埋。
在绑扎时提高骨架和横隔板钢筋的稳定性和刚度,用钢管作三角支架,用Φ12钢筋加强腹板刚度。
所有预埋护栏钢筋尤其是曲线段,严禁从边翼缘板量测安装,一定要从梁肋中心线量测定位,确定好钢筋的外露尺寸,在护栏钢筋内穿两条纵向架立钢筋作为定位钢筋,直尺在定位钢筋上按设计钢筋间距打点,进行扎定位。
预埋部分的护栏钢筋一定要点焊在圈套钢筋上。
伸缩缝钢筋定位基本上和护栏钢筋一样,要特别注意伸缩缝钢筋外露高程控制,一定要计算准确。
马蹄部分马蹄筋根据波纹管平弯处具体位置进行下料钢筋制作,并放大样图交底,不准烧断。
马蹄筋必须包裹成环,让波纹管通过。
3、预应力波纹管的定位及安装:
定位是重中之重,力求精确。
先对每种梁型每种波纹管每种编号的管道坐标进行列表交底。
制孔采用金属波纹管,波纹管为半刚性金属管,波纹管在使用前进行仔细检查,确保波纹管没有锈包裹、油污、泥土、撞击、压痕、裂口等影响使用的问题。
波纹管在安装前应通过1KN的径向力作用下不变形的试验,同时作灌水试验,以检查有无渗漏现象,确无变形、渗漏现象的方可使用。
波纹管的安装以底模为基准,首先在台座上找出中心位置,设其中心位置为0,向左右两侧每米沿伸,用油漆标注在台座上。
即顺梁定位完毕。
其次,用标杆根据每一束的预应力设计垂直坐标用油漆标注其上。
对应与台座上的顺梁向坐标,进行逐一定点,就能准确的进行定位,将预应力钢筋托架焊牢定位在箍筋上,最后根据各点位置,用U形筋将预应力束卡死。
每0.5m一道进行定位。
以防止在施工过程中发生位置改变。
当波纹管的安装与钢筋发生妨碍时,调整钢筋位置,以保证预应力管道位置的准确。
波纹管与横隔板钢筋发生妨碍时,应将钢筋中点处弯制成大于波纹管外径的半圆套住波纹管,严禁在中间割断钢筋。
焊接完成后要逐一检查波纹管是否有电弧焊时不注意烧的小孔,出现小孔用胶带封闭。
在波纹管接头部位及其与锚垫板喇叭接头处,采取有效措施保证其密封,严防漏浆,波纹管内穿小于管道的软塑料管,待砼达到设计强度的50%后,拔出塑料管穿入钢绞线。
锚头安装要求压浆孔朝上,螺旋钢筋一定要紧贴锚头。
特别应注意锚下加强钢筋绑扎和锚下垫板与预应力孔道中心保持垂直。
建议每束预应力孔道在浇筑砼时对软塑料管进行来回抽动,防止波纹管进浆影响张拉和压浆。
预应力的负弯矩束因考虑以后穿束的方便,先按设计根数在波纹管内穿入塑料管,待砼浇筑完毕后达到一定的强度(0.4~0.8MPa)后将其抽出,可有效地防止进浆及波纹管在砼浇筑过程中变形,影响以后穿束。
预应力的负弯矩波纹管定位后波纹管外露10cm,且要求一般齐。
外露过长很容易在拆模时折断,造成以后张拉穿束时无法封缠,漏浆堵管。
(3)模板制作与安装
1、模板制作及检验:
模板接缝密实无错合,表面顺滑,加固槽钢间距均衡。
隔板与腹板连接处做直径为5cm的圆弧倒角,隔板要求电焊槽钢加固,隔板底模半模连接,做钢托,隔板底做成可调节的横坡型。
模板顶面拉杆位置槽钢加厚至翼下15cm,加厚段设横向加固槽钢一条,腹板槽钢骨架外侧设两条加固槽钢,槽钢加厚部分厚度不得大于8cm,槽钢序间距为翼缘外露间距的整倍数。
马蹄上倒角直径为1厘米,左右侧高度一致,由翼板调整横坡,翼缘板应制作成可调式,最小横坡2%,最大横坡4%,相应每节端距应预留可调部分。
同截面形式的端模通用,与腹板连接密实无缝隙。
端模后设横、竖向槽钢加固,并且避开钢筋及波纹管孔道位置。
边模翼板宽度预留15~20cm的翼缘板调整空间。
中模翼板宽度预留5~10cm的槽钢(梳型板)焊接空间,梳型板用不小于10mm钢板或20cm槽钢制作刻槽口。
伸缩缝位置模板做预留槽。
高频振动器易上下错位40厘米布置,每模两高两低。
模板底拉杆位置槽钢设4~5cm间距,模板采用钢托支撑,槽钢位置预焊钢管。
所有螺栓孔设为1.7:
1的长条。
模板可以预制长度不低于设计长度,端模板制作可调段,锚固段预留钢筋部分制成槽口式来调节不同梁长的梁端预埋。
负弯矩区模板还需制成梳型板样式。
端模板制作可调段,锚固段预留钢筋部分制成槽口式来调节不同梁长的梁端预埋钢筋。
模板的检验:
平整度用3m长直尺每块靠量控制在规范要求内。
检查合格后进行试拼装。
2、模板的安装:
首先将两端头模板安装定位,边跨端模安装必须为桥梁纵坡的垂足。
模板要求用合格的脱模剂进行均匀涂刷,严禁采用废弃机油,影响梁片的外观质量。
按照设计横坡进行安装侧模,侧模板两侧因对称安装,后紧跟安装拉杆调整模板,调模时,用吊线通过调整模板底角的调整丝,逐块将模板调正。
尤其是超高段和渐变段(就是横坡从向外倾转向内倾)的控制,一定仔细计算量测,在预制时调整横坡,严禁用桥面铺装调整。
模板安装要求接缝严密,线形顺畅,尤其是曲线段要定位准确。
严格控制模板安装的竖直度或斜度。
控制工具:
钢尺,大钢尺、垂线、水平尺、不小于2m的铝合金方管、直角拐尺、水平仪等,控制方法各有不同,先用垂线校验模板安装的垂直度,复核后在进行横坡检验:
必须每块模板测量两点:
顺梁长纵向两侧挂线校调模板的安装高度是否水平,后用方管压在模板上,方管上刚水平尺,用塞度尺调整水平尺气泡居中,下量方管尺与水平尺的距离,计算得出梁的横坡是否符合设计。
固定翼缘梳型板,安装梳型板要注意焊接牢固支撑得当线形直顺。
边跨曲线段梁片注意边翼板的定位,要严格按照图纸设计要求,从梁肋中心线量测定位。
然后进行行车道板钢筋绑扎,负弯矩预应力扁波纹管安装,由于该处钢筋比较密集,注意定位准确,尤其是平面高程,不得有竖弯,防止张拉时受力方向不对造成爆槽。
检查方法:
用方管尺放在T梁顶面下量得出。
负弯矩张拉槽模板须用梳型板,钢筋预留长度符合规范要求。
边梁注意泄水孔的预埋,要仔细阅读图纸,对安装的位置、间距、要清楚,特别是连续曲线桥梁横坡渐变段,比如设计在一跨梁当中由+2%变到-2%一定注意不要都埋到一侧。
吊梁孔的预留中梁要紧靠梁肋,边梁注意靠外侧的翼缘板较重,吊梁孔适当的向外调整,防止吊装时边梁倾斜。
(4)砼的浇筑及养生:
钢筋、钢绞线加工安装完成后,对模板进行全面检查,确保波纹管,锚垫板,喇叭管,螺旋筋等位置准确,定位牢固。
同时检查伸缩缝、护栏、吊装孔,预埋钢板等预埋件及预留泄水孔的位置和数量后,可以浇筑砼:
1、浇筑顺序:
马蹄部位——马蹄至上层波纹管范围——翼缘板。
2、浇筑方法:
砼的浇筑均采用水平分层,斜向分段浇筑
a、浇筑方法是从梁的一端循序进展至另一端。
在将近另一端时,为避免梁端砼产生蜂窝等不密实现象,应改从一端向相反方向投料,而在距该端4~5m处合拢。
b、分层下料、振捣,每层厚度不宜超过30cm,上下层浇筑时间不宜超过1h(当气温在30°C以上时)或1.5h(当气温在30°C以下时)。
上层砼必需在下层砼振捣密实后方能浇筑,以保证砼有良好的密实性。
c、预应力砼梁的马蹄部分钢筋较密,为保证质量,可先浇完马蹄部分,后浇腹板。
其横隔板的砼与腹板同时浇筑,浇筑时应分层,平行作业。
d、为避免腹、翼板交界处因砼沉降而造成纵向裂纹,可在腹板砼浇完后略停一段时间,使腹板砼能充分沉落,然后再浇筑翼缘板。
但必须保证在腹板砼处凝前将翼板砼浇筑完毕,并及时平整、收浆。
3、砼浇筑注意事项:
a、下料要均匀、连续,不宜集中猛投而造成挤塞。
在钢筋、孔道密集部位可短时间开动插入式振捣器辅助下料。
b、砼的振捣:
附着式振动器频率必须一致,以避免才产生干扰,减小振动力。
附着式振捣器按梅花型布置,以便振捣均匀。
振捣的时间以砼不再明显下沉,无气泡上升,砼表面出现均匀的薄层水泥浆为止,宜短时多次开动振动器,以减小振捣器的损坏。
振捣的同时,应配合插钎排气。
另外应加强振动锚垫板部位使之密实,因锚头处钢筋较密,振捣难度大,不易振捣密实。
采用小振捣棒进行复振。
对每一对振捣部位必须振捣到该处密实为止。
密实的标志是砼停止下沉,不再冒气泡,表面呈现平坦,泛浆。
而且波纹管下面混凝土应加强振动,以免出现隔离缝。
c、浇筑过程中随时检查砼拌和质量,混凝土掺适量的减水剂,严格控制水灰比,以避免过大的收缩、徐变,保证砼的质量。
施工时严格控制砼塌落度,塌落值最好控制在14~18cm左右。
d、每片梁作试件三组,标准养护作为梁体砼强度检验的依据,另作二组与梁体同条件养护试件,作为梁体拆模、张拉、吊装等工序强度控制的依据。
e、在混凝土浇筑过程中应避免振捣棒触击波纹管使其破裂,造成堵塞事故。
f、翼缘板顶面横向拉毛,要求均匀一致。
g、负弯矩张拉槽附近振捣密实,在浇筑砼时预留小泄水孔,以便排空张拉槽内养护积水。
h、浇筑过程中派专人看护模板,发现漏浆或拉杆松动时,立即堵塞和拧紧。
i、高温天气浇筑尽量安排在夜间进行,初凝后要不停向模板洒水降温。
j、浇筑过程中及完成后3~4小时内,经常抽动塑料管和钢绞线,以防进浆凝固。
4、模板拆除:
当梁体达到设计强度的50%后,即可拆除侧模板。
拆模时,自一端向另一端进行,先将法兰螺栓卸掉,然后松掉调整丝,通过挂于龙门吊上的电动葫芦并用导链或液压千斤顶配合将模板拆除,两侧同步进行。
拆模时,严防碰撞梁体,并采取支撑措施,以免梁体倾倒。
并及时对梁端、横隔板、翼缘板两侧进行凿毛,凿出浮浆,露出石子为准。
梁肋预埋钢筋及时凿出扳直,翼缘板凿毛注意不要破坏边角。
拆除端头模板时应注意顶板波纹管外露宜控制在50~100mm范围内,且要求预留长度一致,严禁沿端头平面折断。
拆模过程中应注意不要碰撞横隔板底模支撑,必须保持支撑牢固,以免砼强度较低时,使横隔板与翼缘板交界处开裂。
拆模后应对T梁进行编号,编号要求按业主同一标准进行编制,便于以后的安装。
5、砼的养护:
根据当地气候和梁体预制的工期安排,养护采用循环水喷淋系统对梁体侧面进行喷淋养护,顶板用土工布覆盖洒水养护。
根据试块抗压强度及混凝土性质对梁体洒水养护至少7天,梁体与同体试件养护期间,使混凝土外露面始终处于湿润状态。
三、质量通病及处理预防
(1)拆完模板后,发现本片梁外观质量出现了如下缺陷:
1、端头锚固截面有蜂窝、麻面现象,马蹄上口斜面气泡较多、较大;
2、马蹄根部、侧模拼缝、堵头模板两侧处有跑浆,有“烂边”、“烂根”现象;
3、梁腹表面有明显的层印;
4、腹板表面、翼板下表面有“白斑”和“黑斑”,混凝土表面花脸,颜色不一。
(2)原因分析及预防措施
1、蜂窝、麻面、气泡
产生原因:
①马蹄上口斜面排气困难,锚固截面锚下钢筋密集,受抽拔管位限制振捣困难,混凝土振捣不足,气泡未完全排出,部分气泡残留在混凝土与模板之间。
②新拌混凝土浇注入模后,停留时间过长,振捣时已有部分凝固。
③用小料水平分层浇注完马蹄后,浇注腹板时误开平板振捣器,上部灰浆顺模板表面流到下层塌落度损失比较大混凝土表面,拆模后出现若断若续的“眼泪”。
④浇注前没有在模板上撒水湿润,或湿润不足,混凝土的水分被模板吸去或模板拼缝漏浆,靠近拼缝的构件表面浆少。
⑤模板表面未清理干净,附有水泥浆渣等杂物。
预防措施:
①振捣遵循紧插慢拔原则,振动棒插入到拔出时间控制在20S为佳,插入下层5~10cm,振捣至砼表面平坦泛浆、不冒气泡、不显著下沉为止;马蹄上口斜面宜作为砼分层控制高度,以利排气;插振捣棒确有困难时,采用附着式振捣器或人工插捣的方法振实。
②新拌砼必须按水泥或外加剂的性质,在初凝前振捣,放置时间过长未初凝砼可拉回拌和站按设计水灰比加水加水泥重新拌和,放灰时剔除结硬灰块。
砼结块比较严重时,严禁使用。
③T梁马蹄以下主要依靠附着式振捣器振捣,腹板上部、翼板砼主要依靠插入式振捣器振捣,尽量避免浇注上部砼时,启动附着式振捣器,导致下部即将结硬的砼表面出现麻面。
④浇注砼时,无论哪种模型,均需撒水湿润。
但不得积水,浇注前检查模板拼缝,对可能漏浆的缝,设法封堵。
⑤模板表面清理干净,隔离剂应涂刷均匀。
2、“烂边”、“烂根”现象
原因分析:
“烂边”和“烂根”主要是由于模板拼缝不严密、接缝处止浆不好,模板下底边与台座包边角钢结合不紧密,振捣时砼表面失浆造成。
漏浆较少时边角出现“毛边”,漏浆严重出现砼蜂窝麻面。
另外附着式振捣器布置过密、过低、太靠近拼缝也是造成T梁“烂边”和“烂根”的一个原因。
预防措施:
接缝处夹带橡胶海棉条或无纺土工布止浆,拼缝设计成搭接企口缝,并用钢木压板、橡胶压条止浆,预制台座包边角钢表面粘贴橡胶海棉,防止模板激振时底边脱开台座。
在保证马蹄振捣的情况下,将最先每两道横隔板之间4个附着式振捣器减少到3个,并将振捣器位置调高,避免振捣器太靠近模板底边、拼缝。
拼缝两侧的振捣器起振时保持同步,异步后模板拼缝漏浆多。
3、层印现象
原因分析:
①砼浇注顺序控制得不好,浇注下层砼时,上层砼等待时间过长,砼出现明显的接茬痕迹。
②在砼拌制、运输、浇注三个环节中机械故障,停歇后继续浇注。
而未按照施工缝的要求进行检查处理。
③分层浇注时砼振捣过度,造成石子下沉,水泥沙浆上浮,浆多的地方颜色发青,石子多的地方颜色发白,形成对比。
④模板上机油涂刷过多往下流,拆模后在构件表面呈现若断若续的假“分层”。
预防措施:
①预制梁浇注顺序一般从模板一端开始水平分层浇注。
从模板一头开始,先浇注一段马蹄,反回头浇注腹板段、翼板,再向前浇马蹄,再回头浇注腹板、翼板,如此反复保持浇注斜面不断推进。
由于正截面段马蹄部分抽拔管集中、变截面段的起始部分腹板较薄,横隔板钢筋密集,大料砼流动性不如小料,下料过程中容易卡料,导致马蹄、横隔板下耳出现孔洞。
②砼停歇后继续浇注,虽未超出施工缝停歇时间,亦应参照施工缝的要求进行检查,情况严重时严格按照施工规范的规定处理好施工缝。
③精心组织振捣,注意砼振实的5点表现,振捣棒插入下层砼5~10厘米,避免砼发生离析。
④涂机油时以模板现油光为准、采用质量品质较好的机油涂刷均匀。
4、颜色不一致现象
原因分析
①砼浇注后,模板会因投料和振捣器激振,溅上许多水泥浆或在翼板模板上残留有未清理干净的水泥浆,拆模后在砼表面留下白斑点。
②黑斑指脱模剂涂抹不匀,或模板未清理干净,局部油脂集中,拆模后形成黑斑。
预防措施:
①浇注梁腹时,用彩条布遮住翼板底模板,防止砼散落到模板上;在浇下一层砼前将侧模板上溅落的水泥浆擦干净。
②打灰以后,用钢丝刷将模板上的灰渣清理干净,铁锈要用细砂纸擦拭干净。
清理完后,采用色拉油均匀涂刷模板表面,量应少,限油光即可,如果油过多会往下流,造成砼局部颜色发乌,砼面颜色不一致。
四、预制T梁施工工艺流程图(附后)
五、施工总结
根据第一片梁施工的情况,在以后大量产梁过程必须从以下几方面做好控制:
1、按照设计要求准确定位波纹管坐标;2、混凝土浇筑过程中,严格控制好每层浇筑厚度,做到不漏捣、不过捣;3、模板安装前,对其进行彻底的除锈处理,且脱模剂必须涂刷均匀;4、做好混凝土的养生工作。
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