【2017年整理】桥梁施工关键技术与质量控制.ppt

2006年9月 哈尔滨工业大学 王宗林 2010年3月10日 1、引言 2、高强高性能混凝土的配制 3、混凝土施工质量控制 4、预应力施工质量控制 5、预制梁施工关键技术 6、有支架施工中的支架预压 1、引言 随着公路交通运输事业的发展，我国公路桥梁的建设正以前所未有的规模在各地展开；同时，质量问题也越来越成为人们关注的焦点，近几年来频繁出现了一些质量事故，对工期、安全、质量、效益都产生了严重影响。 桥梁施工是桥梁成败的关键。优良的施工质量不但可以弥补理论和设计上的不足，而且可以有效地延长桥梁的使用寿命。因此，重视施工质量，保证竣工后的桥梁符合设计要求，对提高结构的安全性和耐久性具有重要的意义。 桥梁的施工质量控制主要包括如下两方面的内容： （1）保证施工过程的安全性： 稳定性（支架、结构）； 关键截面的应力状态。 （2）保证竣工后桥梁的各项指标满足设计要求： 混凝土材料的性能； 截面尺寸和标高； 应力状态。 2、高强高性能混凝土的配制 桥梁中常采用C50以上级别的高标号混凝土。但是，目前在我省使用的高标号混凝土存在如下问题： （1）水泥用量大。由于受到工期、施工条件等因素的制约，我省的高标号混凝土大多采用高掺量的水泥（480~550 kg/m3），以求在最短的时间内达到设计强度。 （2）混凝土材料的控制指标较为单一。很多施工单位把混凝土的强度作为唯一的控制指标，忽略了混凝土的收缩量、徐变性能、碱含量、氯离子含量等指标。 （3）不重视混凝土的早期和后期养生。 近年来，桥梁的开裂和下挠问题日趋严重。目前国内外比较认同的是，混凝土收缩徐变是导致预应力混凝土桥梁开裂和下挠的主要因素之一。 由于水泥用量大，混凝土材料控制指标单一，过大的水泥用量将导致混凝土的收缩变形大，容易引起早期开裂现象。最常见的开裂表现为顶板纵向裂缝、底板纵向裂缝、沿管道纵向裂缝等，降低了结构的使用性能。 另外，混凝土的后期徐变变形与水泥用量有关，水泥用量越大，其后期变形就越大，往往导致主梁跨中后期挠度过大、腹板、底板开裂。降低了结构的承载力和安全性。 混凝土的材料性能决定了桥梁的工作性能和耐久性。混凝土是桥梁结构最基本、最重要的组成材料，如果混凝土配合比设计不合理，即使设计再先进，施工再精细，管理再严格，也很难避免桥梁出现开裂、下挠等问题，就有可能导致结构耐久性的最终破坏，降低桥梁的使用寿命，并对桥梁的安全性造成极大的威胁。 因此，在桥梁的施工中，必须重视混凝土材料的性能。不但要求混凝土的强度达到要求，还应该要求混凝土具有低收缩、低徐变的特点。 一般采用正交试验法，从强度和收缩量两方面，进行高强高性能混凝土的配合比设计。 因素水平：考虑水胶比、水泥用量、粉煤灰、砂率、减水剂等因素，进行影响因素3水平的正交试验。 考察指标：主要以强度（7天龄期和28天龄期）和收缩量指标为主。另外还需综合考虑坍落度、初凝时间、终凝时间、成本、氯离子含量、碱含量等指标。 通过正交试验，找出混凝土强度和收缩量的主要影响因素和水平，在保证强度的前提下，以混凝土的收缩量为主要指标，进行混凝土的的配合比优化，从而配制出高强度、低收缩的高性能混凝土。 关于减水剂 （1）普通减水剂：以木钙为代表，属于第一代减水剂。 （2）高效减水剂：以萘系为代表的第二代减水剂，以及以聚羧酸系为代表的第三代减水剂。 萘系减水剂是我国目前生产量最大，使用最广的高效减水剂，占减水剂用量的70%以上，其优点是减水率较高（15~25%），不引气，对凝结时间影响小，与水泥适应性相对较好，能与其他各种外加剂复合使用，价格相对便宜。缺点是混凝土坍落度损失较快，需与缓凝剂配合使用；泌水率大；另外，萘系减水剂使混凝土的收缩量大大增加。 聚羧酸系高性能减水剂（液体）是目前世界上最前沿、科技含量最高、应用前景最好、综合性能最优的高效减水剂。 1、掺量低、减水率高，减水率可高达45%； 2、坍落度经时损失小，预拌混凝土坍落度损失率1h小于5%，2h小于10%； 3、混凝土和易性优良，无离析、泌水现象，混凝土外观颜色均一。混凝土粘聚性好且易于搅拌； 4、含气量适中，抗冻耐久性好； 5、低收缩，可明显降低混凝土收缩，抗冻融能力和抗碳化能力明显优于普通混凝土。掺聚羧酸外加剂的混凝土收缩值较掺萘系减水剂的混凝土约低40%。 3、混凝土施工质量控制 高强高性能混凝土的质量对混凝土原材料、搅拌、运输、浇注、养护等施工操作因素以及施工环境非常敏感，因此，必须有严格的质量控制与质量保证制度。 3.1 原材料的检验和管理 （1）原材料要有专人采购、管理；混凝土各种原材料的运输、储存、保管和发放，均应有严格的管理制度，防止误装、互混和变质。 （2）对原材料（水泥、砂、碎石、粉煤灰、拌合用水、减水剂等）按《公路桥涵施工技术规范》的要求进行严格的抽样检验及质量