2014年4月预应力混凝土桥梁施工质量通病与防治措施.ppt

预应力混凝土桥梁施工质量通病与防治措施 预应力混凝土桥梁病害分析 预应力混凝土桥梁施工控制要点 预应力混凝土桥梁施工质量通病防治措施 预应力工程简述 预应力钢筋混凝土结构是以预应力钢筋（钢束）为主要受力的钢筋混凝土构件。 预应力筋在张拉过程中的控制和孔道压浆的质量对构件的受力状态、使用性能和耐久性极为关键。 参与预应力钢筋混凝土施工的技术人员 ： ▲了解预应力筋的重要性； ▲并应熟练掌握张拉、压浆的施工工艺； ▲预应力筋相关计算方法。 预应力工程简述 预应力钢筋混凝土的特点如下： ★增大混凝土构件的刚度，减少裂缝的发生； ★节省钢材和混凝土，构件跨度增大； ★施工工艺较复杂，施工质量要求较高； ★混凝土强度高，能承受局部较大的压应力； ★早期强度高，加快张拉机具的周转； ★徐变较小，减少预应力的损失。 一、预应力混凝土桥梁病害分析 1 梁体下挠 全预应力构件，预应力效应的作用是比较大的，其提供的消压弯矩能有效保证构件的预应力度。根据分析，150m的全预应力连续箱梁，预应力对挠度的效应是7cm。如果预应力施工不当，梁体内不能建立有效的预应力，在混凝土徐变的共同作用下，梁体必将发生严重的下挠。挠度过大不但会使跨中主梁下凹，破坏桥面的铺装层，影响桥梁的使用寿命和行车舒适性，甚至危及高速行车时的安全。 跨中持续下挠的影响因素有：预应力的损失、结构的刚度、超重、混凝土的收缩徐变、温度的影响，而最主要的因素是预应力的损失。 2 梁体开裂 在预应力桥梁使用中发现，有相当数量的箱梁在顶板、腹板、底板、横隔板以及齿块等部位出现了各种不同形式的裂缝，其中箱梁腹板裂缝最为普遍和严重。腹板裂缝一般集中在1/8跨至3/4跨之间，其中距支座L/4附近腹板斜裂缝数量较多，裂缝开展宽度一般在0.15～0.5mm之间；通常腹板内侧的裂缝数量较多，夏季缝宽较冬季有所增大，较宽的裂缝贯透腹板，在结构上呈一定的对称性。 3 梁体断裂 由于预应力筋的有效预应力失效或梁体裂缝，特别是纵向预应力损失过大引起下挠和底板横向裂缝的进一步发展。当发展到一定程度，由量变转为质变，使梁体发生结构性破坏。 病害实例 1）钟祥汉江大桥 钟祥汉江大桥设计使用寿命50年，1993年竣工验收时工程质量等级优良，但仅运行10年便成为危桥。2001年检测，省交通部门就发现梁体有裂缝。2004年，大桥“病症”加剧，主桥箱梁腹板开裂，中间三跨跨中底板横向贯穿开裂，且仍在发展；两个次边跨下挠严重；混凝土劣化严重；箱梁接段质量较差，箱梁顶板开裂渗水；抽查的底板纵向预应力管道未见压浆；预应力钢束有断丝、滑丝现象，部分钢筋锈蚀严重。大桥荷载等级远低于原设计标准，不能满足使用要求，被定性为“危桥”。最终于2005年封闭。 拆除中的钟祥汉江大桥 黄石长江大桥 黄石长江大桥立面布置 美国加州Parrots Ferry Bridge（主跨195m）跨中明显下挠 由以上实例可见：预应力混凝土桥梁的病害主要是梁体下挠和开裂。而这种病害在刚成桥的检测和试验中无法体现，特别是梁体的下挠，在成桥荷载试验时，桥梁的承载力能够达到要求，但运营阶段，在荷载特别是活载作用下，跨中将持续下挠。这是由于有效预应力不均匀度过大造成的预应力损失过大，相当于有效预应力大的钢筋承受了本应该所有预应力筋承受的力，这样有效预应力大的钢筋在使用阶段逐渐屈服，梁体也随之下挠。而随着梁体下挠和开裂的不断发展，桥梁承载力将严重下降，甚至有断裂的危险。 二、预应力混凝土桥梁施工质量控制要点之 ——预留孔道 预留孔道的位置正确是保证结构受力状态符合设计的重要因素； △孔道位置即预应力的位置； △空间坐标的方式进行控制，至少利用两个既有基准面进行定位； △定位筋间距应符合规范要求，特殊位置定位(接头、曲线最低部、喇叭口尾部)； △定位筋的方式（井字形和U形）和安装方式（焊接和绑扎。 二、预应力工程施工质量控制要点之 ——预留孔道 波纹管的接头： △套管采用大一号的波纹管；直径略大5mm； △防水宽胶带缠绕封闭； △接头管长度宜为25cm，不宜小于20cm（或3倍直径）； △两端对称伸入，两端旋入长度宜相等； △锚垫板后喇叭口也要封闭。 二、预应力工程施工质量控制要点之