桥梁案例分析

[背景材料1]

某高速公路 D 合同段，K23+340 为一座桥跨结构为 30m 的连续箱梁，桥高21 米，共计 32 片箱梁，单梁约重 80 吨，该桥右侧为一大块麦地，经理部布置为预制场。确定的预制安装施工方案为：设 32 个台座，全部预制完成后，采用 130 吨吊车装就位。工程部门作出主要施工方案如下：

1、人工清表 10cm，放样 32 个台座，立模，现浇 15m 厚 C20 砼，埋设对拉杆预留孔，台座顶面撒水泥抹光平整。

2、外模采用已经使用过的同尺寸箱梁的定型钢模板，内模采用木模外包镀锌铁皮，所有模板试拼合格。

3、底模上铺一层硬质复合胶板，在胶板上制作钢筋骨架。为了钢绞线准确定位，将钢绞线绑扎成束，穿入圆形波纹管中，在钢筋骨架制作过程中按设计坐标固定在钢筋骨架上。钢绞线下料长度考虑张拉工作长度。

4、安装端模板和外侧钢模，监理工程师检查同意后，砼吊装入模。先浇底板砼，再安装内模，后浇侧墙和顶板，均用插入式振捣棒振捣密实。满足强度要求时，拆除内模，浇筑封端砼，履盖养生 7 天。

5、强度达到规定要求后，进行张拉%考试大%作业。千斤顶共 2 台，在另一工地上校验后才使用一个月，可直接进行张拉控制作业。计划单端张拉，使用一台千斤顶，另一台备用。

6、按设计提供的应力控制千斤顶张拉油压，按理论伸长量进行校核，双控指标严格控制钢绞线张拉。保证按设计张拉应力匀速缓慢增加，张拉到设计应力相应油表刻度时，立即锚固。

7、拆除张拉设备，将孔道冲洗干净，吹除积水，尽早压注水泥浆。压浆时使用压浆机从梁的一端向另一端压浆，当梁的另一端流出浓浆时，堵塞压浆孔，稳压 1 分钟后，封闭压浆端浆孔。

8、按要求养生，当水泥浆强度满足设计要求后，可移运吊装。

[问题]：

请你指出写明的方案中的不当之处，并说明理由。

[参考答案]：

1、人工清表后应当对台座地基夯实，并合理设置排水沟，台座应当按要求设置预饶度。

2、钢筋骨架的保护层应严格控制。

3、砼浇筑时，应以紧固安装在侧模外侧的附着式振捣器为主，插入式振捣棒为辅。

4、强度达到规定要求后，进行张拉作业。千斤顶使用之前必须校验，准确标定张拉力和油表读数之间的关系曲线；计划单端张拉违背规范要求，应当两端张拉。

5、按标定的张拉力和油表读数之间的关系曲线，确定设计拉应力对应的油表刻度控制千斤顶张拉应力，按现场使用的钢绞线的实际弹性模量计算其理论伸长量进行校核，双控指标严格控制钢绞线张拉。在张拉控制应力处于稳定状态时才能锚固。

6、压浆时应按设计配合比配制水泥浆，在梁的两端各压浆一次，直至规定稠度的水泥浆充满整个孔道为止。

[背景材料2]

某大桥为三孔一联预应力钢筋砼连续梁桥，孔径布置为 25+32+25 m ，采用就地浇筑方法施工，CKC 门式钢支架，使用组合钢模板。施工单位充分考虑了施工预拱度的因素，并对地基进行了处理，对支架施加了预压。

[问题]:

1、施工预拱度的确定应考虑哪些因素？

2、哪些因素决定地基的处理方式？

3、支架是否需要预压？说明理由。

[参考答案]：

1、施工预拱度的确定应考虑如下因素：（1）卸架后上部构造本身及活载一半所产生的竖向挠度。（2）支架在荷载作用下的弹性压缩挠度。（3）支架在荷载作用下的非弹性压缩挠度。（4）支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷。（5）由混凝土收缩及温度变化而引起的挠度。

2、地基处理的方式根据箱梁的断面尺寸及支架的型式对地基的要求而决定，支架的跨径大，对地基的要求就高，地基的处理形式就得加强，反之就可相对减弱。

3、支架应根据技术规范的要求进行预压，以收集支架、地基的变形数据，作为设置预拱度的依据，预拱度设置时要考虑张拉上拱的影响。预拱度一般按

二次抛物线设置。

[背景材料3]

某二级公路上需建造一座跨度为 25m 的预应力混凝土简支梁桥，该桥使用不久即发现桥面下沉，底板混凝土开裂。业主召集有关人员到现场调查，并查阅了地质钻探资料、施工组织设计和施工记录。经查：桥位处地质为表面有厚5-7m 不等的强风化泥岩，岩体破碎，裂隙发育，容许承载力只有 0.12Mpa，下层为中风化泥岩，单轴饱和抗压强度为 12Mpa，可以作为桥台持力层。施工组织设计文件中记载有：因缺乏吊装机具，决定采用整体现浇法施工，采用满堂式钢管支架......支架搭设前对地基表层作了加固处理，用木块支垫钢管。预拱度值的计算考虑了：1）、卸架后上部构造本身及荷载一半所产生的竖向挠度；2）、支架在荷载作用下的弹性压缩挠度和非弹性压缩挠度；3）、由砼收缩及温度变化而引起的挠度，以此作为施工预拱度值进行设置和分配，并对模板标高进行反复测量，满足要求。预应力筋的下料长度的计算考虑了锚夹具长度和外露工作长度因素。

[问题]：

1、施工单位在作施工预拱度值计算时是否完整？为什么？

2、预应力筋的下料长度的计算所考虑的因素是否全面？为什么？

[参考答案]：

1、不完整，还应计算支架基底在荷载作用下的非弹性变形。因为本桥位处覆盖层厚，地基承载力低，仅对钢管支架处的表层地基处理是不够的。

2、不全面，还要考虑孔道曲线长度，千斤顶长度。

［背景材料4］

某桥梁桥台采用扩大基础，桥墩采用钻孔灌注桩基础。为确保基础施工质量符合设计要求，需要设置质量控制点，并做好完工后的检验工作。

[问题]:

1、扩大基础主要的质量控制点有哪些？

2、钻孔灌注桩主要的质量控制点有哪些？

[参考答案]：

1、扩大基础主要的质量控制点有：

（1）基底平面位置、尺寸大小和基底标高。

（2）基底地基承载力的确认，满足设计要求。

（3）基底表面松散层的清理。

（4）及时浇筑垫层混凝土，减少基底暴露时间。

2、钻孔灌注桩主要的质量控制点有：

（1）桩位坐标控制。

（2）垂直度的控制

（3）孔径的控制，防止缩径。

（4）清孔质量

（5）钢筋笼接头质量

（6）水下混凝土的灌注质量

[背景材料5]

某施工单位承接了一座7×30m预应力混凝土 T 型梁桥，下部为桩柱式结构，人工挖孔灌注桩。30mT 梁在场地附近的平坦地预制，预制场地进行了处理，保证 T 梁的预制质量。施工单位严格按照设计文件和相关施工技术规范的要求进行施工，对每片 T 梁均按照《公路工程质量检验标准》规定的实测项目进行了检测，主要有：混凝土强度、T 梁的各种宽度和高度、梁长、支座表面平整度以及横系梁及预埋件位置。在质量控制方面，开展了主梁预制和现浇带混凝土强度、支座预埋件位置、主梁高差、支座安装型号与方向等的控制。

[问题]：

1）施工单位对预制 T 梁的实测项目是否完备？如不完备，还应检测哪些内容？

2）在质量控制方面，还应开展哪些质量控制？

[参考答案]：

1、不完备，还应检测跨径（支座中心至支座中心）

2、预拱度和伸缩缝安装质量控制。

[背景材料6]

某某沿海大桥，其主墩基础有 40 根桩径为 1.55m 的钻孔灌注桩，实际成孔深度达 50m。桥位区地质为：表层为 5m 的砾石，以下为 37m 的卵漂石层，在以下为软岩层。承包商采用下列施工方法进行施工：

场地平整，桩位放样，埋设护筒之后，采用冲击钻进行钻孔。然后设立钢筋骨架，在钢筋笼制作时，采用搭接焊接，当钢筋笼下放后，发现孔底沉淀量超标，但超标量较小，施工人员采用空压机风管进行扰动，使孔底残留沉渣处于悬浮状态。之后，安装导管，导管底口距孔底的距离为 35cm，且导管口处于沉淀的淤泥渣之上，对导管进行接头抗拉试验，并用1.5 倍的孔内水深压力的水压进行水密承压试验，试验合格后，进行混凝土灌注，混凝土塌落度 18cm，混凝土灌注在整个过程中均连续均匀进行。

施工单位考虑到灌注时间较长，在混凝土中加入缓凝剂。首批混凝土灌注后埋置导管的深度为 1.2m，在随后的灌注过程中，导管的埋置深度为 3m。当灌注混凝土进行到 10m 时，出现塌孔，此时，施工人员立即用吸泥机进行清理；当灌注混凝土进行到 23m 时，发现导管埋管，但堵塞长度较短，施工人员采取用型钢插入导管的方法疏通导管；当灌注到 27m时，导管挂在钢筋骨架上，施工人员采取了强制提升的方法；进行到 32m 时，又一次堵塞导管，施工人员在导管始终处于混凝土中的状态下，拔抽抖动导管，之后继续灌注混凝土，直到顺利完成。养生一段时间后发现有断桩事故。

[问题]：

（1）断桩可能发生在何处，原因是什么？

（2）在灌注水下混凝土时，导管可能出现的问题有哪些？

（3）钻孔灌注桩的施工的主要工序是？

（4）塞管处理的方法有哪些？

（5）钻孔的方法有哪些？

[参考答案]：

（1）a.可能发生在 10m 处：吸泥机清理不彻底时，形成灌注桩中断或混凝土中夹有泥石。b.可能发生在 27m 处；采取强制提升而造成导管脱节。

（2）进水，塞管，埋管

（3）埋设护筒，制备泥浆，钻孔，清底，钢筋笼制作与吊装，灌注水下混凝土（4）可采用拔抽抖动导管（不可将导管口拔出混凝土面）当所堵塞的导管长度较短时，也可以用型钢插入导管内来疏通导管，也可以在导管上固定附着式振捣器进行振动。

（5）冲击法冲抓法旋转法

南方某特大桥,主梁为预应力砼连续箱梁, 采用 WDJ 碗口式钢支架施工，箱梁砼 C50,配合比为水泥:砂:石:水:外加剂=470:700:1055:190:9.5,塌落度

14～16 cm ,第一段箱梁底腹板砼浇筑完成后,拆除内模时发现箱梁腹板内侧出现竖向构造裂缝。

[问题]

防止钢筋砼结构出现构造裂缝的措施有哪些？

[参考答案]：

防止钢筋砼结构出现构造裂缝，必须做好以下几个方面：（1）选用优质的水泥及优质骨料。（2）合理设计混凝土的配合比，当水灰比过大时容易出现裂缝。（3）避免混凝土搅拌很长时间后使用。（4）加强模板的施工质量，避免出现模板移动、鼓出等问题。（5）避免出现支架下沉，脱模过早，模板的不均匀沉降。（6）混凝土浇筑时要振捣充分，混凝土浇筑后要加强养生工作。

西湖中桥是一座 15m 的钢筋混凝土整体式简支梁桥，桥宽 9.5m，重力式桥台。桥位处地质覆盖层为厚 2m 的强风化泥岩，桥台持力层为中风化泥岩。桥梁顶面距自然地面线的平均高度为 8m。在距桥位 3km 处有一个大型水泥厂，混凝土所需用的砂石级配良好。施工单位采用满堂式钢管支架直接支撑在地面，为防止支架变形，整个钢管支架设置了多道斜撑和横撑。此外，为确保梁体的外观质量，选用了优质钢模，采取多种固定模板的措施。由于浇筑混凝土时正值高温，采用了水灰比大的混凝土，以延缓混凝土的初凝时间。混凝土浇筑完成后，采用多时段直接洒水养护。拆模后发现梁体外观光整，但在梁底和桥面出现了许多不规则的裂缝，梁底有横向裂缝。

[问题]：

产生混凝土裂缝的原因是什么？

[参考答案]：

原因有：支架地基没有处理，支架没有预压，导致混凝土变形过大；水灰比大；养护不当，应在桥面上加铺麻袋等材料，再洒水养护。