公路桥梁工程质量通病与处治措施文档格式.docx
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10.3、中跨合拢段施工72
10.4、施工控制73
十一、现浇混凝土施工质量通病及防治措施74
11.1混凝土蜂窝、麻面、孔洞74
11.2露筋74
11.3混凝土强度偏高或偏低75
11.4混凝土板表面不平整75
11.5混凝土裂缝76
11.6混凝土夹芯76
11.7外形尺寸偏差。
77
十二、悬索桥主要质量通病及防治技术78
12.1 锚碇及索塔承台大体积砼施工78
12.2 索塔、塔身砼80
12.3 索鞍、索夹制造80
12.4 钢箱梁制造及安装81
12.5 主缆系统制作及安装81
12.6 桥面铺装83
十三、桥头及桥梁伸缩缝处的跳车84
13.1产生原因84
13.2防治跳车的基本措施89
十四、桥面的质量通病及防治97
14.1桥面水泥混凝土铺装层开裂97
14.2沥青混凝土铺装壅包98
14.3桥面混凝土平整度(含厚度)超差的预防措施99
14.4小型混凝土构件外观粗糙的预防措施100
桥梁工程在施工中质量通病涉及内容广泛,从基坑开挖、桩基础施工、构件预制及安装、支架现浇混凝土等。
在桥梁工程中根据桥梁施工的特点,施工中的存在一些质量通病,针对这些质量通病制定了预防措施和治理办法。
一、基础部分
1、基坑开挖
1.1、挖基
1.1.1、放坡开挖塌方
1、现象
在挖方过程中或挖方后,边坡土方局部或大面积塌陷。
2、原因
(1)基坑开挖较深,未按规定放坡,或者通过不同土层时,没有根据土的特性分别放成不同的坡度,致使边坡失去稳定而造成塌方。
(2)在基坑两侧,堆放大量土方或施工便道距离基坑过近,在重力或者外力影响下使坡体内剪应力增大,土体失去稳定而塌方。
(3)在地下水和地表水的作用下,由于排水、降水措施不当,一方面土层受水的影响而湿化,内聚力降低,另一方面由于土方的流失,在重力作用下失去稳定。
(4)在挖方时由于操作方法不当出现掏空现象,使土体失去稳定。
3、预防措施
(1)根据土的分类,力学性质确定边坡坡度。
一般情况下可参照下表
基坑的坡度参数
土的类别
基坑坡度
基坑顶端无荷载
基坑顶端有静荷载
基坑顶端有动荷载
砂性土
1:
1.5
1.75
2
粉性土
1
1.25
粘性土
0.75
注:
1、开挖深度在3m以上时,应作稳定验算,然后确定坡值,宜在适当的深度增设平台。
2、开挖深度在4m以上且施工周期较长时,宜作坡面铺砌,如用薄膜覆盖、钢丝网水泥砂浆抹面或土袋堆砌坡脚等。
3、在同一基坑内,如各层土质不同应根据不同土质进行不同放坡,其边坡可成折线形。
(2)采用机械挖方时,应根据不同土质,不同的坡度值,放出基坑边线,在挖方时要边挖边修坡,每次修坡深度不宜超过1m。
(3)在坡顶上弃土时,弃土堆坡脚至挖方上边缘的距离应根据挖方深度、堆积土数量和土的性质确定。
在任何情况下不得小于1.2m,堆土高度不得超过1.5m。
(4)在受地下水、地表水影响的基坑,应根据不同深度,不同土质确定排水方法。
当基坑深度大于3.0m且属砂性土,宜采用井点降水。
降水深度掌握在基坑底以下0.5~1.0m。
对深度不深的基坑可采用集水井直接排水持续不停进行,避免基坑被水浸泡。
(5)人工挖方时,应该自上而下顺序进行,要边挖边修坡,每次挖方深度不宜大于1m,在将近1m时候就应该修整边坡。
(6)基坑的底面尺寸应满足施工要求,一般应在基础平面尺寸外各边放宽0.75~1.0m,作为支模及开挖排水沟、集水井之用。
当基坑底面尺寸不能满足满足需要,而采用修坡放大基坑底面尺寸时,坡脚宜用土袋堆砌,以维持边坡稳定。
4、治理方法
(1)由于坡顶堆载过量导致滑坡、塌方时,应该清除过量的堆载作为坡顶卸载处理,然后再修复边坡。
(2)若是由于降水措施不利、效果不佳或没有达到设计要求而导致滑坡、塌方时,应采取补救的技术措施,确保其能达到施工所需要的要求,然后再作边坡修复。
(3)边坡的修复应先清除滑坡、塌方的土体,再按实际情况放坡,也可以放缓边坡。
1.1.2、围护基坑失稳
不宜放坡开挖的基坑,采用档土板或者钢板桩作为围护结构,发生支撑倾斜、围护结构顶部下沉、严重漏水、漏泥、下脚内向位移等现象。
2、原因分析
(1)没有贯彻边开挖边支撑的原则,支撑不及时。
(2)支撑结构不合理,在不适宜使用挡土板的场合使用了挡土板,或虽采用了钢板桩围护,钢板桩的型号偏小、入土深度不足而使钢板桩产生较大的变形或位移。
(3)降水效果欠佳,或由于附近管线位移而导致漏水,影响围护结构的稳定。
(4)外力影响围护结构的稳定。
3、防治措施
(1)基坑应根据不同土质、不同深度采用不同的围护方法。
当采用钢板桩围护时,可参照下表
钢板桩入土深度参数
基坑开挖深度
钢板桩入土深度
槽钢型号
3~4.5m
﹥0.4H
﹥[25
4.5~6.0m
0.5~0.7H
﹥[30或锁口钢板桩
H为基坑开挖深度
(2)当基坑采用挡土板作为围护措施时,在挖土深度不超过1.2m时,就应进行第一道支撑,以后挖土和支撑交替进行,每次撑板高度一般不宜超过0.6m,若土质松软或下雨时更应及时支撑。
(3)采用钢板桩围护时的首次挖土深度不得超过2m,在距地面0.6~0.8m处设头道支撑,以后每隔1m左右设一道支撑,支撑的结构与间距应符合有关规定。
(4)摸清基坑附近管线情况,特别在影响范围内的上、下水管更应采取防止渗透的措施。
(5)提高打桩质量,要求达到垂直、平整、直线性等质量要求。
(6)严格控制开挖施工顺序,支撑位置挖出后,围檩及支撑必须随时安装完毕。
(7)搞好降水措施,确保基坑开挖期间的土体稳定。
1.1.3、基坑泡水
基坑开挖后,地基土被水浸泡
(1)连续不断下雨,使基坑内积水。
(2)地下水位较高,降水效果欠佳。
(3)排水不及时,进水量大于出水量。
(4)基坑距离河、湖、沟、鱼池或者农田灌溉渠较近,在不断渗透情况下使基坑被水浸泡。
(5)基坑挖好后,未及时浇筑垫层混凝土,使露坑时间过长。
(1)雨季施工时,在基坑四周外0.5~1m处应设截水沟或挡水土提,防止地面水流入基坑内。
(2)挖土时应挖到距基坑底0.3~0.5m处为止。
不下雨时,把剩余0.3~0.5m土方挖除,并立即做好基础垫层。
(3)在地下水位较高或直接在地下水位下挖方时,宜采用井点降水及在基坑四周开挖排水沟和集水井,随时排水以降低地下水位,排水沟和集水井的深度应比基坑底深0.5m。
(4)要备足排水设备,随挖方随排水。
排水设备要根据水量而定,排水量应大于进水量,排水时间应自挖方开始到填方完成为止。
(5)在距离河、湖、沟、鱼池或者农田灌溉渠较近的地方,应在基坑外设一道截水沟,截水沟距离基坑边线3m以上,使外界水流入截水沟,而避免流入基坑内。
截水沟内的水也应及时排除。
(6)基坑开挖后,应连续作业直至浇筑垫层混凝土。
在无法连续作业时,也应保证0.3~0.5m土方,待有条件作业时再挖出,同时应随时排水,避免基坑内因积水而引起基坑泡水。
(7)基底已被泡软的土方应预挖出,并回填砂、石等粒料至土基标高。
1.1.4、基坑超挖、基底扰动
基坑开挖后,地基不平,使局部或全部地基面高程低于设计标高,基底原状土受到扰动。
(1)采用机械开挖,没有留下30cm由人工开挖整平,而是一挖到底,操作又控制不严,局部多挖。
基底原状土受到机械开挖而扰动。
(2)没有专人指挥,盲目操作。
(3)测量未经复核出现差错。
(1)加强测量复核,要设高程控制桩,指派专人负责经常复测高程。
(2)机械挖方时要由专人指挥,当机械挖至还剩30cm时,应由人工开挖修整。
当出现超挖或扰动时,应挖出扰动土并回填砂、石或其他建筑材料,分层夯实到设计标高。
1.1.5、基坑底出现橡皮土
当挖到基坑底时,人走在基底上发生颤动,受力处下陷,四周鼓起,形成软塑状态。
在基坑内成片出现这种橡皮土(又称弹簧土)将使承载力下降,变形加大,基底长时间不能得到稳定。
(1)严格控制挖土标高,当用机械挖土时,最后30cm土方应由人工修挖到标高,当遇到超挖时以砂、石回填,不准回填原状土。
(2)合理安排施工,严格按顺序挖土,尽量减少人、机械的往返次数。
(3)应根据土质状况,基坑深度设计降水措施。
(1)应有良好的降水设施,确保基坑底部的地下水位降低到基底0.5m以下。
(2)无论使用机械或人工挖土,应尽可能避免对原状土的扰动。
如操作者不要过多在原状土中踩踏、行走。
机械挖土时应避免机械对原状土的撞击。
(1)将橡皮土挖出,挖出部分用砂、石或其它建筑材料回填拍实,然后做基础垫层。
(2)将橡皮土较严重的部位,把橡皮土挖除后铺填大石块,再用其他建筑材料嵌实。
1.1.6、基坑底出现冒水、流砂
当基坑开挖深度超过地下水位,坑内采用集水井排水时,基坑底出现一个个冒水水眼,水从水眼不断涌出,同时伴随带有粉细砂。
(1)由于基坑底部地质状况有变化,出现了粉沙层或粘土颗粒含量小于10%、粉粒含量大于75%的土层结构,基坑内外水位高差大,在动水压力的作用下,水通过空隙窜出基坑底面而形成冒水流砂。
(2)基坑底部出现暗沟、旧河道,旧河道距基坑底层很近。
潜水在水压的作用下穿破土层而造成冒水流砂。
(1)加强地质勘探和调查研究,在基底标高附近有粉砂层时,应采用井点降水方法降低地下水位,减少动水压力。
(2)应根据地下暗沟、旧河道的流向在其上游开挖截水沟,使潜水通过截水沟引出工程范围外。
当开挖到基坑底后,发现冒水流砂可采用如下两个方法:
(1)在冒水水眼处开挖一道排水沟,排水沟内填上空隙较大的建筑材料,排水沟通往基坑边的集水井,通过抽水使水眼不冒水。
(2)用隔水材料覆盖在基坑底部,使水眼里涌出的水在隔水材料的阻隔下,沿隔水底面引到工程范围以外。
1.1.7、基坑底土体隆起
由于土体的弹性和坑外土体向坑内方向挤压,坑底土体产生回弹、隆起变形。
导致构造物建造后产生过量的土体压缩、沉降变形。
基坑开挖等于基坑内地基卸荷,土体中压力减少,产生土体的弹性效应,另外由于坑外土体压力大于坑内,引起向坑内方向挤压的作用,使坑内土体产生回弹、隆起变形,其回弹变形量的大小与地质条件、基坑面积大小、围护结构插入土体的深度、坑内有无积水、基坑暴露时间、开挖顺序、开挖深度以及开挖方式等有关。
(1)合理组织开挖施工,较大面积基坑可采用分段开挖、分段浇筑垫层进行施工,以减少基坑暴露时间。
(2)做好坑内排水工作,防止坑内积水。
(3)可采取坑内地基加固的技术措施,通过计算确定加固地基土的深度。
(1)坑外卸载,挖去一定范围内土体。
(2)坑内载或沿坑内周插入板桩,达到防止坑外土向内挤压的目的。
(3)坑内按实际情况作坑底地基土加固,然后挖去隆起的土体至标高。
1.1.8、基坑底部突涌
(1)基底被承压水顶裂、在坑底出现不规则的树枝状裂缝,承压水从缝隙中涌出。
(2)基底被承压水冲破,基底土体结构破坏,下部含水层土中的砂土呈悬浮流动状态大量涌出。
由于基坑开挖,减小了承压水层上部不透水层的覆土厚度,致使承压水顶裂或冲破基坑地基土,而产生土涌。
(1)可采用降低地下水位、降低承压水压力的技术措施。
(2)采用隔水帷幕,切断坑内承压水。
突涌严重时可先向坑内灌水压重,减少坑内外的水头差,稳定管涌现象,在采用双液注浆或灌注快凝混凝土堵住涌口。
1.2、填方
1.2.1、填方沉陷
基坑回填后,出现局部或大面积沉陷,使基坑表面高低不平,并低于基坑两侧原地面。
如果在基坑内浇筑地坪等构筑物,将会出现不均匀沉陷,导致地坪等构筑物裂缝。
(1)回填时,基坑中积水未排除。
回填物中含有淤泥杂质,杂物腐烂后形成空隙。
(2)基坑未按分层杭实的原则进行回填。
(3)回填土时,土方的含水量过高,分层夯实未达到密实度要求。
(4)回填土时,土块较多,产生大量空隙。
(5)基坑围护措施拆除过快,使基坑壁出现塌方,又未经处理。
(6)基坑采用放坡施工时,坡面上未修整成阶梯形宽度不够,使压实设备无法对接触面进行压实,造成空隙。
(1)回填土以前应把基坑的积水排除,挖除基坑底部的淤泥和杂物。
(2)选择含水量适中的压粘土或砂质粘土作为回填材料。
(3)填土应分层铺筑,分层夯实或压实,每层松铺厚度不宜超过30cm。
在构筑物的两侧应同时进行,同步上升,同时也应贯彻每层30cm回填原则。
(4)回填土时土块应敲碎,土块颗粒不能大于10cm。
(5)设有支撑的基坑在回填土时,应随土方填筑高度,分次自下而上拆除,严禁一次拆除后填土作业。
如果一次拆除支撑设备高度较高(大于30cm),也应按松铺30cm填筑并夯实。
因塌方原因造成填土高度过大时,要挖除塌方的土,使填土符合回填土的要求。
对用钢板桩作为基坑围护时,应先回填土,后拔除钢板桩并对拔除后出现的空隙宜用砂填实。
基坑填土应做密实度试验,每个基坑都要做。
填土每层一组,每组三点,每点密实度都应大于90%(采用标准击实法)。
如果基坑上面修建道路,则要满足设计要求,一般情况下,密实度要求达到下表规定
填土密实度要求
路槽以下深度
快速路干道
次干道
支路
0~80cm
98%
95%
92%
80~150cm
90%
﹥150cm
基坑一旦出现沉陷,如果基坑上尚未进行其他构筑物施工,可用压实机械反复进行压实,直到达到密实度要求,且不在沉陷为止。
1.2.2、填方出现橡皮土
在填土过程中或填土完成后,人走在上面局部出现颤动现象。
(1)带水还土,水包在土中不易排除。
(2)雨天填土或者回填土的含水量过大。
(1)基坑内积水应抽干,然后分层填土分层夯实。
(2)雨天不宜填土,回填的土方含水量要适中。
(3)出现橡皮土后挖松爆晒后再压实或挖除后重新回填合适的材料。
1.2.3、回填对桥台的位移
填方时,因填方或机械送土将桥台基础或桥台台身挤动变形,造成桥台偏离轴线。
(1)回填时只在桥台一侧填土或用机械在单侧推土、碾压,使桥台受到较大的侧压力,而被挤动的变形或偏离轴线。
(2)桥台两侧回填高差太大,使桥台在外力作用下失去平衡,造成桥台位移。
(3)大量建筑材料或施工机械过多在桥台一侧堆放或停置,使桥台一侧压力增加,造成桥台位移。
(1)桥台填方应在梁体结构安装完毕后进行,如因施工安排的关系,也应等第一孔(桥台处这一孔)梁体结构安装好,避免过大的单向压力。
(2)在添土时应控制填土高度和上升速度,每层填土高度控制30cm(松铺)。
并进行压实,每天上升速度不宜超过两层,通过碾压增加了土体内聚力,从而减轻了对桥台的压力。
(3)禁止卡车在桥台一侧直接卸土或用推土机送土到桥台,即使用推土机送土也应推送到距离桥台一定距离,在一般情况下距离应不小于5m。
避免对桥台产生过大压力。
(4)桥台如设锥坡,则应在桥台两侧同时、同步进行回填,使桥台受力均衡。
(5)最好先进行桥台填土,后进行桥台结构施工。
(6)应禁止在桥台处作材料堆场或大型机械过多行走,避免增加侧向压力。
(7)应加强对桥台位移的观察,一旦发生位移应立即采取措施。
(1)如果桥台位移量较大,则应拆除桥台,重做结构。
(2)如果桥台位移量较小,则一方面停止填方,避免位移继续发展。
另一方面在桥台的另一侧加载(回填土)使桥台俩侧受力平衡。
二、沉井质量通病以及对策
2.1、基坑开挖
2.1.1、基坑底原状土未处理好
沉井制作时发生严重倾斜及大幅度沉降。
事先未掌握现场地层情况,基坑内暗浜或回填的松软土层没有挖除换填或者基坑底下杂土中障碍物位探明,施工时又不按技术要求进行地基处理。
对已发生严重倾斜的沉井可在高位处井底局部挖除砂垫层使井位纠正。
2.1.2、砂垫层密实度不均匀或不密实
沉井制作时沉降过大或明显倾斜
基坑砂垫层承载力很差或明显不均匀,砂垫层施工未按分层摊铺振实的技术要求施工。
砂垫层施工必须按技术要求分层摊铺(每层松铺砂厚20~25cm),分层振实(密实度要求中砂的干重力密度为16KN/m3,粗砂为17KN/m3)
沉井倾斜较大的可在井身高位处挖出局部砂垫层加以纠偏。
2.1.3、基坑排水未做好
基坑砂垫层被水淹没
对基坑内地下水或下雨等流入的地面水未及时排除。
施工前要准备排水设备和作好集水井等设施,并要采取拦截措施,不使地面水流入基坑。
增补基坑地表和基坑内的排水技术措施。
2.2、沉井制作
2.2.1、外壁粗糙、鼓胀
1、现象
沉井浇筑混凝土脱模后,外壁表面粗糙、不光滑,尺寸不准,出现鼓胀,增大与土的摩阻力,影响顺利下沉。
(1)模板不平整,表面粗糙或粘有水泥砂浆等杂物未清理干净,脱模时,混凝土表层被粘脱落。
(2)采用木模板,浇筑混凝土前未浇水湿润或湿润不够,混凝土水分被吸去,致使混凝土失水过多,疏松脱落形成粗糙面。
(3)采用钢模板支模,未刷或局部漏刷隔离剂,拆模时,表皮被钢模板粘结脱落。
(4)模板接缝、拼缝不严密,使混凝土中水泥浆流失,而使表面粗糙;
或混凝土振捣不密实,部分气泡留在模板表面,混凝土形成粗糙。
(5)筒壁模板局部支撑不牢,或支撑刚度差,或支撑在松软土地基上;
浇筑混凝土时模板受振,或地基浸水下沉,造成局部模板松开外壁鼓胀。
(6)混凝土未分层浇筑,振捣不实,漏振或下料过厚,振捣过度,而造成模板变形,筒壁表面出现蜂窝、麻面或鼓胀。
3、预防措施
(1)模板应经平整,板面应清理干净,不得粘有干硬水泥砂浆等杂物。
(2)木模板在浇筑混凝土前,应充分浇水湿润,清洗干净;
钢模脱模剂要涂刷均匀,不少于二遍,不得漏刷。
(3)模板接缝、拼缝要严密,如有缝隙,应用油毡条、塑料条、纤维板或刮腻子堵严,防止漏浆。
(4)模板必须支撑牢固,支撑应有足够的刚度;
如支撑在软土地基上应经加固,并有排水措施,防止浸泡。
(5)混凝土应分层均匀浇筑,严防下料过厚及漏振、过振,每层混凝土均应振捣至气泡排除为止。
4.治理方法
井筒外壁粗糙、鼓胀主要是增大了下沉摩阻力,影响下沉,应加以修整。
即将粗糙部位用清水刷洗,充分湿润后,用素水泥浆或1:
3水泥砂浆抹光。
鼓胀部分应将凸出部分凿去、洗净,湿润后亦用素水泥浆或1:
3水泥砂浆抹光处理。
2.2.2、井筒裂缝
1.现象
井筒制作完毕,在沉井壁上出现纵向或水平裂缝,有的出现在隔墙上或预留孔的四角。
2.原因分析
(1)沉井支设在软硬不均的土层上,未进行加固处理,井筒浇筑混凝土后,地基出现不均匀沉降造成井筒裂缝。
(2)沉井支设垫木(垫架)位置不当,或间距过大,使沉井早期出现过大弯曲应力而造成裂缝。
(3)拆模时垫木(垫架)末按对称均匀拆除,或拆除过早,强度不够,使沉井局部产生过大拉应力,而导致出现纵向裂缝。
(4)沉井筒壁与内隔墙荷载相差悬殊,沉陷不均,产生了较大的附加弯矩和剪应力造成裂缝;
而洞口处截面削弱,强度较低,应力集中,常导致在洞口两侧产生裂缝。
(5)矩形沉井外壁较厚,刚度较大,而内隔墙相对较薄、较弱,因温度收缩,内隔墙被外壁约束而出现温度收缩裂缝。
3、预防措施
(1)遇软硬不均的地基应作砂垫层或垫褥处理,使其受力均匀,荷载应在地基允许承载力范围以内。
(2)沉井刃脚处支设垫木(垫架)位置应适当,并使地基受力均匀。
垫木(垫架)间距应通过计算确定,应使支点和跨中发生的拉应力彼此相等,并应验算沉井壁在垂直均布荷载作用下的弯矩、剪力、扭矩(对圆形沉井),使其不超过沉井壁的垂直抗拉强度。
拆除垫架,大型沉井应达到设计强度的100%,小型沉井达到70%。
(3)拆除刃脚垫木(垫架)应分区、分组、依次、对称、同步地进行,先抽除一般垫木(垫架),后拆除定位垫架。
(4)沉井筒壁与内隔墙支模应使作用于地基的荷载基本均匀;
对沉井孔洞薄弱部位,应在四角增设斜向附加钢筋加强。
(4)矩形沉井在外壁与内隔墙交接处应适当配置温度构造钢筋。
(1)对表面裂缝,可采用涂两遍环氧胶泥或再加贴环氧玻璃布,以及抹、喷水泥砂浆等方法进行处理。
(2)对缝宽大于0.1mm的深进或贯穿性裂缝,应根据裂缝可灌程度采用灌水泥浆或化学浆液(环氧或甲凝浆液)的方法进行裂缝修补,或者采用灌浆与表面封闭相结合的方法。
缝宽小于0.1mm的裂缝,可不处理或只作表面处理即可。
2.2.3、井筒歪斜
1.现象
井筒浇筑混凝土后,筒体出现歪斜现象,影响沉井下沉的垂直度控制。
(1)沉井制作场地土质软硬不均,事前未进行地基处理,筒体混凝土浇筑后产生不均匀下沉。
(2)沉井一次制作高度过大,重心过高,易于产生歪斜。
(3)沉井制作质量差,刃脚不平,井壁不垂直,刃脚和井壁中心线不垂直,使刃脚失去导向功能。
(4)拆除刃脚垫架时,没有采取分区,依次、对称、同步地抽除承垫木。
抽除后又未及时回填夯实,或井外四周的回填土夯实不均,致使沉井在拆垫架后出现偏斜。
3.预防措施
(1)沉井制作场地应先经清理平整夯(压)实,如土质不良或软硬不均,应全部或局部进行地基加固处理(如设砂垫层、灰土垫层等)。
(2)沉井制作应控制一次最大浇筑高度在12m以内,以保持重心稳定。
(3)严格控制模板、钢