悬臂施工常遇见问题及措施

1 预应力混凝土连续梁桥平衡悬臂施工
1.1 挂蓝施工

1.1.1 墩顶梁段（零号块）临时固结不牢

1、现象

施工中出现结构不稳定的现象：如晃动、不对称变形、倾斜、挠度过大等。

2、原因分析

（1）临时固结措施选用不当。

（2）对临时固定结构的计算及稳定性验算考虑欠周到。

3、防治措施

（1）正确选用临时固结方式和采用可靠的支承措施。

（2）临时固结或支承措施的要求是固结和支承可靠，确保施工中的的稳定与安全，同时又能在体系转换时，方便快捷地解除约束。

（3）正确设置临时支座。

1.1.2 起步段线形偏差过大

1、现象

支架变形，节段外形和线形与设计要求相差较大。混凝土浇筑组织不当；漏放拼装挂蓝的预埋件或因长度不够使拼装挂蓝困难。

2、原因分析

（1）起步段长度选择不当，对安装吊蓝要求考虑不周。

（2）支架设计未经整体刚度、稳定性验算。支架未经预压或抛高不够。结构弹性、非弹性变形过大或地基沉降过大。

（3）施工时实际工况与设想相差过大，对施工中可能发生的因素考虑不周。

3、防治措施

（1）为拼装挂蓝，需在桥墩中心两侧先用支架浇筑一定长度的梁段，称为起步段。其施工支架可视实际情况，分别支承在墩身、承台或经过加固的地基上。该起步段可在零号段完成后利用支架对称浇筑，亦可将起步段与零号段同时浇筑。

（2）起步段应有足够的长度能满足两侧拼装挂蓝的作业长度。同时确定其长度时应与全桥节段施工相协调，混凝土工艺与机械设备应与工程量相配套。

（3）施工支架的长度视所选用的挂蓝拼装的需要而定。支架顶面应与箱梁底面纵向线形的变化一致。支架有扇形、门形等。

（4）为了减少支架变形，除了考虑支架的强度和刚度外，还应尽可能增大支架的整体性，并采用等荷载预压，设置抛高及调整措施，以减少支架变形对混凝土箱梁质量的影响。

（5）支架上模板安装及混凝土浇筑，应符合模板施工和混凝土施工的要求。

（6）悬臂浇筑施工过程中，为确保施工期间结构的稳定，需采用临时锚固或支承措施。

1.1.3 盆式橡胶支座安装缺陷

1、现象

悬臂浇筑盆式橡胶支座安装时四角不平整密贴，支座轴线与梁不平行。

2、原因分析

（1）墩顶支座安装面不平整，未经修整找平。

（2）支座中心线与标高未经校核，放样不准。

3、防治措施

（1）安装永久支座的墩顶表面应按设计标高修整，并精确放样。在墩顶画出中心线或轮廓线，并需经复核。

（2）支座除标高符合设计要求外，还应保持平面的两个方向水平，支座的四角高差不得大于2mm。

（3）支座中心线与主梁中心线应平行。

（4）安装地脚螺栓时，螺杆顶面不得低于螺母的高度。

（5）考虑橡胶的压缩，在安装盆式橡胶支座时一般抬高10mm，以便在体系转换后保证成桥时的梁顶面设计标高。

（6）用悬臂浇筑法施工的连续梁，一般应先将墩顶梁段（即零号块）与桥墩临时固定，合拢前由各墩临时支座承受反力，而永久支座不受力。合拢后，临时支座的反力全部按连续梁支点反力的要求进行转换。此时，支座反力的调整，应以标高控制为主，反力作为校核。

1.1.4 混凝土质量不稳定

1、现象

未按节段位置、工程量及技术特点与要求正确安排混凝土浇筑顺序，现浇混凝土质量不稳定。

2、原因分析

（1）对悬浇施工的每一节段未作详细的混凝土施工工艺流程。

（2）未遵守预应力混凝土箱梁悬臂浇筑“由前往后，两腹向中对称浇筑”的基本施工顺序。

（3）对配备适合各节段特点的机具、设备与人员配备考虑不周。

3、预防措施

（1）根据零号段、起步段与以后各节段的分段及结构特点，制定各节段的施工工艺流程。

（2）根据梁段的位置、工程量，配备合理的机具，运输吊装工具及人力，并有应付突发不测情况的预案。

（3）按照季节、气象条件选择合理的混凝土配合比及合适的浇筑、养生、张拉工艺。

（4）混凝土浇筑应遵守“由前往后，两腹向中对称浇筑”的基本施工顺序。两腹板对称同时浇筑，然后浇筑中间部位的底板；浇筑顶板及翼板混凝土时，应从两侧向中央推进，以防发生裂缝。

（5）一个T构的两侧悬臂要对称均衡浇筑，若遇到特殊情况不能均衡时，应按设计验算平衡重工况。原则上节段两端最多不得相差半个节段的混凝土重量。

1.2 支架现浇施工
1.2.1 边跨现浇段变形过大

1、现象

支架在施工时下沉，造成现浇段线形与设计不符，如跨中挠度过大，甚至出现混凝土裂缝。

2、原因分析

（1）施工方法和技术措施考虑不周。如未根据现浇段的工程量、地基承载力和施工能力，合理选用一次立模浇筑成型或分段浇筑、设置施工缝、最后合拢的施工方法。

（2）支架基础下沉过大，导致支架变形。

（3）支架刚度不够，施工荷载过大或在设计支架时，对支架杆件的弹性变形及结点非弹性变形等支架变形估计不足。

3、预防措施

（1）根据现浇段的工程量、施工装备、地基承载力等因素选择合适的支架形式和模板系统，确定一次立模浇筑的施工方法。

（2）支架基础根据地基承载力和荷载采用换土、桩基础等方法加固基础，减少支架沉降。

（3）除进行支架整体刚度和稳定性验算外，可采用预压、设置支架可调底座、预留足够的预拱度和抛高值等措施控制施工最终沉降值。

1.2.2 边跨合拢段线形偏差过大

1、现象

边跨合拢后纵向变形大或在梁体内造成次应力发生裂缝，支架变形，影响边跨线形。

2、原因分析

（1）合拢时温差较大或施加纵向预应力后，产生较大的纵向变形，混凝土的收缩徐变也会随龄期的增长使纵向变形增大。

（2）合拢时边跨段的一端与支架有较强的纵向约束，未及时放松，以致在梁体内产生较大的次应力，拉裂混凝土或使支架变形，影响线形。

（3）支架下沉，致使合拢段挠度过大，线形不符合设计要求。

3、防治措施

（1）边跨直线段的合拢、预加施工应力及温度变化时，将产生纵向变形，合拢时应尽量卸去对梁体纵向变形有约束的支承，以利梁体纵向变形。支架与梁间可设置聚四氟乙烯滑板，以消除纵向变形对支架稳定产生的不利影响，同时应加强支架梁与墩身的连接，使之能承受一定的附加水平力。

（2）为减少直线段与悬浇段混凝土收缩徐变的相互影响，并考虑到直线段不宜过早浇筑，以免基础下沉产生裂缝，边跨直线段施工时间基本与悬浇段的最后梁段同步进行。

（3）边跨直线段浇筑推进方向应使永久支座均匀受力，以免一次加载引起可能产生不均匀变形。

（4）合拢段支架应有较大的刚度，预留抛高值。对其在施工中的纵向、竖向变形量、整体刚度与稳定性要逐项估算与验证。

1.3 中跨合拢段施工

1.3.1 中跨合拢段施工线形偏差过大

1、现象

合拢段混凝土发现裂缝，合拢处下挠，线形与设计不符。

2、原因分析

（1）当悬臂较长时，由于结构的恒栽和施工重量将产生较大的挠度，这些施工变形在各节段施工过程中经过不断调整后，将最后反映在合拢段两端。如果高差过大或合拢段施工不当，将不仅使合拢段两端变形过大，还会影响全桥最终的线形和成桥后的受力状态。

（2）对影响合拢段的各项因素，如温度、临时“锁定装置“的刚度，强度、混凝土工艺、体系转换的方式与时机等考虑不周。

（3）施工组织、技术措施不当。

3、防治措施

（1）按照设计要求，正确制定合拢段施工顺序。

（2）临时锁定合拢段两端。

（3）做好合拢段混凝土浇筑前的准备工作。

（4）做好合拢段混凝土的浇注和养护工作。

（5）按设计要求完成结构体系转换。

1.4 施工控制

1.4.1 成桥后线形偏差过大

1、现象

合拢误差超过允许范围或成桥后的线形不够平顺或实际桥梁结构的受力状态与设计分析不一致。

2、原因分析

对施工控制考虑因素欠周到。

3、防治措施

在大跨径桥梁悬臂浇筑施工过程中，由于受许多确定的和不确定的因素影响，施工中的实际结构状态将偏离预先确定的目标，在施工过程中应随时进行控制和调整。一般采用计算机跟踪控制技术，进行悬臂浇筑施工的线形控制，使得结构的各种控制变量的偏差在允许的范围内。

（1）预拱度设置

根据计算提供的梁体各截面的最终挠度变化值（即竖向变形），设置施工预拱度，据此调整每块梁段模板安装时的前缘标高。

（2）预拱度的计算

（3）节段前缘标高的确定

（4）现场施工控制

1.5 现浇混凝土施工质量通病及防治措施

1.5.1 混凝土蜂窝、麻面、孔洞 

1、原因：

(1)模板表面粗糙并粘有干混凝土，浇灌混凝土前浇水湿润不够，或模板缝没有堵严，浇捣时，与模板接触部分的混凝土失水过多或滑浆，混凝土呈干硬状态，使混凝土表面形成许多小凹点。

(2)混凝土搅拌时间短，加水量不准，混凝土和易性差，混凝土浇筑后有的地方砂浆少石子多，形成蜂窝。

(3)混凝土浇灌没有分层浇灌，下料不当，造成混凝土离析，因而出现蜂窝麻面。

(4)混凝土浇入后振捣质量差或漏振，造成蜂窝麻面。

2、预防措施：

(1)浇灌混凝土前认真检查模板的牢固性及缝隙是否堵好，模板应清洗干净并用清水湿润，不留积水，并使模板缝隙膨胀严密。

(2)混凝土搅拌时间要适宜，一般应为1-2分钟。

(3)混凝土浇筑高度超过2米时，要采取措施，如用串筒、溜管或振动溜管进行下料。(4)混凝土入模后，必须掌握振捣时间，一般每点振捣时间约20-30秒。合适的振捣时间可由下列现象来判断：混凝土不再显著下沉，不再出现气泡，混凝土表面出浆且呈水平状态，混凝土将模板边角部分填满充实。

3、处理方法：麻面主要影响美观，应加以修补，即将麻面部分湿润后用水泥浆或水泥砂浆抹平。如果是小蜂窝，可先用水洗刷干净后，用1:2或2:5水泥砂浆修补；如果是大蜂窝则先将松动石子剔掉，用水冲刷干净湿透，再用提高一级标号的细石混凝土捣实，加强养护。如果是孔洞，要经过有关人员研究，制定补强方案，方可处理。

1.5.2 露筋 

1、产生原因：(1)混凝土振捣时钢筋垫块移位，或垫块太少，钢筋紧贴模板，致使拆模后露筋。(2)钢筋混凝土构件断面小，钢筋过密，如遇大石子卡在钢筋上水泥浆不能充满钢筋周围，使钢筋密集处产生露筋。(3)混凝土振捣时，振捣棒撞击钢筋，将钢筋振散发生移位，因而造成露筋。

 2、预防措施：(1)钢筋混凝土施工时，注意垫足垫块，保证厚度，固定好。(2)钢筋混凝土结构钢筋较密集时，要选配适当石子，以免石子过大卡在钢筋处，普通混凝土难以浇灌时，可采用细石混凝土。(3)混凝土振捣时严禁振动钢筋，防止钢筋变形位移，在钢筋密集处，可采用带刀片的振捣棒进行振捣。

3、处理方法：首先将外露钢筋上的混凝土渣子和铁锈清理干净，然后用水冲洗湿润，用1:2或1:2.5水泥砂浆抹压平整；如露筋较深，应将薄弱混凝土全部凿掉，冲刷干净润湿，用提高一级标号的细石混凝土捣实，认真养护。

1.5.3 混凝土强度偏高或偏低

1、产生原因：

(1)混凝土原材料不符合要求，如水泥过期受潮结块、砂石含泥量太大、袋装水 泥重量不足等，造成混凝土强度偏低。

(2)混凝土配合比不正确，原材料计量不准确，如砂、石不过磅，加水不准，搅拌时间不够。

(3)混凝土试块不按规定制作和养护，或试模变形，或管理不善、养护条件不符合要求等。

2、预防措施：

(1)混凝土原材料应试验合格，严格控制配合比，保证计量准确，外加剂要按规定掺加。

(2)混凝土应搅拌均匀，按砂子+水泥+石子+水的顺序上料，外加剂溶液量最好均匀加入水中或从出料口处加入，不能倒在料斗内。搅拌时间应根据混凝土的坍落度和搅拌机容量合理确定。

(3)搅拌第一盘混凝土时可适当少装一些石子或适当增加水泥和水。

(4)健全检查和试验制度，按规定检查坍落度和制作混凝土试块，认真做好试验记录。

1.5.4 混凝土板表面不平整 

1、产生原因：

(1)有时混凝土梁板同时浇灌，只采用插入式振捣器振捣，然后用平锹一拍了事，板厚控制不准，表面不平。

(2)混凝土未达到一定强度就上人操作或运料，混凝土板表面出现凸凹不平的卸痕。

(3)模板没有支承在坚固的地基上，垫板支承面不够，以致在浇灌混凝土或早期养护时发生下沉。

2、预防措施：

(1)混凝土板应采用平板式振捣器在其表面进行振捣，有效振动深度约20厘米，大面积混凝土应分段振捣，相邻两段之间应搭接振捣5厘米左右。

(2)控制混凝土板浇灌厚度，除在模板四周弹墨线外，还可用钢筋或木料做成与板厚相同的标记，放在灌筑地点附近，随浇随移动，振捣方向宜与浇灌方向垂直，使板面平整，厚度一致。

(3)混凝土浇灌完后12小时以内即应浇水养护 (如气温低于+5?C时不得浇水)并设有专人负责。必须在混凝土强度达到1.2N/㎜2以后，方可在已浇筑结构上走动。

(4)混凝土模板应有足够的稳定性、刚度和强度，支承结构必须安装在坚实的地基上，并有足够的支承面积，以保证浇灌混凝土时不发生下沉。

1.5.5 混凝土裂缝

混凝土在施工过程中由于温度、湿度变化，混凝土徐变的影响，地基不均匀沉降，拆模过早，早期受振动等因素都有可能引起混凝土裂缝发生。

1、预防措施：(1)加强混凝土早期养护，浇灌完的混凝土要及时养护，防止干缩，冬季施工期间要及时覆盖养护，防止冷缩裂缝产生。[参考文献3](2)大体积现浇混凝土施工应合理设计浇筑方案，避免出现施工缝。(4)加强施工管理，混凝土施工时应结合实际条件，采取有效措施，确保混凝土的配合比、塌落度等符合规定的要求并严格控制外加剂的使用，同时应避免混凝土早期受到冲击。

2、处理方法：当裂缝较细，数量不多时，可将裂缝用水冲洗后，用水泥浆抹补；如裂缝开裂较大较深时，应沿裂缝凿去薄弱部分，并用水冲洗干净，用1:2.5水泥砂浆抹补。此外，加压灌入不同稠度的改性环氧树脂溶液补缝，效果也较好。

1.5.6 混凝土夹芯 

1、产生原因：浇灌大面积、大体积钢筋混凝土结构时，往往分层分段施工，在施工停歇期间常有木块、锯末等杂物，(在冬季还有积雪、冰块)积存在混凝土表面，这些杂物如不认真检查清理，再次浇灌混凝土时，就夹入混凝土内，在施工缝处造成杂物”夹芯”。

2、预防措施：浇灌混凝土前要认真检查，将表面杂物清理干净，可在模板与沿施工缝处通条开口，以便清理；冬季施工时如有冻雪等，可用太阳灯等烤化后清理干净；如只有锯末等杂物，可采用鼓风机等吹，全部清理干净后，通条开口再封板，然后浇灌混凝土。

1.5.7 外形尺寸偏差

1、现象：表面不平整，整体歪斜，轴线位移。

2、产生原因：(1)模板自身变形，有孔洞，拼装不平整。(2)模板体系的刚度、强度及稳定性不足，造成模板整体变形和位移。(3)混凝土下料方式不当，冲击力过大，造成跑模或模板变形。(4)振捣时振捣棒接触模板过度振捣。(5)放线误差过大，结构构件支模时因检查核对不细致造成的外形尺寸误差。

3、预防措施：(1)模板使用前要经修整和补洞，拼装严密平整。(2)模板加固体系要经计算，保证刚度和强度；支撑体系也应经过计算设置，保证足够的整体稳定性。(3)下料高度不大于2米。随时观察模板情况，发现变形和位移要停止下料进行修整加固。(4)振捣时振捣棒避免接触模板。(5)浇筑混凝土前，对结构构件的轴线和几何尺寸进行反复认真的检查核对。[参考文献4]

4、处理方法：无抹面的外露混凝土表面不平整，可增加一层同配比的砂浆抹面；整体歪斜、轴线位移偏差不大时，在不影响正常使用的情况下，可不进行处理；整体歪斜、轴线位移偏差较大时，需经有关部门检查认定，并共同研究处理方案。

1.6 混凝土缺陷修补方案
1.6.1 蜂窝修补方案

1、对小蜂窝：先用水洗刷干净后用1：2或1：2.5水泥砂浆压实抹平。

2、对较大的蜂窝：先凿去蜂窝处薄弱松散的混凝土和突出的颗粒，刷洗干净后支模，再用高一强度等级的细石砼仔细强力填塞捣实，并认真养护。

1.6.2 露筋修补方案

1、对表面露筋：刷洗干净后用1：2或1：2.5水泥砂浆将露筋部位抹压平整，并认真养护。

2、对露筋较深：将薄弱混凝土和突出的颗粒凿去，洗刷干净后，用比原来高一强度等级的细石砼填塞压实，并认真养护。

1.6.3 孔洞修补方案

先将孔洞周围的松散混凝土和软弱浆膜凿除，再用压力水冲洗，支设带托盒的模板，洒水充分湿润后用比结构高一强度等级的半干硬性的细石砼仔细分层浇筑强力捣实，并养护，突出结构面的砼，待达到50%强度后在凿去，表面用1：2水泥砂浆抹平。

修补前要先将有缺陷部位松动的混凝土剔凿干净，洒水润湿，再涂一层同品种的水泥浆，然后进行混凝土修补。修补用的混凝土水灰比要小，应为半干硬性，其中还应按比例掺入原混凝土所掺的外加剂。修补完后应注意养护。

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知识点：预应力砼连续梁桥悬臂施工质量通病及处理措施