2013年一級建造師公路實務案例題：公路橋梁工程

　　1B413000公路橋梁工程

　　【案例1】

　　1.背景材料：

　　某橋主墩基礎為鉆孔灌注樁，地質依次為表層5m的礫石、37m的漂石和軟巖。主要施工過程如下：

　　平整場地、樁位放樣、埋設護筒，采用沖擊鉆成孔。下放鋼筋籠后，發現孔底沉淀量

　　超標，但超標量較小，施工人員采用空壓機風管進行擾動，使孔底殘留沉渣處于懸浮狀態。之后，安裝導管，導管底口距孔底的距離為35cm，且導管口處于沉淀的淤泥渣之上，

　　對導管進行接頭抗拉試驗，并用l.5倍的孔內水深壓力的水壓進行水密承壓試驗，試驗合

　　格后，灌注混凝土，混凝土坍落度18cm，在整個過程中連續均勻進行。

　　施工單位考慮到灌注時間較長，在混凝土中加入緩凝劑。首批混凝土灌注后埋置導管

　　的深度為l.2m，在隨后的灌注過程中，導管的埋置深度為3m。當灌注混凝土進行到lom 時，出現塌孔，施工人員用吸泥機進行清理;當灌注混凝土進行到23m時，發現導管埋管，但堵塞長度較短，施工人員采取用型鋼插入導管的方法疏通導管;當灌注到27m時，導管掛在鋼筋骨架上，施工人員采取了強制提升的方法;進行到32m時，又一次堵塞導管，施工人員在導管始終處于混凝土中的狀態下，拔抽抖動導管，之后繼續灌注混凝土直

　　到完成。養護后經檢測發現斷樁。

　　2.問題：

　　(1)斷樁可能發生在何處，原因是什么?

　　(2)在灌注水下混凝土時，導管可能會出現哪些問題?

　　(3)塞管處理的方法有哪些?

　　【案例2】

　　1.背景材料：

　　某高速公路K20+300m處有一座主跨為2×30m預應力混凝土簡支空心板梁橋，采用預制吊裝，后張法施工。該橋左側有一大塊空地，擬作為預制場。主要施工要點如下：

　　(1)制作臺座。在預制場地上放出臺座大樣，平整壓實后現澆20cm厚C20混凝土，臺座上鋪鋼板底模;

　　(2)外模采用已經使用過的同尺寸板梁的定型鋼模板，內模采用木模外包鍍鋅薄鋼板。所有模板試拼合格。

　　(3)在臺座上制作鋼筋骨架，并按要求系好鋼筋保護層墊塊，在鋼筋骨架制作過程中將波紋管按設計坐標固定在鋼筋骨架上。

　　(4)設錨墊塊后，先安裝端模板，再安裝已涂刷脫模劑的外側鋼模，并按要求設置壓漿

　　孔和排氣孔，報監理工程師檢查同意后，吊運混凝土人模。先澆底板混凝土，再安裝內模，后澆腹板和頂板，整個過程均用插入式振搗棒振搗密實。混凝土澆筑完成后，按要求養護。

　　(5)預應力張拉。將鋼絞線穿入波紋管道內(鋼絞線下料長度考慮張拉工作長度)，進行張拉作業。千斤頂共2臺。在另一工地上校驗后才使用一個月，可直接進行張拉控制作業。使用l臺千斤頂單端張拉，另一臺備用。張拉時千斤頂的作用線必須與預應力軸線重合;張拉時采用伸長量控制、應力作為校核;

　　(6)拆除張拉設備，將孔道沖洗干凈，即壓注水泥漿。整個壓漿過程符合設計規定。

　　2.問題：

　　(1)方案中臺座制作有何問題?

　　(2)空心板梁混凝土澆筑過程中有何問題?

　　(3)預應力筋張拉過程中有何錯誤之處?

　　(4)孔道壓漿操作是否正確?并加以說明。

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　　【案例3】

　　1.背景材料：

　　某二級公路上需建造一座跨度為25m的預應力混凝土簡支梁橋，該橋使用不久即發現橋面下沉，底板混凝土開裂。業主召集有關人員到現場調查，并查閱了地質鉆探資料、施工組織設計和施工記錄。經查：橋位處地質為表面有厚5～7m不等的強風化泥巖，巖體破碎，裂隙發育，容許承載力只有0.12MPa，下層為中風化泥巖，單軸飽和抗壓強度為12MPa，可以作為橋臺持力層。施工組織設計文件中記載有：因缺乏吊裝機具，決定采用整體現澆法施工，采用滿堂式鋼管支架……支架搭設前對地基表層作了加固處理，用

　　木塊支墊鋼管。

　　預拱度值的計算考慮了如下因素：1)卸架后上部構造本身及荷載一半所產生的豎向撓

　　度;2)支架在荷載作用下的彈性壓縮撓度和非彈性壓縮撓度;3)由混凝土收縮及溫度變化

　　而引起的撓度，以此作為施工預拱度值進行設置和分配，并對模板標高進行反復測量，滿足要求。

　　預應力筋的下料長度的計算中考慮了錨夾具長度和外露工作長度因素。

　　2.問題：

　　(1)施工單位在作施工預拱度值計算時是否完整?為什么?

　　(2)預應力筋的下料長度的計算所考慮的因素是否全面?為什么?

　　【案例4】

　　1.背景材料：

　　某橋梁主跨為40m預應力鋼筋混凝土簡支T梁，T梁施工采用預制吊裝，預應力采用后張法施工。施工單位根據預制梁的尺寸、數量、工期確定預制臺座的數量、尺寸。對張拉機具做了校驗，并對預應力的預應力筋的張拉順序和張拉力符合設計要求，但施工過程中發現預應力施加完畢后預應力筋松弛，應力值達不到設計值。

　　2.問題：

　　該預應力筋松弛現象的原因是什么?請提出防治的措施。

　　【案例5】

　　1.背景材料：

　　某三跨預應力混凝土連續剛構橋，跨度為90m+155md-90m，箱梁寬l4m，底板寬7m，箱梁高度由根部的8.5m漸變到跨中的3.5m，根據設計要求，0號、l號塊混凝土為托架澆筑，然后拼裝掛籃，用懸臂澆筑法對稱施工，掛籃采用自錨式桁架結構。施工單位根據該橋的特點，制定了詳細的施工流程，其中對箱梁懸臂澆筑階段的主要施工工序如下：

　　(1)在兩主墩的兩側安裝托架并預壓，架立模板，綁扎0號、l號塊鋼筋，澆筑混凝土并張拉預應力筋;

　　(2)拼裝掛籃，用堆載法預壓掛籃，以消除掛籃的非彈性變形;

　　(3)按設計標高值加預加抬高量值架立模板、綁扎鋼筋、澆筑各個節段的箱梁混凝

　　土;張拉預應力筋;

　　(4)拆除模板，移動掛籃，開始下一個節段的施工;

　　(5)在整個懸臂澆筑過程中，定時進行箱梁節段標高的測量，以及應力和溫度的觀

　　測，整個測量完全滿足設計和施工技術規范的要求。

　　2.問題：

　　(1)施工單位在0號、l號塊施工完成后拼裝掛籃是否正確?

　　(2)采用堆載法預壓掛籃除了消除非彈性變形外，還有哪些目的?

　　(3)張拉完預應力筋后能否開始做下一節段的施工?為什么?

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　　【案例6】

　　1.背景材料：

　　某大橋為(50+4×80+50)M連續梁橋，主梁為雙箱單室箱形結構，混凝土強度為C50，采用懸臂拼裝施工工藝。梁段采用長線法預制，纜索吊裝就位。

　　2.問題：

　　(1)懸臂拼裝法與懸澆施工比較，還具備哪些優點?

　　(2)簡要敘述長線法施工工序。

　　(3)1號塊是緊鄰0號塊兩側的第一箱梁節段，也是懸拼T構的基準梁段，是全跨安裝質量的關鍵，一般采用濕接縫連接。濕接縫拼裝梁段施工程序為：吊機就位一提升、起吊1號梁段一安設薄鋼板管一( )一丈量濕接縫的寬度一調整薄鋼板管一( )一檢查中線一固定1號梁段一安裝濕接縫的模板一( )一濕接縫養護、拆模一( )一下一梁段拼裝。(請在以上括號內填人正確的工序)

　　【案例7】

　　1.背景材料：

　　某高速公路段上有一座主跨為2mX 30m預應力混凝土T形截面簡支梁橋，采用預制吊裝，后張法施工。

　　在現場施工中，當T形截面簡支梁構件達到規定強度時，進行張拉。張拉過程中按設計要求在兩端同時對稱張拉，預應力張拉采用應力控制，同時以伸長值作為校核。實際伸長值與理論伸長值之差也滿足規范要求，但張拉完成后發現有錨頭下錨板處混凝土變形開裂的現象。

　　2.問題：

　　(1)試分析該橋T形梁錨頭下錨板處混凝土變形開裂現象的原因。

　　(2)出現了錨頭下錨板處混凝土變形開裂現象后，現場應如何處理?

　　(3)在施工過程中如何防止錨頭下錨板處的混凝土變形開裂?

　　【案例8】

　　1.背景材料：

　　某三跨預應力混凝土連續剛構橋，跨度為90m+155m+90m，箱梁寬l4m，底板寬7m，箱梁高度由根部的8.5m漸變到跨中的3.5m，施工中采用拼裝掛籃，用懸臂澆筑法對稱施工。然而在幾個節段施工完成后發現箱梁逐節變化的底板有的地方接縫不和順，底模架變形，側模接縫不平整，梁底高低不平，梁體縱軸向線形不順。

　　2.問題：

　　(1)試分析現場出現問題的原因。

　　(2)為防止上述現象的發生，有哪些預防措施?

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　　1B413000公路橋梁工程

　　【案例1】

　　參考答案：

　　(1)1)可能發生在l0m處：吸泥機清理不徹底時，形成灌注樁中斷或混凝土中夾有泥石。

　　2)可能發生在27m處，采取強制提升而造成導管脫節。

　　(2)進水、塞管、埋管。

　　(3)可采用拔抽抖動導管(不可將導管口拔出混凝土面)。當所堵塞的導管長度較短時，也可以用型鋼插入導管內來疏通導管，或在導管上固定附著式振搗器進行振動。

　　【案例2】

　　參考答案：

　　(1).沒有設置排水溝，沒有按要求設置預拱度;

　　(2)應以固定安裝在側模上的附著式為主，插入式振動器為輔;

　　(3)應在兩端同時對稱張拉，張拉時以應力控制為主，以伸長量作為校核;

　　(4)不正確。沖洗孔道后，應吹除積水后再壓漿。

　　【案例3】

　　參考答案：

　　(1)還應計算支架基底在荷載作用下的非彈性變形。因為本橋位處覆蓋層厚，地基承載力低，僅對鋼管支架處的表層地基處理是不夠的。

　　(2)不全面，還應要考慮孔道曲線長度，千斤頂長度。

　　【案例4】

　　參考答案：

　　該預應力筋松弛現象的原因主要可能有：

　　1)錨具滑絲或鋼絞線(鋼絲束)內有斷絲。

　　2)鋼絞線(鋼絲)的松弛率超限。

　　3)量測表具數值有誤，實際張拉值偏小。

　　4)錨具下混凝土局部破壞變形過大。

　　5)鋼索與孔道間摩阻力過大。

　　防治預應力筋松弛可以采取的措施有：

　　1)預應力筋松弛檢查預應力筋的實際松弛率，張拉鋼索時應采取張拉力和引伸量雙控制。事先校正測力系統，包括表具。

　　2)錨具滑絲失效，應予更換。

　　3)鋼絞線(鋼絲束)斷絲率超限，應將其錨具、預應力筋更換。

　　4)錨具下混凝土破壞，應將預應力釋放后，用環氧混凝土或高強度混凝土補強后重新張拉。

　　5)改進鋼束孔道施工工藝，使孔道線形符合設計要求，必要時可使用減摩劑。

　　【案例5】

　　參考答案：

　　(1)不正確，應該先對支座作臨時固結;

　　(2)還應測出掛籃在不同荷載下的實際變形量，供撓度控制中修正立模標高;

　　(3)不能，因為還需對管道進行壓漿。

　　【案例6】

　　參考答案：

　　(1)懸臂拼裝法與懸澆施工比較，還具備以下優點：

　　1)梁體的預制可與橋梁下部構造施工同時進行，平行作業縮短了建橋周期。

　　2)預制梁的混凝土齡期比懸澆法的長，從而減少了懸拼成梁后混凝土的收縮和徐變。

　　3)預制場或工廠化的梁段預制生產利于對整體施工的質量控制。

　　(2)長線法施工工序：預制場、存梁區布置一梁段澆筑臺座準備一梁段澆筑一梁段吊運存放、修整一梁段外運一梁段吊拼。

　　(3)(中線測量)，(高程測量)，(澆筑濕接縫混凝土)，(張拉預應力筋)。

　　【案例7】

　　參考答案：

　　(1)該橋T形梁錨頭下錨板處混凝土變形開裂現象的原因主要有：

　　1)通常錨板附近鋼筋布置很密，澆筑混凝土時，振搗不密實，混凝土疏松或僅有砂漿，以致該處混凝土強度低。 .

　　2)錨墊板下的鋼筋布置不夠、受壓區面積不夠、錨板或錨墊板設計厚度不夠，受力后變形過大。

　　(2)處理方法：

　　將錨具取下，鑿除錨下損壞部分，然后增加鋼筋并用高強度混凝土修補，將錨下墊板加大加厚，使承壓面擴大。

　　(3)采取如下措施可以預防錨頭下錨板處混凝土變形開裂。

　　1)錨板、錨墊板必須有足夠的厚度以保證其剛度。錨墊板下應布置足夠的鋼筋，以使鋼筋混凝土足以承受因張拉預應力索而產生的壓應力和主拉應力。

　　2)澆筑混凝土時應特別注意在錨頭區的混凝土質量，因在該處往往鋼筋密集，混凝土的粗骨料不易進入而只有砂漿，會嚴重影響混凝土的強度。

　　【案例8】

　　參考答案：

　　(1)現場出現問題的主要原因是由施工掛籃底模與模板的配制不當造成施工操作困難引起的，具體有：

　　1)掛籃底模架的平面尺寸未能滿足模板施工的要求。

　　2)底模架的設置未按箱梁斷面漸變的特點采取措施，使梁底接縫不平，漏漿，梁底線形不順。

　　3)側模的接縫不密貼，造成漏漿，墻面錯縫不平。

　　4)掛籃模板定位時，拋高值考慮不夠，或掛籃前后吊帶緊固受力不均。

　　5)掛籃的模板未按橋梁縱軸線定位。

　　6)掛籃底模架的縱橫梁連接失穩引起的幾何變形。

　　(2)為防止上述現象的發生，可采取如下預防措施：

　　1)底模架的平面尺寸，應滿足模板安裝時支撐和拆除以及澆筑混凝土時所需操作寬度。

　　2)底模架應考慮箱梁斷面漸變和施工預拱度，在底模架的縱梁和橫梁連接處設置活動鋼絞，以便調節底模架，使梁底接縫和順。

　　3)底模架下的平行縱梁以及平行橫梁之間為防止底模架幾何尺寸變形，應用鋼筋或型鋼采取剪刀形布置牢固連接縱橫梁，以防止底模架變形。

　　4)掛籃就位后，在校正底模架時，必須預留混凝土澆筑時的拋高量(應經過對掛籃的等荷載試驗取得)，模板安裝時應嚴格按測定位置核對標高，校正中線，模板和前一節段的混凝土面應平整密貼。

　　5)掛籃就位后應將支點墊穩，收緊后吊帶、固定后錨，再次測量梁端標高，在吊帶收放時應均勻同步，吊帶收緊后，應檢查其受力是否均衡，否則就重新調整。

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