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【 央企信托-99号盐城大丰区项目集合信托】
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【AA级担保人】盐城市大丰区交通投资有限责任公司(AA评级,实际控制人为盐城市大丰区人民政府),公司总资产199.49亿元,资产负债率64.11%,2021年实现营业收入7.26亿,净利润1.33亿。
【区域经济情况】
盐城是“苏北五市”之一,是长江三角洲中心城之一,2022年,盐城市实现地区生产总值为 7079.8 亿元,全国排名第39,大丰区2022年GDP 816.63亿元,排名盐城市各区县第2,2022年大丰区一般预算收入58.16亿元,政府负债率14.02%,处于较低水平,债务可控。
无关内容:
桥梁工程的内在施工质量已经有了明显的提高但在施工过程中,很容易出现裂缝
本文分析了桥梁施工裂缝产生的原因,提出了防治措施
【关键词】桥梁;施工裂缝;原因;防治措施 1. 桥梁施工裂缝的成因 1.1荷载引起的裂缝
荷载裂缝产生的原因在于施工过程中,不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等
1.2施工材料质量引起的裂缝
混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成
配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝
砂石粒径太小、级配不良、空隙率大,将导致水泥和拌和水用量加大,影响混凝土的强度,使混凝土收缩加大,如果使用超出规定的特细砂,后果更严重
砂石中云母的含量较高,将削弱水泥与骨料的粘结力,降低混凝土强度
砂石中含泥量高,不仅将造成水泥和拌和水用量加大,而且还降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性
砂石中有机质和轻物质过多,将延缓水泥的硬化过程,降低混凝土强度,特别是早期强度
砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙发生化学反应,体积膨胀2.5倍
拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响
采用海水或含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响
1.3施工工艺质量引起的裂缝
在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向的、横向等各种裂缝
(1)混凝土保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝
(2)混凝土振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源点
(3)混凝土浇筑过快,其流动性较低,在硬化前因混凝土沉实不足,硬化后沉实过大,容易在浇筑数小时后发生裂缝,即塑性收缩裂缝
(4)混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发过多,引起混凝土坍落度过低,使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝
(5)混凝土初期养护时急剧干燥,使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝
(6)用泵送混凝土施工时,为保证混凝土的流动性增加水和水泥用量,或因其他原因加大了水灰比,导致混凝土凝结硬化时收缩量增加,使得混凝土体积上出现不规则裂缝
(7)混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好,易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝
如混凝土分层浇筑时,后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑,引起层面之间的水平裂缝;采用分段现浇时,先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好,新旧混凝土之间粘结力小,或后浇混凝土养护不到位,导致混凝土收缩而引起裂缝
(8)混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象
(9)施工时模板刚度不足,在浇筑混凝土时,由于侧向压力的作用使得模板变形,产生与模板变形一致的裂缝
(10)施工时拆模过早,混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝
(11)施工前对支架压实不足或支架刚度不足,浇筑混凝土后支架不均匀下沉,导致混凝土出现裂缝
(12)装配式结构,在构件运输、堆放时,支承垫木不在一条垂直线上,或悬臂过长,或运输过程中剧烈颠撞;吊装时吊点位置不当,T梁等侧向刚度较小的构件,侧向无可靠的加固措施等,均可能产生裂缝
(13)安装顺序不正确,对产生的后果认识不足,导致产生裂缝
(14)施工质量控制差
任意套用混凝土配合比,水、砂石、水泥材料计量不准,结果造成混凝土强度不足和其他性能(和易性、密实度)下降,导致结构开裂
1.4温度变化引起的裂缝
引起温度变化的主要因素有以下几方面: (1)水化热
出现在施工过程中,大体积混凝土浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,从而使表面出现裂缝
(2)蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当,混凝土骤冷骤热,内外温度不均,易出现裂缝
(3)预制T梁之间横隔板安装时,支座预埋钢板与调平钢板焊接时,若焊接措施不当,铁件附近混凝土容易烧伤开裂
采用电热张拉法张拉预应力构件时,预应力钢材温度可升高至350℃,混凝土构件也容易开裂
2. 桥梁施工质量的防治措施 2.1严格控制建筑材料的质量
建筑材料的质量直接影响到最终产品的质量,因此,在进场之前,首先要进行材质试验,不合格的一律不准进场与使用
进场后,还要随机进行抽样试验,发现不合格的应进行妥善处理
2.2温度的控制
2.2.1改善骨料级配,采用干硬性混凝土、加添加剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;拌和混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;规定合理的拆模时问,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度变化;施工中长期暴露的混凝土浇筑体表面或薄壁结构,在寒冷季节采用保温等措施
2.2.2合理地分缝分块,避免基础过大起伏;合理地安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露
另外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力.防止表面干缩
特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要
应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的
因此施工中应以预防其贯穿性裂缝的发生为主
2.3加强质量意识教育
对各级施工人员要进行系统地、持之以恒地教育,增强质量意识,以充分发挥施工人员的主观能动性,增强革命事业心和工作责任感,树立正确对待进度与质量、质量与效益、“质量第一”、“以质量求生存、以质量求发展”的观念
2.4加强技术培训
对施工人员加强技术培训,以提高理论知识水平和操作技能
特别是一些特殊工种的工人,如电焊工、硅工等,要实施持证上岗
未经专业培训或经培训未取得合格证的一律不准上岗
2.5加强砼的养护工作
目前我国的桥梁工程多为砼结构,质量的一个重要指标就是硅的强度
而强度的高低除涉及设计施工外,主要取决于后期的养护工作
所以,硅养护工作是保证硷强度的关键工序,要加强砼构件的养护,以保证硷的强度
2.6完善工程监理制
工程监理制是在建筑领域推行的一种科学的管理制度
依据合同接受委托的监理单位与现场监理工程师,应严格执行质量监理任务,进行质量控制,监理工程师拥有质量和支付否决权
但目前我国的工程监理制度还不太完善,有时监理起不到应有的作用
这还有待于进一步完善,使之在确保桥梁施工质量中发挥更大的作用
参考文献 【1】吴岳雄.浅谈混凝土施工裂缝的控制与预防【J】.山西建筑,2007,33(4):166~167. 【2】周国钧等混凝土工程裂缝调查及外强加固技术规程【M】北京:地震出版社,1992. 【3】崔进强,浅谈桥梁施工裂缝的形成原因【M】科技咨询导报,2001. 【4】钢筋混凝土结构设计规范【J】中国建筑工业出版社,1999. 以完善大跨度预应力刚构桥的施工监测监控技术
关键词:大跨度预应力混凝土刚构桥,施工监测系统,管道预应力摩阻损失 施工监测与施工控制提供必要的反映施工实际情况的数据和技术信息
在主梁每一块段和工期序施工过程中,都需要观测箱梁顶面挠度,为反馈控制分析提供实测状态
在浇筑块件混凝土、张拉预应力及挂篮移走的前后也需要观测其挠度变化和相应的应力变化,以便为理想状态修正提供依据
在进行这些观测内容的同时,还应对环境温度、截面尺寸变异、预应力和建桥材料相关力学指标进行监测,为误差分析和参数调整提供数据
一、主梁结构部分设计参数的测定 在进行结构设计时,结构设计参数主要是按规范取用,由于部分设计参数的取值一般小于实测值,因此,大多数情况下,采用规范设计参数计算的结构内力及位移均较实测值大,这对设计是偏于安全的,但对于结构施工控制来说是不容忽视的偏差,因为它将直接影响到成桥后结构线形及内力是否符合设计要求
因此,应对部分主要设计参数提前进行测定,以便在施工前对部分结构设计参数进行一次修正,从而进一步修正原设计结构线形,为保证该桥成桥后满足设计要求奠定基础
悬臂浇筑施工过程模拟分析包括构件形成、预应力筋作用、施工荷载作用和结构体系转换等;非线性分析主要涉及到时变非线性,即混凝土徐变和收缩非线性变形分析;温度影响主要通过固定状态测量时刻来消除短期(日)温差的影响,而长期(年)温差对结构状态的影响较小
连续梁桥悬臂浇筑施工过程的结构分析并不复杂,但其计算精度直接影响到成桥状态的结构理想控制目标,为了达到足够的计算精度,必须认真测定下列几个基本参数: 1、构件实际尺寸 构件实际尺寸同理论值之间会由于放样误差、模板走样等因素产生一定的偏差,这种偏差在结构分析中造成截面几何特性与恒载等偏离原设计计算参数
因此,在每一节段施工完成后,必须进行构件尺寸测量工作,为修正截面几何特性和调整恒载积累基本资料
2、结构弹性参数 结构弹性参数的实测一般可以通过两种途径同时进行,一是节段混凝土抽样试块试验,二是利用挂篮前移工况的结构变位及其它一些实测参数分析,推算结构实际弹性参数
其中,试块数据主要用于确定混凝土弹性模量及其随混凝土龄期变化的规律,而挂篮变位实测结果与试块数据相结合,可用于推算结构实际截面刚度和模量
根据实测弹性参数,调整理论参数,可以预测未建立结构状态
3、节段重量参数 节段实际重量与理论值的差异可以从下列几种途径中得到,一是从混凝土试块中测定混凝土容重;二是利用结构实测弹性参数和变化,同时结合截面特性和施工荷载等,推算混凝土节段的重量;另外,也可根据节段实际尺寸的测量数据在扣除含钢量后,换算出混凝土节段重量
4、混凝土收缩和徐变系数 由于影响混凝土收缩、徐变的因素很多,首先必须把确定性因素定义准确,例如加载龄期、荷载、气温等,并在分析时计入截面配筋的影响
对于其它难以预先估计的因素,均归入对计算时段内的混凝土收缩和徐变的调整,并根据实测数据修改收缩和徐变系数
混凝土收缩和徐变实际影响,主要根据节段混凝土浇筑后养护期内控制点标高的变化来确定
5、挂篮支反力及变形 通过试验可得到在设计荷载情况下挂篮的支反力分布和弹性、非弹性变形参数,为箱梁施工控制计算提供立模依据
二、主梁结构变形监测 1、变形监测内容 变形观测是控制成桥线形最主要的依据
主梁变形监测主要包括主梁标高测量、主梁中心线及里程测量两部分
作为标高或位移的控制测量结果,一般包括下列五个工序中的标高测量和控制: (1)零号块标高 零号块控制标高由理想控制目标几何线形标高及其预变位、支架变形及基础沉降抛高以及支座受压变形抛高组成
其中,支架变形及其基础沉降抛高对标高影响最大,为了减小结构线形的初始误差,起始段支架的刚度应增强、基础宜加固
(2)挂篮就位标高 挂篮就位标高涉及到三部分,即理想控制目标几何线形标高、结构施工期预变位和挂篮变形附加抛高
挂篮就位标高是直接控制结构几何线形的关键内容,因此,在挂篮就位操作过程中,应保证前吊带完全均匀受力、后吊带与后锚收紧、控制点标高正确
(3)混凝土浇筑后标高 混凝土浇筑后各控制点标高数值主要用于已建结构几何线形的校核,以便修正已建结构标高的计算值和预测未浇节段的计算参数,调整与优化成桥状态几何线形,确定出待浇节段的控制标高
(4)预加应力后标高 预应力作用后结构控制标高测量的目的,在于利用实测结构分析参数,了解预加力值是否发生偏差,以便决定是否修改预加力的理论值
(5)合拢段标高 合拢段施工标高是根据未浇节段线形平顺并且与设计标高偏差最小的原则确定的
由于节段施工标高的误差,预计的合拢段标高将不被修正,直至结构合拢
因此,节段标高的偏差虽然发生在局部,但从结构几何线形平顺的要求出发,却是个影响整体几何形状的问题
2、测点布置 在每个0号块件的顶板各布置11个高程测点,以控制顶板的设计标高,同时也作为以后各悬浇节段高程观测的基准点
在每个悬浇块件上布置两个对称的高程观测点,观测点布置在离块件前端10cm处,利用16钢筋在垂直方向与顶板的上下层钢筋点焊牢固,并要求竖直
测点露出箱梁混凝土表面5cm,测头磨平并用红漆标记
具体测试时,采用精密水准仪测量测点标高
在进行主梁中线偏差测量时,以两墩柱中心处预先设置的几何定位点的连线为基准线,利用全站仪进行照准,采用视准线法直接用钢尺测量每节段主梁中线的偏离值
里程测量采用全站仪进行
3、观测时间 为尽量减少温度对观测的影响,观测时间安排在早晨太阳出来之前
在施工过程中,对每一节段需进行数次(至少一次)的观测,以便观察各点的挠度及箱梁梁轴曲线的变化历程,以保证箱梁悬臂端的合拢精度及桥面的线形
三、主梁应力监测 结构截面的应力监测是施工监测的主要内容之一,它是施工过程的安全预警系统
在大跨度预应力混凝土连续刚构桥的施工过程中,主要测试桥墩和箱梁控制截面的应力
桥墩上测点布置在墩底及墩顶截面处,主梁上测点布置在悬臂根部、L/4、L/2等关键截面上,以观察施工过程中这些截面的应力变化与应力分布情况
1、测试仪器的选择 考虑要适合长期观测并能保证足够的精度,选用丹东市电器厂生产的钢弦式应力计和配套的频率接收仪作为应力观测仪器
该应力计的温度误差小、性能稳定、抗干扰能力强,适合于应力长期观测
2、测点布置 应力计按预定的测试方向固定在主筋上,测试导线引至混凝土表面
上部结构(箱梁)选取悬臂根部、L/4、L/2共计11个截面,每个截面8个测点,总共布置88个应力量测点
两个T构的8个根部截面各布置8个测点,共计64个测点
全桥共计152个应力量测点
四、温度场观测 温度是影响主梁挠度的主要因素之一
温度变化包括季节温度变化和日照温度变化两个部分
在季节温度变化和日照温度变化两种因素中,日照温度变化最为复杂,尤其是日照作用会引起主梁顶、底板的温度差,使主梁发生挠曲,同时,也会引起墩身两侧的温度差,使墩身产生偏移
而季节温差对主梁挠度的影响比较简单,由于其变化的均匀性,既不会使主梁发生挠曲,也不会使墩发生偏转,而是通过使墩身产生轴向伸缩从而对主梁的挠度产生影响
由于日照温度变化的复杂性,在挠度理想状态计算时难以考虑日照温度的影响,日照温度的影响只能通过实施观测来加以修正
1、测试方法 日照温差测试包括表面温度测量和体内温度测量两部分
体内温度测试采用在测点埋设铂电阻,引出测试导线,再用温度测试显示仪进行适当的观测,摸清箱梁日照温变的情况
对表面温度采用表面温度点测计测量,大气温度采用水银温度计进行
2、测点布置 每个T构上每侧选取墩顶、L/3,2L/3断面,两侧共5个测试断面,全桥共10个测温断面,每个断面布置10个测点
全桥共计有100个温度测点
墩柱的温度场测量在墩顶和墩底进行,共有8个测试断面,采用表面温度点测计测量其表面温度
3、观测时间 在施工期间,选择有代表性的天气进行连续观测
五、混凝土弹模、容重及收缩、徐变系数的测试 混凝土的收缩、徐变对主梁的内力与挠度均有较大影响,应专门进行混凝土7天、14天、28天、90天四个加载龄期的徐变、收缩试验,得出相应的收缩、徐变系数和弹模值
同时,采用现场取样的方法分别测定混凝土在3天、7天、14天、28天、60天龄期的弹模值,以得到完整的E—t曲线,为主梁预拱度的修正提供数据
混凝土容重的测定也应采用现场取样,在实验室用常规方法测定
六、管道预应力摩阻损失的测定 本测试旨在定量地测定长钢绞线的摩阻损失,以确定实际有效的预应力吨位和预应力筋的延伸量
如果张拉千斤顶不宜回缩,可采用将波纹管开孔,在钢绞线上贴电阻片的方式来进行测量
一般情况下,选择竖弯钢束和平、竖弯空间钢束各一组进行
参考文献: 【1】JoeNasvik,CastingBridgeSegments,ConcreteConstruction.April2001 【2】武鹏燕.马水河特大桥悬臂浇筑施工监测技术【J】.铁道建筑技术,2009(12). 【3】黄伟.大跨度连续梁桥施工监测控制技术【J】.土工基础,2009(3)
央企信托-99号盐城大丰区项目集合信托