预制箱梁质量事故案例分析

预制箱梁质量事故的案例分析

蚌埠铁路建设监理公司 陈舟顺

某高速公路上跨京沪铁路线高架桥，采用现场预制40米的箱形简支梁，在箱梁进行预应力张拉时，编号为B32—33—1、B32—33—2和B32—33—3共计三片梁出现了裂纹，其中B32—33—3片梁最为严重，共计出现8处裂纹，有3处裂纹为从梁顶板开始的裂纹，长度分别为1.3m至1.45m，通过采用超声波检测裂纹深度为45mm左右，在裂纹处钻探取芯发现裂纹为贯通箱梁顶板的裂纹，考虑到可能将影响箱梁的使用寿命，因此对该片箱梁进行了报废处理，其余两片梁存在少量裂纹，裂纹深度较浅，确定为温度裂纹，将来进行桥面铺装层浇筑后箱梁顶板将受压应力作用，温度裂纹将自动闭合，不影响箱梁的使用寿命，决定可以使用。下面就关于B32—33—3预制箱梁质量事故进行分析如下，先介绍一下该片箱梁施工过程。 一、该片箱梁施工过程：

1、 首先由现场监理工程师对该预制箱梁基座尺寸进行检查核对无误后，

对预制箱梁基座表面进行清洗，干净后将石腊和机油混合物加热熔化后涂在基座上凝固后用铲刀将凝固部分铲除后即完成处理，方能使用。 2、 预制箱梁钢筋骨架绑扎与检查。预制箱梁钢筋统一下料后，按设计图

纸弯制成型后，从箱梁底部筋、腹板筋、波纹管固定钢筋、端部筋、顶部筋依次进行绑扎，按绑扎顺序进行每项检查，对各部位使用的钢筋规格、数量、钢筋间距和焊接质量等情况进行详细检查，发现问题及时整改，使钢筋骨架绑扎非常规范标准。对穿钢绞线的波纹管的安装检查，严格按设计文件要求进行纵横向、垂直方向三维立体坐标进

行检查控制，监理抽检率为100%，并保持波纹管放置的顺畅。 3、 预制箱梁内、外模板安装与检查。经对箱梁各部钢筋和波纹管坐标检

查无误后，方可安装内外模板。内模为木模，外模为组装式钢模。外模刚度好、强度高、变形小，能确保模板尺寸正确。 4、 混凝土浇筑。

⑴混凝土浇筑应具备的条件，监理现场严格控制： ① 预制箱梁钢筋按设计图纸要求绑扎。 ② 波纹管安装坐标应符合设计要求。

③ 预制箱梁内外模安装尺寸符合设计及规范要求。

⑵B32—33—3混凝土浇筑时监理人员进行了严格的旁站，对每车混凝土都进行严格的检查，符合混凝土配合比单，重点检查混凝土的坍落度，具体数据如下表：

混凝土浇筑情况一览表

混凝土 混凝土浇 混凝土 每车坍落度 防寒措施 拆模时间 数量 （cm） 15.5 14 13.5 14.5 18 16 16 16共8车

浇筑时间 筑时温度 2003年 平均7.1℃ 碘钨灯 1000W 共40盏 2003年 1月17日 上午10:00 1月16日 最高14.5℃ 43M3 10:15 至15:15 最低1.3℃ 宽幅彩条 拆模，拆模 塑料布全 时间不到 梁覆盖温 24小时 度测量为 15℃以上

⑶预制箱梁张拉应具备条件如下：

①混凝土张拉前监理人员熟悉张拉文件、张拉要求和与张拉有关的数据。 ②张拉设备机具（张拉油泵、油表、千斤顶等）的校正、技术状况的检查。 ③预制箱梁的混凝土强度试验报告。 ④预制箱梁钢绞线的的张拉顺序。

6、预制箱梁张拉过程：在张拉保证资料齐全的情况下，于2003年3月1日下午开始张拉第一片梁（B32—33—1），张拉过程较顺利，该梁外观检查无任何变化，起拱度达69㎜，比同跨度立交桥预制箱梁起拱度大（同跨度立交桥预制箱梁起拱度为30㎜左右）。3月2日张拉B32—33—2箱梁时较顺利，未发现问题，但梁起拱度仍较大，为60㎜。在张拉第三片（B32—33—3）时，在张拉N3束时，在梁外表发现裂纹，张拉N4时检查发现裂纹，并逐渐扩大，共发现竖向裂纹，主要集中在梁的中部，裂纹开始于箱梁的顶板。 二、 导致箱梁裂纹的原因分析。

发现裂纹以后及时向建设单位反映，并立即停止张拉。首先怀疑混凝土强度是否存在问题。因拆模时间不到24小时，外界温度较低，可能影响混凝土的强度。通过对箱体进行回弹试验和箱体上钻取试块进行抗压强度试验均未发现混凝土强度达不到设计要求。通过请两名同济大学教授现场检查，开始认为可能是所加预应力强度太大（本箱梁采用11束，每束6根钢绞线，共计66根）。与此设计尺寸、钢筋布置、同跨度高速公路上跨京沪铁路立交桥相比（该预制箱梁采用11束，每束5根或4根钢绞线，共计49根），仅钢绞线一项就增加17根，也即预应力增加340吨，是可能造成箱梁出现裂纹的主要原因。为了保证箱梁下一步张拉不出现裂纹，设计人员要求减少张拉N5中间1束6根钢绞线，现已对其余十三片箱梁进行了张拉，且采用四台千斤顶同时对称张拉，未出现

裂纹，起拱度为30--40㎜。通过请权威部门对原设计进行复核，发现原设计所加预应力存在偏大，造成箱梁顶板出现了较大的拉应力，因混凝土制品的抗拉应力仅为抗压应力的20%，因此箱梁顶板出现较大拉应力是造成箱梁出现裂纹的主要原因，但拆模过早造成混凝土表面产生细小的温度裂纹又加速了箱梁裂纹的扩展。建设单位、监理单位和施工单位本着对工程质量高度负责的精神，加上该桥上跨运输极其繁忙的京沪铁路干线，将来运营时如果出现问题想换梁极其困难，所以决定对出现裂纹的箱梁进行报废处理。并于3月21日重新预制了一片箱梁，质量合格。

2003

年

8

月

24

日

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