連續(xù)箱梁腹板及頂板常見質(zhì)量缺陷及防治措施

劉 廣

(山西省公路局晉城分局，山西晉城 048000)

隨著公路建設(shè)的發(fā)展，目前我國(guó)公路建設(shè)中的大、中橋梁，上部結(jié)構(gòu)大部分采用了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。因?yàn)榕c其他形式上部結(jié)構(gòu)相比，它具有以下優(yōu)點(diǎn):1)箱形梁的剛度較大，抗扭性能較強(qiáng)，在偏心荷載作用下其整體穩(wěn)定性較好，同時(shí)也能節(jié)省大量材料;2)它的底板和頂板的面積較大，可以布置大量的預(yù)應(yīng)力筋，防止應(yīng)力集中，使每一聯(lián)梁的正負(fù)彎矩受力更加合理。但是箱梁施工中的缺點(diǎn)是工藝較復(fù)雜，操作的程序比較繁瑣，如底板的混凝土不容易澆筑，腹板較薄不容易使混凝土振搗密實(shí)等，掌握不好混凝土施工工藝，可直接影響箱梁的外觀，甚至?xí)绊懴淞旱哪途眯浴?/p>

1 常出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷

由于箱梁高度都在1.4m以上，混凝土澆筑倒料過程中，又不能一次把料加滿，必須邊振搗邊加料，由此而容易引發(fā)箱梁澆筑過程中出現(xiàn)的分層痕跡，表面出現(xiàn)花紋、沙眼，頂板表面出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象;由于養(yǎng)護(hù)不到位，出現(xiàn)腹板或頂板橫向裂縫;由于倒料過程中粗細(xì)料離析，局部骨料不足，產(chǎn)生收縮裂縫;由于蒸養(yǎng)溫度急劇升高或突然下降，導(dǎo)致梁由溫度引起的橫向裂縫;壓漿后溫度過低導(dǎo)致沿波紋管方向的縱向裂縫;拆模過早引起的外觀破損等。如何有效地控制以上現(xiàn)象的發(fā)生成了一道難題。通過本人在25m，35m箱梁施工中一些經(jīng)驗(yàn)，并經(jīng)過多項(xiàng)試驗(yàn)，一次一次地調(diào)整施工方案，總結(jié)出了一套較行之有效的施工工藝，對(duì)提高箱梁的內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量都有很好的效果(以預(yù)制35m跨徑箱梁為例，梁高1.8 m)。

2 防治措施

1)保證外側(cè)模的表面光潔平整是保證箱梁外觀的關(guān)鍵，主要措施有:a.使用新大面定型鋼模板;b.清洗模板表面，對(duì)局部不合適處進(jìn)行打磨;c.使用專用脫模劑;d.每次使用模板后表面必須打磨清洗。

2)箱梁鋼筋在制作加工過程中一定要控制好尺寸，鋼筋模板安裝定位后仔細(xì)檢查保護(hù)層厚度，保護(hù)層墊塊使用提前預(yù)制固定厚度的混凝土塊比較好，墊塊的強(qiáng)度與相鄰的混凝土強(qiáng)度一致，墊塊的最大集料粒徑不大于10mm，墊塊上預(yù)埋1.3mm直徑的退火軟鐵絲，可以牢固的綁在鋼筋上，以防保護(hù)層過小影響混凝土的下滑，堆積振搗后出現(xiàn)花紋及沙眼或露筋，同時(shí)保護(hù)層過小也影響箱梁的使用壽命。

3)波紋管布設(shè)要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙的坐標(biāo)要求，用設(shè)計(jì)的固定形式對(duì)波紋管進(jìn)行固定，保證波紋管在整體長(zhǎng)度范圍內(nèi)的位置準(zhǔn)確。一般定位鋼筋在曲線段每0.5 m一道，直線段每1 m一道。

4)骨料選配上要合理把關(guān)，嚴(yán)禁骨料偏大。碎石選用兩種規(guī)格，小石子5mm～16mm，大石子16mm～25mm，碎石的壓碎值、含泥量和針片狀含量等要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。砂選用中粗砂，細(xì)度模數(shù)應(yīng)該在2.6以上。

5)應(yīng)嚴(yán)格按配合比施工，混凝土坍落度一般控制在7cm～9cm為宜。坍落度太大，強(qiáng)度不易保證，并且很難消除表面之氣泡、花紋、沙眼等缺陷;因鋼筋密集，并有波紋管等，若坍落度太小很難保證振搗密實(shí)。

6)混凝土要采用強(qiáng)制式拌合設(shè)備進(jìn)行拌合，配有自動(dòng)計(jì)量裝置。拌合設(shè)備在使用前必須進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定，確保配料準(zhǔn)確。外摻劑盡量采用液體添加劑，并且采用自動(dòng)稱量添加。每次預(yù)制箱梁開盤前應(yīng)做砂、碎石的含水量試驗(yàn)，計(jì)算出每盤料的應(yīng)加水量?；炷翑嚢枰鶆?，從開始加水計(jì)時(shí)，大約攪拌120 s，加有外摻劑的可適當(dāng)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間5 s～10 s?；炷吝\(yùn)輸過程中切忌強(qiáng)烈震動(dòng)，一般情況下，混凝土需要在拌合站和澆筑現(xiàn)場(chǎng)都檢測(cè)坍落度。如運(yùn)距較遠(yuǎn)，混凝土必須用罐車運(yùn)輸，混凝土運(yùn)到澆筑現(xiàn)場(chǎng)坍落度損失不宜超過20mm，澆筑之前先做好檢測(cè)，如變化較大就要重新拌制混凝土。

7)倒料，一次下料長(zhǎng)度在5 m～6 m，左右腹板上方同時(shí)下料，以防芯模側(cè)移，料頂面高出頂板為宜，開始第一遍振搗(可以根據(jù)長(zhǎng)度選用高頻數(shù)量)。

8)加強(qiáng)混凝土的振搗工藝控制是混凝土工程的關(guān)鍵步驟之一。在混凝土澆筑過程中對(duì)其過振或漏振都將產(chǎn)生不利的影響，不僅影響其外觀質(zhì)量，還有可能影響其內(nèi)在質(zhì)量，從而影響到箱梁的使用壽命。對(duì)于箱梁混凝土振搗主要在兩個(gè)地方比較難以操作:a.腹板。由于箱梁的腹板壁較薄，而且鋼筋較密，還有多根預(yù)應(yīng)力管道占用很大的空間，所以振動(dòng)棒很難正常操作;b.錨具后邊的預(yù)應(yīng)力錨固區(qū)。這個(gè)地方受力較大，應(yīng)力比較集中，為了防止混凝土開裂，加大了此處的配筋，所以此處配筋較密，振動(dòng)棒也不容易操作。這就要求在箱梁澆筑腹板時(shí)采用附著式振動(dòng)器和插入式振搗器相結(jié)合的方式振搗，并且嚴(yán)格控制振搗的頻率和時(shí)間。一般操作方法按如下執(zhí)行:選用功率為1.5kW高頻附著式振動(dòng)器，間距為水平1m，垂直0.8m設(shè)置1個(gè)較為合理，振搗時(shí)間控制在20s～30s之間，切忌過振，避免出現(xiàn)水波紋、蜂窩麻面、空洞等。兩側(cè)振動(dòng)器操作人員要時(shí)刻聽從混凝土工長(zhǎng)的指揮，兩側(cè)振動(dòng)器必須同時(shí)開啟和關(guān)閉。工長(zhǎng)要有豐富的混凝土施工經(jīng)驗(yàn)，一要根據(jù)時(shí)間，二要根據(jù)混凝土表面泛漿情況來指揮，必要時(shí)可以加長(zhǎng)或縮短振動(dòng)時(shí)間。插入式振搗器一般在腹板處采用和φ50mm交替使用，在孔隙較小，φ50mm振搗器不能操作時(shí)，要改為用φ30mm振搗器替代，防止出現(xiàn)漏振和只有漿沒有骨料的情況。

9)開啟高頻振動(dòng)器振搗，一般長(zhǎng)度不能超過5m～6 m混凝土下料長(zhǎng)度，前面要留下一截，大約1m，這樣可以有效地控制由于振動(dòng)而引起的混凝土前滑，出現(xiàn)分層，起到了阻擋作用。

10)拆除第一段高頻振動(dòng)器的數(shù)量也是至關(guān)重要的一點(diǎn)。比如說第一次一共使用5只高頻振動(dòng)器，第二次使用時(shí)拆除前4只高頻振動(dòng)器的插頭，第5只高頻振動(dòng)器與后4只高頻一起為第二段混凝土的振動(dòng)器振搗。依此反復(fù)往前移動(dòng)，可以防止漏振及蜂窩的發(fā)生。

11)第一遍振搗完成以后，繼續(xù)加料進(jìn)行第二遍振搗，反復(fù)進(jìn)行此操作，直至料振滿至腹板與頂板交接處以上為止(一般情況下，最多加料兩次，振搗后就能到達(dá)頂板位置)，進(jìn)行第二段的加料振搗工作，直至梁澆筑完成。

12)混凝土從一端澆至另一端終點(diǎn)4 m左右，應(yīng)從終點(diǎn)往回倒料振搗，可以防止端頭漏漿嚴(yán)重及出現(xiàn)空洞。

13)頂板澆筑振搗時(shí)要注意與腹板之間的銜接，下層混凝土表面如有松散必須清理干凈，頂板振搗時(shí)既要平振又要點(diǎn)振，點(diǎn)振間距控制在20cm～30cm之間。經(jīng)第一次收漿抹平后，在混凝土接近初凝時(shí)進(jìn)行二次收漿并拉毛，可以有效地防止頂板裂縫的發(fā)生。

14)澆筑頂板混凝土?xí)r應(yīng)注意控制好頂板厚度和坡度，特別是頂板負(fù)彎矩張拉端位置，表面一定要加強(qiáng)振搗。由于此處鋼筋特別密，配合比中的粗骨料從頂部基本無法進(jìn)入鋼筋的間距中，只有從張拉端尾部的空隙中進(jìn)入，因此張拉端的混凝土是否密實(shí)，振搗是關(guān)鍵，也直接影響了箱梁的質(zhì)量及外觀。另外此處保護(hù)層也較薄，易引起開裂，所以要特別加強(qiáng)收漿及拉毛工作。

15)箱梁芯模拆除時(shí)間的掌握對(duì)混凝土的外觀和質(zhì)量有很大影響，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%～80%拆模比較合適，如果拆模時(shí)間過早，混凝土強(qiáng)度較低，容易造成箱梁頂板開裂，易導(dǎo)致缺棱掉角或腫皮現(xiàn)象等;拆模時(shí)間過遲，混凝土與模板之間粘結(jié)牢固，不易拆除。

16)由于箱梁的結(jié)構(gòu)比其他混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以其養(yǎng)護(hù)也是具有一定的特殊性。拆除內(nèi)模后，應(yīng)及時(shí)向箱梁內(nèi)部注水養(yǎng)護(hù)，對(duì)箱內(nèi)頂板及腹板內(nèi)部，每隔一定時(shí)間用水槍噴灑。箱梁的外部頂板上部采用覆蓋灑水養(yǎng)生;腹板外部及腋下、翼板底部宜采用噴霧器灑水養(yǎng)生，同時(shí)加塑料薄膜覆蓋保濕。這種方法比較容易操作，而且節(jié)省人力和物力，又可保證場(chǎng)地的鋼筋不受灑水的影響而銹蝕，既經(jīng)濟(jì)又能保證混凝土養(yǎng)護(hù)要求。

17)對(duì)于冬季施工的箱梁，養(yǎng)護(hù)和保溫至關(guān)重要。采用蒸汽養(yǎng)生的冬季施工，養(yǎng)護(hù)溫度切忌急劇升高或降低，要采取溫度緩慢升高和逐漸下降的方法進(jìn)行保溫。同時(shí)大家容易忽略箱梁壓漿后的保溫工作，在壓漿后如果不進(jìn)行保溫，容易導(dǎo)致漿液在波紋管內(nèi)未凝固先被凍，一是導(dǎo)致漿液強(qiáng)度下降，二是導(dǎo)致漿液凍脹出現(xiàn)混凝土裂縫。

3 結(jié)語

通過近幾年的工程實(shí)踐，本人認(rèn)為連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)如能在設(shè)計(jì)方面進(jìn)一步完善，例如配筋密度減小、腹板厚度適當(dāng)加厚等將更有利于施工操作。另外在預(yù)制箱梁施工工藝上要嚴(yán)格要求，并不斷改進(jìn)優(yōu)化施工工藝，抓好關(guān)鍵工序，把好質(zhì)量關(guān)，加強(qiáng)項(xiàng)目管理人員和技術(shù)人員的責(zé)任心，進(jìn)一步完善項(xiàng)目部的質(zhì)量保證體系，加強(qiáng)混凝土原材料控制和施工工藝控制，將有助于箱梁整體質(zhì)量的提高。本文介紹的工藝是經(jīng)過許多探索實(shí)踐后形成的，并在多條公路項(xiàng)目中應(yīng)用，取得了較好效果。最后希望大家在對(duì)此工藝實(shí)施及運(yùn)行當(dāng)中多提寶貴意見，并使其不斷完善。

［1］JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.