預(yù)制T梁砼外觀質(zhì)量問題研究

【摘要】通過對施工中預(yù)制T梁外觀質(zhì)量狀況進(jìn)行調(diào)查總結(jié)與分析，結(jié)合工程實(shí)際，從原材料、配合比、施工工藝、砼養(yǎng)護(hù)等幾方面提出了改進(jìn)措施，采用改進(jìn)措施較好地解決了預(yù)制T梁施工中砼的外觀質(zhì)量問題。

【關(guān)鍵詞】砼；預(yù)制T梁；外觀質(zhì)量；分析；改進(jìn)措施

引言

張承高速公路是國家高速公路網(wǎng)二廣公路支線—二秦高速的重要組成路段，張承高速公路是河北省北部地區(qū)規(guī)劃的唯一一條東西向高速公路，也是張家口、承德兩市高速公路網(wǎng)絡(luò)的主要組成部分，它的建設(shè)對于河北省高速公路網(wǎng)的形成，改善路網(wǎng)分布不均衡布局結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)路網(wǎng)綜合功能具有十分重要的作用，同時(shí)也將進(jìn)一步完善承張兩市的公路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高兩市公路交通總體水平。

本項(xiàng)目大部分橋梁設(shè)計(jì)為預(yù)應(yīng)力砼T梁，T梁強(qiáng)度等級為50MPa，配合比設(shè)計(jì)為高性能砼。由于前期對高性能砼的施工技術(shù)掌握不夠成熟，預(yù)制T梁外觀質(zhì)量較差，存在表面氣泡較多、色澤混雜、有流水紋、麻面、砂痕等缺陷。針對這結(jié)砼T梁通病，從砼原材選擇、模板處理、現(xiàn)場澆注施工、養(yǎng)護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了嚴(yán)謹(jǐn)調(diào)研，針對以上環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，加強(qiáng)施工控制，保障全線高性能砼的應(yīng)用，切實(shí)做到砼的內(nèi)實(shí)外美。

1、預(yù)制T梁外觀質(zhì)量調(diào)研分析

通過對實(shí)際工程操作分析認(rèn)為預(yù)制T梁產(chǎn)生外觀質(zhì)量問題的主要原因有以下幾個(gè)方面：

1.1原材料方面

水泥的質(zhì)量波動(dòng)是影響砼質(zhì)量的因素之一。隨著張承高速大規(guī)模的建設(shè)，砼用量的激增，并且業(yè)主要求C50以上砼只能選河北冀東水泥，水泥廠家水泥產(chǎn)量已經(jīng)不能滿足建設(shè)增長的需求，大量水泥有的沒有經(jīng)過熟化就直接向外運(yùn)送。檢測人員對進(jìn)場的水泥進(jìn)行抽檢時(shí)發(fā)現(xiàn)，部分抽檢水泥的溫度偏高，同時(shí)在進(jìn)行配合比復(fù)盤檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，同樣的配合比不同批次的水泥原材，拌和出來的砼其工作性差異較大，表現(xiàn)出砼拌和物均質(zhì)性差，部分存在輕微離析、泌水等現(xiàn)象。

原材料中減水劑也是影響砼外觀質(zhì)量的又一重要因素，目前本項(xiàng)目工程均應(yīng)用聚羧酸高性能減水劑，其中生產(chǎn)入圍廠家近十家。減水劑品種較多，由于減水劑內(nèi)部各種引氣成分性能存在較大的差異，因此在砼中呈現(xiàn)的狀態(tài)也不盡相同。個(gè)別廠家的減水劑中引氣成分在砼中易形成較大氣泡，且表面能較低，很容易形成聯(lián)通性大氣泡，一旦施工上振搗不合理，大氣泡很難排出，砼結(jié)構(gòu)表面極易形成蜂窩麻面。

1.2施工影響因素

施工控制是影響砼質(zhì)量最關(guān)鍵的因素。目前工程中30m預(yù)制T梁所需砼在35m3左右，大約需要罐車運(yùn)輸四次，在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)運(yùn)輸罐車出料的砼工作性波動(dòng)較大，其中在澆筑同一片T梁過程中，經(jīng)現(xiàn)場對每一罐車砼進(jìn)行坍落度測量、含氣量測量，其檢測數(shù)據(jù)均變化較大，主是由于拌和砼質(zhì)量控制不穩(wěn)定。

《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTG/T F50-2011中規(guī)定：采用插入式振動(dòng)棒砼澆筑分層厚度，宜為300mm，但是在實(shí)際施工時(shí)，往往澆筑厚度偏高，這就造成砼內(nèi)部氣泡行程過長，即使振搗的時(shí)間達(dá)到要求，氣泡也不能完全排出，這樣容易使砼結(jié)構(gòu)表面形成氣泡。施工過程中還存在振搗操作與砼澆筑協(xié)調(diào)性較差的問題，澆筑過程中發(fā)現(xiàn)當(dāng)模板內(nèi)砼已經(jīng)充滿底板且高過底部變徑處時(shí)，附著式振搗器仍未振搗此處。振搗工藝不當(dāng)，導(dǎo)致砼振搗不充分，由于設(shè)計(jì)斷面尺寸較小，加之波紋管的阻礙，截面變化處不容易振搗，氣泡不易逸出，砼表面形成蜂窩、空洞，造成表面氣泡，尤其是在馬蹄附近氣泡明顯偏多。

1.3模板處理與砼養(yǎng)護(hù)

目前對于T梁模板表面脫模劑多采用機(jī)油或機(jī)油摻加柴油（摻量為20%-30%），由于機(jī)油粘度受溫度影響較大，當(dāng)氣溫較低時(shí)，尤其是冬季施工，附著在模板上機(jī)油較粘，新拌砼結(jié)構(gòu)面層的氣泡一旦接觸到粘稠的機(jī)油，即使合理的振搗氣泡也很難沿模板上升排出，直接導(dǎo)致砼結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)蜂窩麻面。同時(shí)也對使用在機(jī)油中加入部分柴油作為脫模劑，柴油的加入能降低機(jī)油的粘度，這樣能起到一定作用，但是仍不能取得令人滿意的效果。模板處理完畢涂上脫模劑后，沒有及時(shí)保護(hù)，直接暴露在室外，造成模板表面落塵，影響T梁外觀質(zhì)量。

關(guān)于砼的養(yǎng)護(hù)大多采用人工澆水養(yǎng)護(hù)，但是人工澆水養(yǎng)護(hù)的效果不太理想。一旦澆水的時(shí)間間隔較長，養(yǎng)護(hù)效果將變差甚至起不到有效的養(yǎng)護(hù)作用，將嚴(yán)重影響砼表面水泥顆粒的水化。砼如果沒有得到合理的養(yǎng)護(hù)，容易在表面形成干縮裂縫，甚至可能因?yàn)樗终舭l(fā)快而出現(xiàn)粉化現(xiàn)象，這樣就嚴(yán)重影響砼的表面回彈強(qiáng)度值。這就造成了砼表面回彈值偏低，而取芯檢驗(yàn)強(qiáng)度又滿足要求的現(xiàn)象。

2、改善措施

2.1原材料優(yōu)選與配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)

嚴(yán)格控制集料質(zhì)量，從料源抓起，石子增加水洗設(shè)備，控制好篩分曲線、細(xì)度模數(shù)、含泥量等指標(biāo)；增加進(jìn)場原料的抽檢次數(shù)，發(fā)現(xiàn)不合格原材料立即清場處理。原材料上控制減水劑的質(zhì)量和含氣量，高性能砼一定要選用引氣效果好，引入氣泡小、分布均勻穩(wěn)定的外加劑。

由于砼配合比中存在水泥用量較大，砼質(zhì)量波動(dòng)大，外加劑與水泥適應(yīng)性不好等問題。根據(jù)這一情況，對現(xiàn)有配合比進(jìn)行了調(diào)整，降低水泥用量，同時(shí)降低膠材用量，采用粉煤灰和礦渣兩種摻合料復(fù)合摻加的設(shè)計(jì)。配合比中通過兩種材料的“火山灰效應(yīng)”、“形態(tài)效應(yīng)”和“微集料效應(yīng)”相互疊加，形成“工作性能互補(bǔ)效應(yīng)”和“強(qiáng)度互補(bǔ)效應(yīng)”，使砼具有良好的工作狀態(tài)。

2.2增強(qiáng)施工控制，改進(jìn)施工工藝

施工過程中加強(qiáng)砼質(zhì)量的控制，嚴(yán)格控制拌和站砼出機(jī)狀態(tài)，保證砼的和易性和工作性，保證砼質(zhì)量穩(wěn)定。拌和站每次砼開盤前應(yīng)做好砂石含水量的測定，砼拌和時(shí)間不小于3min，嚴(yán)格控制砼的攪拌時(shí)間，保證砼拌和均勻及坍落度符合要求，并使拌和出的砼有較好的和易性。加強(qiáng)砼運(yùn)輸管理，對運(yùn)輸車輛進(jìn)行合理調(diào)度，減少等待時(shí)間，同時(shí)針對現(xiàn)場砼工作狀況及反饋給拌和站操作人員，并根據(jù)砼出現(xiàn)的問題及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

砼在澆筑之前，應(yīng)先計(jì)算砼總量和每層砼用量，并控制每次下料的砼數(shù)量，以及下料的攤鋪長度。澆筑過程中，應(yīng)分層分段整體斜向布料，分層振搗。分層的厚度以不大于30cm為宜，否則氣泡不易從砼內(nèi)部往上排出。同時(shí)應(yīng)注重砼的振搗，以插入式振搗器振搗為主，附著式振搗器為輔，嚴(yán)防出現(xiàn)砼的欠振、漏振和超振現(xiàn)象。側(cè)模板兩側(cè)下部間隔不超過1.5m梅花狀布置變頻附著式高頻振搗器，間斷式多次振搗（每次振搗15-25S）。單側(cè)附著式高頻振搗器應(yīng)固定安裝在模板上且數(shù)量在5個(gè)以上，同時(shí)一次開動(dòng)高頻振搗器3個(gè)以上。施工期間，拆卸附著式振搗器時(shí)，應(yīng)把握好施工的連續(xù)性，確保進(jìn)行下次振搗施工時(shí)附著式振搗器安裝檢查完成，以及振搗器開啟數(shù)量。

通過砼質(zhì)量的控制，采用分層分段澆筑，嚴(yán)格控制澆筑砼分層厚度，采用插入式振搗器與附著式高頻振搗器的組合振搗方式，預(yù)制砼T梁的外觀質(zhì)量得到了大幅度提高。

2.3優(yōu)化模板處理、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)

模板的平整度與光潔度是影響砼表觀質(zhì)量的又一關(guān)鍵因素。工程中模板不但要求足夠的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)還要保證模板順直、平整，因此在選定施工方案或模板材料時(shí)，盡可能選擇用優(yōu)質(zhì)、表面光滑的模板材料。為保證模板打磨干凈，無銹蝕，可在模板表面涂刷一層水泥漿，然后用磨光機(jī)打磨，這樣反復(fù)幾次，可徹底清除模板表面的銹點(diǎn)。模板脫模劑選用具有消包化學(xué)成分的脫模劑，使用這種消泡型的脫模劑，當(dāng)砼產(chǎn)生的氣泡與模板表面脫模劑中所含的消泡劑相遇后，氣泡會立即破滅或由大變小，由小變微，使砼表面起到極其平滑致密的效果。為防止脫模劑脫落和防止模板落塵、生銹，可在涂好脫模劑的模板上覆蓋一層塑料薄膜，在砼澆筑時(shí)，分層抽出，這樣既防止脫模劑脫落，又防止了砼澆筑時(shí)，水泥漿濺到上層模板上凝固，使拆模時(shí)砼表面被粘損，形成麻面。

養(yǎng)護(hù)是砼施工中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，養(yǎng)護(hù)的好壞直接影響T梁的強(qiáng)度與質(zhì)量。養(yǎng)護(hù)的目的是為了讓砼中的水泥盡可能的充分水化，因而充足的水分對砼的養(yǎng)護(hù)至關(guān)重要，一旦砼內(nèi)部水分失去過多，砼中水泥水化就會停止，其強(qiáng)度也會受到影響，表面強(qiáng)度影響最為明顯。針對承德地區(qū)的氣候特點(diǎn)采用兩種養(yǎng)護(hù)措施。夏季噴淋養(yǎng)護(hù)，梁體采用自動(dòng)噴淋補(bǔ)水的養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。在砼拆模后及用土工布包裹T梁梁體，通過高壓噴頭定時(shí)噴水進(jìn)行噴淋養(yǎng)護(hù)。冬季蒸氣養(yǎng)護(hù)，承德地處暖溫帶向寒溫帶過渡地帶，寒冷時(shí)間較長，冬季采用常壓蒸氣養(yǎng)護(hù)，等砼澆筑完成，外部罩保溫罩，靜停4-6h后，蒸氣鍋爐的蒸氣通過管道向保溫罩內(nèi)通輸?shù)?，對預(yù)制T梁梁體進(jìn)行蒸氣養(yǎng)護(hù)。

3、結(jié)論

砼的外觀質(zhì)量不僅影響美觀，而且影響結(jié)構(gòu)的耐久性。影響預(yù)制砼T梁外觀質(zhì)量的因素很多，它涉及原材料、配合比、施工、養(yǎng)護(hù)等諸多方面。本文以張承高速T梁施工為背景，從原材料的選擇、砼配合比設(shè)計(jì)、現(xiàn)場施工以及模板處理和養(yǎng)護(hù)等幾個(gè)環(huán)節(jié)研究分析影響T梁外觀質(zhì)量的因素，并針對各個(gè)環(huán)節(jié)提出了改進(jìn)措施，取得了良好的施工效果，改進(jìn)后的預(yù)制T梁砼外觀質(zhì)量較好。