淺談凱雷高速公路現(xiàn)澆箱梁混凝土外觀質(zhì)量控制

謝偉

摘要： 本文以凱雷高速公路下長(zhǎng)坡互通立交匝A現(xiàn)澆箱梁混凝土施工為樣板，總結(jié)了現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱梁混凝土外觀質(zhì)量通病的表現(xiàn)情況以及產(chǎn)生的原因，提出了提高箱梁混凝土外觀質(zhì)量的治理方法，并從現(xiàn)場(chǎng)支撐體系的搭設(shè)、鋼筋的制作安裝、模板精度控制及混凝土拌和、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)各工序質(zhì)量控制等方面探討了高速公路現(xiàn)澆箱梁外觀質(zhì)量控制措施，確保高速公路現(xiàn)澆箱梁混凝土外觀質(zhì)量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

Abstract： This paper takes the concrete construction of cast-in-place box beam of A overpass turn of Kaili-Leishan Highway as a model， summarizes the performance and causes of the common quality defects of cast-in-place reinforced concrete box beam， puts forward the treatment method of improving the appearance quality of the box beam concrete， and discusses the appearance quality control measures of cast-in-place box beam from the support system of the erection， production and installation of steel， template precision control and process quality control of concrete mixing， transportation， pouring， maintenance and other aspects， to ensure that the concrete appearance quality of the cast-in-place box beam of the expressway meets the design and specification requirements.

關(guān)鍵詞： 高速公路；現(xiàn)澆箱梁；外觀質(zhì)量控制

Key words： expressway；cast in place box beam；appearance quality control

中圖分類(lèi)號(hào)：U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）35-0128-03

0 引言

現(xiàn)澆箱梁的施工質(zhì)量關(guān)鍵在于混凝土的質(zhì)量。但如今人們對(duì)于混凝土的要求已不僅僅是內(nèi)在質(zhì)量，對(duì)外觀質(zhì)量也有一定的要求，比如混凝土表面平整度、光潔度、線(xiàn)型等等。混凝土的外觀質(zhì)量不僅影響美觀而且嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的耐久性，前者可以通過(guò)裝飾彌補(bǔ)，后者則很難彌補(bǔ)，即使能謬其代價(jià)也是昂貴的，因此對(duì)混凝土外觀質(zhì)量方面的研究亟待加強(qiáng)。本文以凱雷高速公路項(xiàng)目部下長(zhǎng)坡互通立交匝A現(xiàn)澆箱梁混凝土施工為樣板，總結(jié)了現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱梁混凝土外觀質(zhì)量通病的表現(xiàn)情況以及產(chǎn)生的原因，提出了提高箱梁混凝土外觀質(zhì)量的治理方法，并從現(xiàn)場(chǎng)支撐體系的搭設(shè)、鋼筋的制作安裝、模板精度控制及混凝土拌和、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)各工序質(zhì)量控制等方面探討了高速公路現(xiàn)澆箱梁外觀質(zhì)量預(yù)防與控制的具體措施，確保高速公路現(xiàn)澆箱梁混凝土外觀質(zhì)量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

1 工程概述

凱里至雷山高速公路全長(zhǎng)21.99公里，全線(xiàn)設(shè)立交橋14處，大中小橋28座?，F(xiàn)場(chǎng)施工的下長(zhǎng)坡互通立交匝A、匝C、匝D橋主要采用現(xiàn)澆混凝土施工，單跨跨徑30m，最大墩高46m，橋面最大橫坡6%，最大縱坡3.5%，現(xiàn)澆箱梁梁高2m，截面為單箱三室、單箱雙室、單箱單室，橋面最大寬度為22m。本文以“下長(zhǎng)坡互通立交A匝道橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁”為例：

①橋址區(qū)位于凱里市三棵樹(shù)鎮(zhèn)掛丁村境內(nèi)，與滬昆高速及895縣道毗鄰。橋位橫跨巴拉河，中部地勢(shì)平坦，兩岸坡度較陡，左巖基巖裸露良好，右岸植被發(fā)育，覆蓋層較厚。橋軸線(xiàn)通過(guò)段地面高程為685.0～764.0之間，相對(duì)高差79.0m，屬中度切割區(qū)，地貌類(lèi)型為侵蝕構(gòu)造低山峽谷地貌。

②橋型簡(jiǎn)介：本橋平面位于路線(xiàn)的圓曲線(xiàn)及緩和曲線(xiàn)和直線(xiàn)上，縱斷面縱坡-2.5%、2.102%、-3.6%。橋跨布置為3×29+3×29+3×29+3×37+4×28.3192+4×28.3192，上部結(jié)構(gòu)第四聯(lián)（9#～12#）3×37采用預(yù)應(yīng)力砼（后張）現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，其余聯(lián)采用預(yù)應(yīng)力砼（后張）預(yù)制連續(xù)T梁；現(xiàn)澆箱梁9#～12#橋墩下部結(jié)構(gòu)最大墩高29.5m，橋墩均采用柱式墩，樁基礎(chǔ)；橋臺(tái)采用重力式U型橋臺(tái)，擴(kuò)大基礎(chǔ)。

③現(xiàn)澆箱梁細(xì)部尺寸：分左右幅布置，梁體為單箱雙室漸變?yōu)槿?、單向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，左幅橋?qū)?0.626m～21.011m，右幅橋?qū)?0.626m～21.611m，梁高、頂?shù)装搴穸?、腹板高度等其它參?shù)左右幅基本一致。圖1為左幅的尺寸?，F(xiàn)澆箱梁采用腹板縱向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)分別布置在腹板、底板、頂板內(nèi)。預(yù)應(yīng)力材料采用Φs15.2mm 高強(qiáng)度低松弛鋼絞線(xiàn)，縱向預(yù)應(yīng)力錨具：群錨M15-17錨具，縱向預(yù)應(yīng)力管道Φ內(nèi)90mm塑料波紋管。

2 混凝土外觀質(zhì)量的要求

隨著路橋工程建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，社會(huì)對(duì)混凝土橋梁建筑的質(zhì)量安全問(wèn)題越來(lái)越重視，在嚴(yán)格控制混凝土強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，對(duì)混凝土表面的美觀程度也有要求，比如混凝土表面的平整度、光潔度等等。而且現(xiàn)代建筑領(lǐng)域針對(duì)外觀質(zhì)量的控制標(biāo)準(zhǔn)除了涉及有無(wú)漏振、蜂窩麻面等構(gòu)造缺陷以外，還對(duì)外觀顏色的均勻度、平整度、光潔度等提出了一些要求。

3 施工難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)技術(shù)措施

①支撐體系：采用滿(mǎn)堂支架，滿(mǎn)堂支架組合形式為： 硬化基礎(chǔ)+盤(pán)扣式滿(mǎn)堂腳手架；支撐系統(tǒng)的承載力和穩(wěn)定性，兩者之間系統(tǒng)的穩(wěn)定性尤為重要。本工程的箱梁下為：底模模板采用15mm厚竹膠板，板下次龍骨為木工梁或鋁合金梁，次龍骨下為主龍骨為H型鋼，主龍骨下為支撐架系統(tǒng)；支撐系統(tǒng)主龍骨均采用150*70H型鋼，橫橋向放置；次龍骨選用150×100木方，沿順橋向放置，實(shí)心部位排列間距為200mm，空心箱體部位排列間距為250mm；翼板下主龍骨為H型鋼，沿梁縱向放置在U托上，次龍骨150×100mm木枋，排列間距為200mm，橫橋向布置在主龍骨上；主龍骨下方為支撐系統(tǒng)，立桿的橫橋向間距為1.2m、1.5m、1.8m，順橋向采用0.9m、1.2m、1.5m間距布置，配以水平剪刀撐和豎向斜桿，分別組成幾何不變體的穩(wěn)定塔式結(jié)構(gòu)。不同的塔架間以橫桿相連成一個(gè)整體。立桿的步距主要為1.5m，頂端加強(qiáng)為1m或0.5m步距，并相應(yīng)配豎向斜桿以增加架體頂端的穩(wěn)定性和承載性能，如圖2所示。

②鋼筋制作及安裝：箱梁鋼筋首先在加工廠進(jìn)行制作和初步加工，然后運(yùn)抵工地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼裝，安裝工序一般是：底板下層鋼筋網(wǎng)→腹板鋼筋骨架和鋼筋→橫隔板鋼筋骨架和鋼筋→底板上層鋼筋網(wǎng)→支立內(nèi)?！敯邃摻罹W(wǎng)→預(yù)埋件；

③波紋管定位安裝前先逐一檢查波紋管的表觀質(zhì)量，檢查有無(wú)孔眼等，檢查完畢后將波紋管平直攤開(kāi)，以便安裝定位。

1）按照施工圖具體位置大樣圖將波紋管的線(xiàn)形用彩色電膠布在鋼筋上標(biāo)注出來(lái)，以便安裝定位筋。

2）將波紋管從端橫梁或中橫梁開(kāi)始往跨中安裝，接頭用大一直徑級(jí)別的波紋管包裹后用封口膠布進(jìn)行纏繞密封。

3）將波紋管定位筋點(diǎn)焊在箱梁主筋上進(jìn)行定位。

4）在端橫梁和中橫梁區(qū)域用電鉆進(jìn)行鉆孔布置壓漿排氣孔，排氣管應(yīng)具有一定的強(qiáng)度，以便排氣順暢。

④模板施工：現(xiàn)澆箱梁模板分為三部分：

1）內(nèi)模：將鋼管運(yùn)至工地后直接拼裝成內(nèi)模支架。用10×10方木組裝帶肋和內(nèi)模支撐架，內(nèi)模板為15mm的竹膠板，內(nèi)模支撐在底板墊塊上，內(nèi)模頂板與底板鋼筋之間采用拉桿連接防止內(nèi)模上浮。模板支架拼裝完成后用膠帶密封拼縫。頂板處開(kāi)兩個(gè)1.5m×0.8m的孔，作為工人作業(yè)的通道。縱橋向設(shè)置在3/4或1/4處，四周預(yù)留鋼筋。待預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完畢、預(yù)應(yīng)力孔道壓漿完成后焊接頂板鋼筋，吊模封閉洞口。見(jiàn)圖3。

2）底模：采用單節(jié)平面尺寸為1.22m×2.44m，厚度為1.5cm的竹膠板鋪設(shè)底模。為了避免漏漿，鋪設(shè)時(shí)模板長(zhǎng)邊應(yīng)該順橋向鋪設(shè)，鋪裝過(guò)程中對(duì)線(xiàn)形加強(qiáng)控制，確保板縫橫豎對(duì)齊，然后用單面膠帶密封拼接縫。在模板下按照30cm間距鋪設(shè)15×10cm方木，用鐵釘將底模固定在方木上。用頂托絲桿校正箱梁模板的高程，人工輔助塔機(jī)進(jìn)行安裝作業(yè)。底模兩側(cè)各需比箱梁底板邊線(xiàn)寬出5～10cm，以便固定側(cè)模。內(nèi)模采用1.5cm厚竹膠板。底模下橫橋向按30cm的間距鋪設(shè)10×15cm方木，方木下面縱橋向?yàn)?0cm×15cm大方木，與支架一起組成現(xiàn)澆梁支架。

3）側(cè)模：外側(cè)模板采用與底模一致材料制作，模板厚15mm。外側(cè)模因最高A匝道只有155cm高（C匝道130cm，D匝道115cm），加固時(shí)不使用對(duì)拉桿，采用在翼板支架上用鋼管并在鋼管內(nèi)插頂托作上、下兩層支撐，支撐間距同滿(mǎn)堂支架立桿縱向保持75cm的間距。采用15cm木方以先橫后豎的順序拼裝側(cè)模加勁楞，以75cm的間距安裝豎向木方支撐，另外再布設(shè)兩排通長(zhǎng)橫向木方。用鋼管斜拉最外側(cè)的翼板支架上的每一根立桿，使之固定在底板下的支架上，以防混凝土澆筑過(guò)程中翼板支架外傾使側(cè)模漲模。

4）混凝土施工澆筑與養(yǎng)護(hù)：砼在1#拌和站集中拌和，澆筑時(shí)盡量一次成型。對(duì)于縱坡較大的應(yīng)從低處向高處進(jìn)行澆筑，對(duì)一般梁體要先澆筑各跨跨中部分（L/4-3L/4），后澆支點(diǎn)部分。砼澆筑前要將模板內(nèi)清理干凈，同一聯(lián)梁澆筑點(diǎn)從一端向另一端水平分層、斜向分段、兩側(cè)腹板對(duì)稱(chēng)、連續(xù)澆筑。澆筑時(shí)同一斷面先澆筑底板，再腹板、最后澆筑頂板。

澆筑底板時(shí)，首先從腹板下料振搗，如腹板下料不能滿(mǎn)足底板砼量，可從每箱的頂板內(nèi)模預(yù)留孔下料。施工時(shí)，派專(zhuān)人注意觀察底板混凝土的穩(wěn)定，防止腹板混凝土下墜引起翻漿，造成病害。振搗過(guò)程中嚴(yán)禁振搗棒觸碰波紋管、模板。

振搗延續(xù)時(shí)間以混凝土獲得良好的密實(shí)度表面泛漿、氣泡消失為準(zhǔn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，一個(gè)作業(yè)班一般每箱室按排搗固人員1名，人工甩漿2人，抹面2人。施工時(shí)分段按先底板后腹板的順序進(jìn)行，腹板及橫梁澆筑應(yīng)分層進(jìn)行，每層厚度應(yīng)控制在30cm。

高性能混凝土澆筑完畢后，用土工布或塑料布覆蓋，并在混凝土終凝后立即灑水養(yǎng)護(hù)，對(duì)于箱室內(nèi)，采用蓄水養(yǎng)護(hù)，降低高強(qiáng)砼水化熱引起的高溫，養(yǎng)護(hù)期不少于7天。養(yǎng)護(hù)由專(zhuān)人及時(shí)進(jìn)行，當(dāng)氣溫低于5℃時(shí)，采取冬季施工保溫措施，使用塑料薄膜嚴(yán)密覆蓋混凝土表面，不得向混凝土表面上灑水。

4 外觀質(zhì)量控制措施

4.1 配合比試驗(yàn)

混凝土的配合比是影響現(xiàn)澆箱梁外觀質(zhì)量的主要因素。試配過(guò)程中，用不同配合比澆筑幾級(jí)體積較大的混凝土試樣，進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，根據(jù)其外觀質(zhì)量情況確定實(shí)際配合比，適當(dāng)增加水泥用量，使混凝土表面光潔且有光澤。

4.2 模板施工

為確?；炷翝仓笸庥^質(zhì)量符合施工標(biāo)準(zhǔn)，施工中須特別注意以下細(xì)節(jié)：

①模板安裝前，對(duì)于模板須清理干凈，刷高效脫模劑，避免拆模后混凝土表面出現(xiàn)蜂窩、麻面。2015年5月16日，現(xiàn)澆箱梁首倉(cāng)混凝土澆筑過(guò)程中，因現(xiàn)場(chǎng)模板全部是新模板，施工作業(yè)人員未按要求將清水模板表面木屑、灰塵清理干凈，再進(jìn)行支筑模板，而是直接支筑清水模板后澆筑混凝土，導(dǎo)致現(xiàn)澆箱梁混凝土外模拆模后留下大面積模板表面色差。

②檢查方木與模板、頂托間的密貼情況，如空隙過(guò)大則會(huì)引起混凝土澆筑后模板變形。

③模板與鋼筋安裝工作要配合進(jìn)行，妨礙鋼筋綁扎的模板應(yīng)待鋼筋安裝完畢后安設(shè)，否則易導(dǎo)致澆筑后的混凝土出現(xiàn)露筋等質(zhì)量缺陷。

④模板接縫處要粘貼海棉條（止?jié){條），防止因接縫處漏漿造成混凝土表面存在蜂窩、空洞、掛簾。2015年6月，項(xiàng)目在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)存在“掛簾”質(zhì)量缺陷共計(jì)5處，究其原因均是因?yàn)槭┕ぷ鳂I(yè)人員未按要求在模板接縫處粘貼止?jié){條或止?jié){條粘貼不規(guī)范，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)箱梁施工時(shí)混凝土漿液順流而下，造成掛簾。

⑤立模時(shí)注意防撞墻鋼筋、伸縮縫鋼筋、泄水孔位置等預(yù)埋件的安裝以及張拉端工作空間是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

⑥采用全站儀和水準(zhǔn)儀對(duì)拼裝好的模板進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，重點(diǎn)檢測(cè)模板位置和底、頂面高程，接點(diǎn)的牢固性以及橫縱向結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，所有項(xiàng)目達(dá)標(biāo)后由負(fù)責(zé)人現(xiàn)場(chǎng)簽認(rèn)，再進(jìn)入混凝土澆筑工序。

4.3 鋼筋安裝

①進(jìn)場(chǎng)的鋼材應(yīng)附帶出廠合格證以及現(xiàn)場(chǎng)抽樣復(fù)檢后的合格證明材料，并且力學(xué)特性和外觀質(zhì)量必須達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)；

②如果鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道、錨件的安裝位置存在沖突，為了不影響預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的安裝質(zhì)量，建議對(duì)鋼筋安裝位置進(jìn)行微調(diào)。焊接鋼筋時(shí)，注意不要燒傷鋼絞線(xiàn)和波紋管道，以免造成張拉斷裂或堵管。

4.4 混凝土拌和及運(yùn)輸

①每聯(lián)箱梁必須采用同一批水泥，以保證混凝土強(qiáng)度和外觀的相對(duì)穩(wěn)定。

②骨料的粒徑和級(jí)配：粗骨料最大粒徑選定為20mm，砂子采用中粗砂（洗砂），其細(xì)度模量為2.6～3.0mm。砂石料進(jìn)料時(shí)，嚴(yán)格控制其質(zhì)量、粒徑及級(jí)配，不合格產(chǎn)品嚴(yán)禁進(jìn)場(chǎng)。

③拌和樓必須使用電子稱(chēng)計(jì)量，保證配料準(zhǔn)確。拌和時(shí)必須控制混凝土攪拌時(shí)間，保證生產(chǎn)出的成品混凝土拌和均勻，顏色一致，不得有離析和沁水現(xiàn)象，并嚴(yán)格控制混凝土坍落度。

4.5 混凝土入倉(cāng)方式

采用12m3混凝土罐車(chē)運(yùn)輸，泵車(chē)澆筑混凝土。

4.6 混凝土振搗

①施工時(shí)要設(shè)專(zhuān)人對(duì)橫隔板、橫隔梁等鋼筋、預(yù)應(yīng)力密集處等關(guān)鍵部位進(jìn)行振搗和檢查。采用插入式振搗器振搗。振搗延續(xù)時(shí)間以混凝土獲得良好的密實(shí)度表面泛漿、氣泡消失為準(zhǔn)。

②振動(dòng)棒在振搗混凝土?xí)r，不得觸及埋設(shè)物、預(yù)應(yīng)力管道和模板，以防結(jié)構(gòu)移位或變形。

③在腹板振搗時(shí)，切記不能把搗固棒插入下層過(guò)深，以免腹板根部砼因搗固分流向底板，造成腹板下部漏筋、空洞。

4.7 混凝土養(yǎng)護(hù)

現(xiàn)澆箱梁混凝土澆筑完畢后，用土工布或塑料布覆蓋，并在混凝土終凝后立即灑水養(yǎng)護(hù)，對(duì)于箱室內(nèi)，采用蓄水養(yǎng)護(hù)，降低高強(qiáng)砼水化熱引起的高溫，養(yǎng)護(hù)期不少于7天。

養(yǎng)護(hù)由專(zhuān)人及時(shí)進(jìn)行，當(dāng)氣溫低于5℃時(shí)，采取冬季施工保溫措施，使用塑料薄膜嚴(yán)密覆蓋混凝土表面，不得向混凝土表面上灑水。

4.8 混凝土外觀質(zhì)量缺陷的修補(bǔ)

當(dāng)箱梁混凝土表面發(fā)生如下質(zhì)量缺陷時(shí)：顏色不均勻、存在氣泡、不平整、存在蜂窩、麻面、澆筑過(guò)程中發(fā)生跑模、露筋等應(yīng)及時(shí)進(jìn)行缺陷的修補(bǔ)。現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行混凝土表面缺陷修時(shí)，工程技術(shù)部門(mén)應(yīng)制定專(zhuān)門(mén)缺陷修補(bǔ)方案，現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格按要求進(jìn)行缺陷修補(bǔ)施工。

5 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)部門(mén)制定現(xiàn)澆箱梁施工方案并通過(guò)專(zhuān)家審核后，項(xiàng)目總工召集各部門(mén)負(fù)責(zé)人及作業(yè)隊(duì)負(fù)責(zé)人進(jìn)行一級(jí)技術(shù)交底，通過(guò)對(duì)方案學(xué)習(xí)，了解之后再將方案分解為：現(xiàn)澆箱梁現(xiàn)場(chǎng)工序質(zhì)量控制、現(xiàn)澆箱梁材料質(zhì)量控制、現(xiàn)澆箱梁混凝土養(yǎng)護(hù)等作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，并針對(duì)不同作業(yè)內(nèi)容，不同人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)二級(jí)交底，確保現(xiàn)澆箱梁外觀質(zhì)量等到控制。

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