高速公路預(yù)制T梁混凝土澆筑過程控制施工技術(shù)研究

韓 光

中鐵十六局集團(tuán)第四工程有限公司

1 引言

在預(yù)制T 梁施工技術(shù)逐漸成熟的過程中，關(guān)于混凝土澆筑過程控制也趨于規(guī)范化發(fā)展。提升預(yù)制T梁混凝土澆筑質(zhì)量可對高速公路建成后的公眾安全、運(yùn)輸安全產(chǎn)生重大影響。據(jù)此，結(jié)合高速公路橋梁工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，控制好預(yù)制T梁施工過程，具有現(xiàn)實(shí)意義，值得引起施工人員與管理者的高度重視。

2 工程概況

都安高速是新增的都香國家高速公路G7611 的首段，是貴州省“5橫6聯(lián)”規(guī)劃的重要組成部分，同時也是西南地區(qū)重要城市通往珠三角經(jīng)濟(jì)區(qū)最近捷的高速通道，承擔(dān)著交通部“品質(zhì)工程”、“綠色公路”、“鋼結(jié)構(gòu)橋應(yīng)用”及“BIM應(yīng)用”四個示范工程。

烏養(yǎng)樞紐互通立交工程建成后肩負(fù)著都安高速和G76廈蓉高速交通轉(zhuǎn)換的重要功能，是全線最重要的控制性工程之一。

因施工場地地勢復(fù)雜且標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛，故而具有相當(dāng)高的施工難度。在該項(xiàng)目的21 座橋梁中，預(yù)制T 梁的實(shí)際使用數(shù)量為1667片，如何加強(qiáng)預(yù)制T梁混凝土施工過程控制，提升梁體混凝土實(shí)體質(zhì)量，對確保實(shí)現(xiàn)綠色品質(zhì)的工程目標(biāo)顯得尤為重要。

3 預(yù)制T梁的施工原則與常見問題

3.1 施工原則

預(yù)制T梁在施工時需要遵從以下施工原則：其一，在布置預(yù)制梁場時，需結(jié)合高速公路項(xiàng)目的工況、進(jìn)度、造價及橋梁施工要求確定預(yù)制梁場位置，以此確保預(yù)制T 梁在運(yùn)輸至施工現(xiàn)場期間耗時更少，進(jìn)而提高施工效率；其二，在預(yù)制T梁施工階段，應(yīng)秉承著環(huán)保原則，盡量避免對周邊環(huán)境造成破壞；其三，在高速公路工程中應(yīng)用預(yù)制T梁時，應(yīng)合理選擇施工技術(shù)、巧妙設(shè)置施工工序，繼而營造良好的施工環(huán)境；其四，在預(yù)制T 梁施工階段，既要保證預(yù)制梁成品的有效保護(hù)，又要注重施工場地的火災(zāi)、水災(zāi)、電力事故的合理把控，以免出現(xiàn)突發(fā)事件加劇施工單位的工程投入成本，最終可提升高速公路預(yù)制T 梁施工安全性[1]。

3.2 常見問題

在都安高速公路預(yù)制T 梁混凝土澆筑過程中，常見的施工問題包括以下幾點(diǎn)：其一，馬蹄部位易產(chǎn)生氣泡?；炷翝仓陂g，一旦振搗不到位或者澆筑順序不科學(xué)均會產(chǎn)生氣泡現(xiàn)象，氣泡的出現(xiàn)將降低混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度；其二，光澤問題，在預(yù)制T梁施工階段，混凝土表面會呈現(xiàn)光澤度下降等問題，一是源于配合比設(shè)計(jì)不合理；二是由選料錯誤引起；三是未對模板內(nèi)壁予以打磨，致使混凝土表面光澤度不高且平整度偏低；其三，蜂窩現(xiàn)象，預(yù)制T梁施工還可產(chǎn)生蜂窩現(xiàn)象，這是在于混凝土漿料用量與實(shí)際要求不匹配，致使混凝土原材料融合度不高呈現(xiàn)浮沉狀態(tài)；其四，麻面問題，預(yù)制T梁混凝土澆筑過程中，振搗屬于重要環(huán)節(jié)，若振搗速度不均勻，極易造成混凝土氣泡消除度下降。

4 高速公路預(yù)制T梁混凝土澆筑施工流程

高速公路預(yù)制T 梁混凝土澆筑施工一般包含以下五個步驟，經(jīng)由每一工序的合理控制，可對混凝土澆筑施工質(zhì)量的提升提供助力。所以，要求施工人員在施工前需明晰施工流程。

（1）制梁臺座，預(yù)制T 梁在施工前，需借助臺座承擔(dān)高速公路構(gòu)件張拉應(yīng)力，一般在制作臺座期間，需借助載重壓路機(jī)實(shí)施壓實(shí)處理，確保梁板在澆筑混凝土過程中無沉降。

（2）安裝模板，在預(yù)制T 梁模板制作完成后，還需要對其予以安裝，需臨時將其固定于鋼筋之上，并在軸線輔助下予以修正，必要時還可運(yùn)用線錘，確保模板安裝到位。同時，還應(yīng)在模板安裝區(qū)域內(nèi)涂抹脫模劑，為后續(xù)模板的快速拆除帶來便捷條件。

（3）波紋管安裝，波紋管在高速公路預(yù)制T梁施工中也占據(jù)著重要地位，可利用徑長80mm 的波紋管，將其安裝于預(yù)制T 梁預(yù)留孔道中。為了避免出現(xiàn)漏漿問題，應(yīng)采用熱熔技術(shù)對接頭部位進(jìn)行處理。另外，還應(yīng)避免在混凝土澆筑環(huán)節(jié)，發(fā)生波紋管上浮狀況。具體可按照“井字形定位法”，將其固定于鋼筋預(yù)制T梁之上，以80cm 間距實(shí)施綁扎，由此為混凝土澆筑過程的順利開展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（4）鋼絞線加工，鋼絞線的選擇需要參照我國頒布的鋼絞線技術(shù)規(guī)范文件實(shí)施優(yōu)選，若鋼絞線質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，還可利用抽樣檢查法對其進(jìn)行質(zhì)檢，整批鋼絞線的重量應(yīng)控制在60t 以下，便于提高檢驗(yàn)有效性[2]。

（5）混凝土澆筑，它是混凝土澆筑過程中的重要步驟，一般可從澆筑方法與振搗質(zhì)量兩個層面上控制施工質(zhì)量。在混凝土澆筑期間，需采用正反向結(jié)合的方法，從預(yù)制T梁一端朝著另一端逐步施工，并在臨近端頭時實(shí)施反向澆筑，以此增加混凝土砼澆筑的密實(shí)性，確保高速公路預(yù)制T 梁能在良好的施工條件下順利完成澆筑任務(wù)。

5 高速公路預(yù)制T梁混凝土澆筑過程控制施工技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)

5.1 注重分層澆筑質(zhì)量

預(yù)制T 梁混凝土澆筑施工過程中，還應(yīng)采用分層澆筑施工技術(shù)實(shí)施混凝土澆筑，先行利用吊斗工具，并分別按照由東向西的澆筑方向逐層澆筑，由此確?；炷翝仓^程中實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量的有效把控。

此外，在分層澆筑時，還可利用水平向分層澆筑、斜向澆筑的方式在高速公路的預(yù)制T梁端頭實(shí)施澆筑操作。其中應(yīng)格外注意的是：在混凝土澆筑過程中，澆筑層厚應(yīng)保持在30cm以內(nèi)，而且還應(yīng)針對預(yù)制T 梁腹板、隔板進(jìn)行同步澆筑，這樣一來，方可實(shí)現(xiàn)澆筑作業(yè)的合理化控制。同時，在澆筑過程中還需搭配振搗施工技術(shù)，以快速插入、緩慢拔出的振搗模式實(shí)現(xiàn)混凝土的均勻分布。為了避免混凝土表面出現(xiàn)氣泡、下沉緩慢等問題，可將振搗頻率設(shè)置在20 秒/次，將振搗器插入到混凝土的10cm 深度左右。在本工程中所應(yīng)用的分層澆筑振搗器械主要為10臺附著式振搗器，在控制好振搗時長的基礎(chǔ)上明確施工責(zé)任，以免受人力因素影響，致使混凝土澆筑質(zhì)量違背工程施工要求。

5.2 精準(zhǔn)設(shè)計(jì)配合比

在高速公路橋梁工程中所開展的混凝土澆筑工作，還需要精準(zhǔn)設(shè)計(jì)混凝土配合比，避免受混凝土質(zhì)量的影響，造成澆筑過程出現(xiàn)問題。通常情況下，在不同的配合比下，混凝土性能也將有所差異。從現(xiàn)場組織的混凝土性能試驗(yàn)結(jié)果可知：在三種坍落度分別為200mm、210mm、215mm 的試驗(yàn)樣品下，其擴(kuò)展度對應(yīng)為480mm、500mm、510mm，而含氣量則為2.8%、3.0%、3.3%，經(jīng)過驗(yàn)證后第三種混凝土具有突出的粘聚性，而且其彈性模量可達(dá)到43.2×104MPa。證實(shí)混凝土配合比與其性能有著重大關(guān)聯(lián)，并且也會影響混凝土澆筑質(zhì)量。所以，需從原材料選擇與配合比設(shè)計(jì)兩個部分制定科學(xué)的混凝土配制方案。

在該工程中，所采用的預(yù)制T梁共包含了1667個，其中混凝土強(qiáng)度等級為C50。在混凝土配合比設(shè)計(jì)期間，其中水泥：砂：碎石：減水劑的比例可設(shè)計(jì)為466:845:893:6.3，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)混凝土性能的優(yōu)化，相關(guān)人員在原本的配合比基礎(chǔ)上，降低碎石含量，其中所使用的天然砂含量上調(diào)2%，并將減水劑含量占比更改為6.0。在配合比重調(diào)后，不但混凝土流動性有所改善，而且還可為混凝土澆筑作業(yè)提供便捷條件，以此為高速公路橋梁工程的高質(zhì)量施工奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，延長高速公路的使用年限[3]。

5.3 嚴(yán)控混凝土密實(shí)性

一般而言，在預(yù)制T 梁施工階段澆筑環(huán)節(jié)體現(xiàn)的混凝土表面一旦密實(shí)性不高，極易產(chǎn)生氣泡問題，從而影響澆筑結(jié)構(gòu)的外觀質(zhì)量。所以，施工人員應(yīng)采取有效措施控制混凝土密實(shí)性，便于混凝土澆筑環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行。

其一，施工人員可加入適量的消泡劑，依據(jù)每9%減水劑摻入量添加1%消泡劑含量的標(biāo)準(zhǔn)，確?；炷翝仓^程中實(shí)現(xiàn)施工技術(shù)的合理化控制。而在選用消泡劑時，可以聚羧類、醚酯類消泡劑為主，經(jīng)由消泡劑的摻入，可避免混凝土澆筑施工出現(xiàn)氣泡增加問題，也能有利于混凝土的快速凝結(jié)。

其二，優(yōu)化振搗方法，在振搗期間，應(yīng)注重振搗次序的掌控，即運(yùn)用交錯法實(shí)施振搗，并且避免混合使用振搗器等，防止振搗不均勻。

5.4 實(shí)現(xiàn)合理化控溫

由于混凝土在高溫狀態(tài)下極易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，故而應(yīng)控制好施工現(xiàn)場的溫度條件。同時，還應(yīng)保證在混凝土配制時，實(shí)現(xiàn)攪拌時間的合理化，以免攪拌時間較多，致使粉煤灰、細(xì)骨料、粗骨料等混凝土原材料出現(xiàn)分布不均問題。若超出限定攪拌時間，還會造成混凝土出現(xiàn)多氣泡現(xiàn)象。所以，在控溫前，還需做好攪拌工作。其時間要求如下，C30以下強(qiáng)度等級的混凝土攪拌時間應(yīng)為40s～45s 之間，高于C35 等級在攪拌外加劑等原料時，時間應(yīng)高于80s，且不超過90s?；炷撂涠仁┕ぴO(shè)計(jì)指標(biāo)若在150mm～210mm 范圍內(nèi)，攪拌時間應(yīng)以40s～45s 為主。若屬于干硬性性質(zhì)，可攪拌60s或65s。

應(yīng)用于高速公路預(yù)制T 梁混凝土澆筑中的施工溫度，應(yīng)在5℃～35℃范圍內(nèi)，并且避免內(nèi)外溫差高于25℃，具體還應(yīng)結(jié)合施工季節(jié)實(shí)施控溫。在混凝土澆筑作業(yè)時，當(dāng)日天氣溫度若未超過5℃，可不予以灑水養(yǎng)護(hù)，以免干擾混凝土內(nèi)在溫度，影響澆筑過程施工質(zhì)量[4]。

5.5 科學(xué)布設(shè)振動器

施工人員在針對澆筑施工技術(shù)予以控制時，應(yīng)增加振動器位置布置合理性，充分參照預(yù)制T 梁特征與施工圖紙確定振動器擺放方位，便于混凝土在振動器的參與下迅速實(shí)現(xiàn)均勻振搗。

施工人員通過分析預(yù)制T梁混凝土表面質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)每1㎡面積內(nèi)存在46個微小氣泡，造成混凝土外觀質(zhì)量不理想。而通過調(diào)節(jié)對應(yīng)的振動器位置后，此種不良現(xiàn)象有所改善。它主要是將振動器的振動頻率設(shè)置在45秒/次，并且利用均勻分布的布設(shè)方法調(diào)整了設(shè)置點(diǎn)。最后在檢測后發(fā)現(xiàn)，混凝土表面氣泡生成率下降了73.9%。所以，在控制高速公路預(yù)制T梁混凝土澆筑施工技術(shù)時，需要從振動器布設(shè)位置上進(jìn)行優(yōu)化，便于混凝土澆筑作業(yè)能夠?yàn)楦咚俟奉A(yù)制T 梁的合理安裝提供便捷服務(wù)，促進(jìn)高速公路橋梁工程項(xiàng)目的優(yōu)質(zhì)發(fā)展。

6 結(jié)束語

綜上所述，加強(qiáng)對預(yù)制T 梁混凝土澆筑質(zhì)量的控制可顯著提升混凝土的實(shí)體質(zhì)量。所以，施工人員需加強(qiáng)對混凝土澆筑控制，杜絕施工隱患問題。據(jù)此，應(yīng)從分層澆筑質(zhì)量、配合比設(shè)計(jì)、混凝土密實(shí)性、合理化控溫、科學(xué)布設(shè)振動器等方面著手，確保高速公路預(yù)制T 梁混凝土澆筑過程能夠處于可控狀態(tài)下，由此保障工程建設(shè)安全，滿足新時代高速公路建設(shè)需求，為我國運(yùn)輸業(yè)以及交通事業(yè)的興旺發(fā)展提供有利條件。