淺談預(yù)應(yīng)力箱梁混凝土一次澆筑成型常見質(zhì)量通病及防治措施

1、淺談預(yù)應(yīng)力箱梁混凝土一次澆筑成型常見質(zhì)量通病及防治措施1概述隨著現(xiàn)代經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展以及人們對交通狀況及交通設(shè)施日益增長的需求，橋梁工程在高速公路及城鎮(zhèn)交通中占得比例越來越大，人們對資源、環(huán)境、及建筑性能要求標(biāo)準(zhǔn)的也在不斷的提高，大規(guī)模的橋梁建設(shè)如火如荼的展開。近年來箱形梁體構(gòu)造逐漸普及，而箱梁混凝土一次性澆筑也越來越得到普遍的推廣。現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁一次澆筑成型工藝相比傳統(tǒng)的箱梁澆筑工藝消除了傳統(tǒng)施工工藝的施工縫，提高了梁體的美觀性；增強了梁體的整體剛度，延長了梁體的耐久性和使用壽命；施工周期短。在預(yù)應(yīng)力箱梁采用一次性現(xiàn)澆法施工時，由于箱梁鋼筋密集、一次性混凝土澆筑方量較大、施工強度大、材料供

2、應(yīng)連貫性等各方面的因素，在模板拆除之后容易出現(xiàn)空鼓、蜂窩麻面、開裂等質(zhì)量通病，影響到箱梁混凝土的質(zhì)量，嚴(yán)重時可能會影響整個橋梁的結(jié)構(gòu)強度。因此，認真分析箱梁混凝土澆筑產(chǎn)生質(zhì)量通病的原因，并通過在實際施工中改善施工工藝、加強施工管理，著重對有可能出現(xiàn)通病的部位和工序嚴(yán)格把關(guān)，盡量避免這些質(zhì)量通病的產(chǎn)生就顯得尤為重要。2工程概況李滄東部43號線（世園大道）工程李村河橋所處位置為世園大道上跨李村河處，墩臺軸線相互平行與道路中心線斜交角為60度。橋位處設(shè)計河底高程62.358m，百年一遇設(shè)計洪水位高程64.34m?？鐝讲贾脼?0+35+35米，采用雙幅橋面，a橋有5個箱室、6道腹板梁總寬度為26.2m

3、，b橋有6個箱室、7道腹板梁總寬度為29.2m。橋面面積約5360平方米。通過對以往橋梁工程箱梁混凝土一次性澆筑存在的質(zhì)量通病進行認真分析和研究，結(jié)合李村河橋梁工程實際情況，在實際的箱梁澆筑過程中采取了一系列行之有效的預(yù)防措施和管理方法，取得了比較良好的效果。3箱梁混凝土一次澆筑成型常見的幾種質(zhì)量通病及在本工程采取的預(yù)防措施3.1箱梁混凝土一次澆筑的最大通病就是箱梁底板倒角板處混凝土的密實度和飽滿度問題。倒角板處混凝土易發(fā)生漏漿、蜂窩、空鼓不密實，封錨區(qū)也易出現(xiàn)蜂窩、氣泡多不密實現(xiàn)象。3.1.1原因分析(1) 倒角處特別是斜腹板處模板坡度大，泵送混凝土流動性大，混凝土澆筑時一次下料過多或分條、

4、分層不清。(2)漏振或振搗間距過大，混凝土不密實；過振造成混凝土離析，骨料與水泥漿分離，影響混凝土強度，鋼筋與混凝土不能有效握裹，造成蜂窩、空洞、漏筋等。(3)倒角處及封錨區(qū)鋼筋密集且布置形式雜亂、腹板波紋管占據(jù)腹板大部分厚度，混凝土澆筑流動不順暢，甚至混凝土到此處時會產(chǎn)生離析，粗骨料不能通過，模板內(nèi)不能充滿，形成空洞。(4)由于材料供應(yīng)不足、施工安排不當(dāng)或某些特殊狀況，造成澆筑停歇時間超過混凝土初凝時間，又未按照留施工縫處理的部位易產(chǎn)生蜂窩和空洞。3.1.2預(yù)防措施（1）保證混凝土供應(yīng)不間斷，保證澆筑連續(xù)性；由底板到頂板全斷面、階梯漸進、斜向分層澆筑。橋梁現(xiàn)澆箱梁采用汽車泵送混凝土?xí)r，由于泵

5、送所需混凝土的流淌性很大，澆搗時混凝土斜面的坡度一般可以達到10%12.5%，難以水平分層澆筑；因此混凝土澆搗時必須采用“分段定點、一個坡度、薄層澆筑、循序推進、一次到頂”的斜面分層澆筑法。分段寬度一般為橋面箱梁全寬，每層厚度3050厘米。圖1為每段混凝土澆搗順序圖，圖2為混凝土斜面分層示意圖。澆搗2皮混凝土( 一個來回)所需時間t1的計算如下(取較大方量一皮混凝土計算)：t1=2vq=2lhbq=2hihbq=2hhbiq式中v較大方量一皮混凝土體積(圖2中線條較密部分)；q混凝土每小時排量(或每小時供應(yīng)量）；l 混凝土流淌長度(自前皮混凝土坡腳算起)；h箱梁混凝土底板厚度；b混凝土每段(澆

6、筑帶)寬度；h薄層混凝土澆筑時每層厚度；i混凝土流淌坡度。圖1每段混凝土澆搗順序圖圖2混凝土斜面分層示意圖根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范(gb50204-92)第4.4.11條規(guī)定：“澆筑混凝土應(yīng)連續(xù)進行。當(dāng)必須間歇時,應(yīng)在前層混凝土初凝之前，將次層混凝土澆筑完畢。”如果混凝土運輸、待泵時間為t2，為保證澆筑第二皮混凝土末段時第一皮混凝土起始段不發(fā)生初凝，混凝土所需初凝時間t不應(yīng)小于t1+t2。李村河橋箱梁混凝土（扣除箱室的有效）厚度為1.5米，混凝土澆筑寬度為25米，每層澆筑厚度為0.3米，混凝土流淌坡度取10%，每小時泵送混凝土量60米3，混凝土運輸、待泵時間為0.6小時，該箱梁混凝土所

7、需的初凝時間計算如下：tt1+t2=2hhbiq+t2 =4.35(小時)實驗室提供的初凝時間為：不小于5小時，滿足要求。根據(jù)以上計算討論綜合結(jié)果制定分層澆筑方案，每層混凝土澆筑的延伸長度為35米，每小時混凝土供應(yīng)量不小于50米3，保證混凝土連續(xù)澆筑不間斷，采用“循環(huán)壓車，單車不澆”和“供應(yīng)少斷，寧慢勿?！钡目刂圃瓌t，要求現(xiàn)場至少要壓一輛罐車，即至少要有兩輛車時才可按正常情況連續(xù)上料，保持澆筑的連續(xù)性。本工程使用的高性能混凝土粘稠度較大，為保證混凝土的流淌長度和流淌坡度，經(jīng)試驗混凝土的最佳塌落度為250mm 。采用從低端0#橋臺向高端3#橋臺箱梁全斷面、階梯漸進、斜向分層澆筑的澆筑工藝，澆筑時

8、按對稱布料，沿兩側(cè)腹板向底板泵送混凝土，兩側(cè)腹板布料長度應(yīng)基本對稱。為保證箱梁底板倒角處密實，將箱梁頂板模板打開一個缺口，在澆筑底板混凝土?xí)r，若砼塌落度較小砼流動性不大可一次澆筑完成：混凝土直接沿腹板梁下料，使用插入式振搗棒振搗腹板混凝土，使混凝土沿著腹板模板溢流進入底板，邊溢流邊振搗。待從倒角涌出的混凝土充滿底板，找平、振搗密實并抹面；若砼塌落度較大流動性強可分兩次：先將底板混凝土澆筑至上層鋼筋網(wǎng)片高度，振搗密實后再從腹板下料，從腹板頂下棒振搗腹板下倒角位置，從倒角涌出的混凝土用鐵鍬鏟到底板中間找平并輕微振搗與下層混凝土密實即可。待底板及腹板下倒角混凝土稍挺約30分鐘后基本不易從倒角處向底板

9、返漿時再進行腹板和頂板混凝土澆筑。如果從腹板溢流出的混凝土過多或者過少，都可以通過頂板模板的缺口處進行找補和清理。圖3 箱梁橫斷面混凝土澆注順序示意圖（2）嚴(yán)格控制振搗時間及振搗間距，不漏振、不過振，快插慢拔，對重點區(qū)域重點振搗。注意掌握插入式振搗棒的操作方法：要快插、慢拔，上下抽動5-10cm。分層澆筑時振搗棒應(yīng)插入已振完的下層混凝土5cm左右，可基本消除分層接縫；掌握好振搗時間，觀察混凝土表面是否不再下沉，是否不再出現(xiàn)氣泡，是否泛水泥漿。本工程泵送混凝土塌落度較大，振搗時間應(yīng)控制在20s左右，不能漏振也不能過振。注意掌握振搗間距：使插入式振搗棒的插入點間距，不超過其作用半徑的1.5倍，一般

10、間距為30cm。在鋼筋、波紋管較密集區(qū)域采用以25型振搗棒和50型振搗棒結(jié)合振搗的方法，對封錨區(qū)等重點區(qū)域除采用振搗棒充分振搗以外，還配以人工振搗及皮錘敲擊等輔助手段。（3）建立健全崗位責(zé)任制，統(tǒng)籌安排和布置管理人員各崗位職責(zé)，明確責(zé)任和義務(wù)，嚴(yán)格按照既定方案實施。成立混凝土澆筑管理小組：攪拌站和現(xiàn)場各安排一名專職材料員掌握混凝土供需情況，隨時溝通，統(tǒng)籌安排出料速度，滿足現(xiàn)場需要；現(xiàn)場布置兩臺泵車分別安置在箱梁兩側(cè)，每臺泵車設(shè)置1名布料人員指揮泵車布料；每個箱室安排1名管理人員負責(zé)振搗棒振搗管理，開工前確定每個振搗人員的工作范圍，責(zé)任可以追究到個人；安排專職安全員帶領(lǐng)若干名工人在箱梁模板支架關(guān)

11、鍵部位關(guān)注模板動態(tài)，隨時掌握漏漿情況以便第一時間做出反應(yīng)；每臺泵車各安排一組試驗人員，以便隨時掌握混凝土的塌落度及和易性狀況，確定澆筑安排。以上澆筑管理小組晝夜各安排一組，以保證箱梁混凝土一次澆注成型，不間斷。建立崗位責(zé)任制，每個人在澆筑前應(yīng)明確自己的責(zé)任區(qū)域和責(zé)任范圍。采取定人、定崗、定責(zé)任，現(xiàn)場掛牌監(jiān)督。操作指揮原則是：混凝土澆筑上料人員服從振搗人員指揮，后臺人員服從前臺人員指揮，下級人員服從上級人員指揮，以防止組織混亂，崗位責(zé)任制不嚴(yán)格。3.2在混凝土澆筑完成后不久，在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件表面出現(xiàn)裂縫，形狀很不規(guī)則，裂縫長短不一，互不連貫，俗稱龜裂3.2.1原因分析（1）在混凝土澆筑后沒有及時的進

12、行覆蓋養(yǎng)護，在混凝土水化熱的影響下，水分蒸發(fā)快，混凝土急劇收縮，在干熱的夏季易產(chǎn)生開裂。（2）粗骨料粒型和級配不好，使用了具有堿活性的骨料或骨料吸水性過大，使混凝土有較大的長期收縮；同時水泥用量過大，使水泥的水化熱過快而導(dǎo)致混凝土抗裂性能下降。3.2.2預(yù)防措施（1）控制澆筑混凝土的溫度，加快混凝土散熱，即使進行養(yǎng)護夏季溫度高，高性能混凝土的水化熱特別高，可以在拌合混凝土?xí)r用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度。澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑面散熱。在澆筑完一段混凝土后即使對表面進行覆蓋毛氈及灑水養(yǎng)護，在橋下設(shè)置專門養(yǎng)護用池塘，隨時抽取水進行養(yǎng)護。（2）嚴(yán)格控制配合比及原材料質(zhì)量，降低水膠比

13、禁止使用堿活性骨料，盡量選用吸水率低、粒型良好、級配優(yōu)良的粗骨料。使用堿性較低的膠凝材料，盡量控制水泥用量。減少單方水泥用量，降低水膠比。使用優(yōu)質(zhì)摻合料減少水化熱過快對高性能混凝土抗裂性能的影響。3.3在拆除箱梁模板后箱梁混凝土外觀容易產(chǎn)生蜂窩、麻面、色差等外觀通病，嚴(yán)重影響箱梁的美觀程度。3.3.1原因分析（1）模板表面粗糙或清理不干凈，有垃圾殘留，拆模時混凝土表面粘損出現(xiàn)麻面。（2）模板接縫處拼接不嚴(yán)，澆筑時漏漿，混凝土表面沿模板縫隙處形成麻面。模板縫隙中如果水分滲走，而水泥沾附在混凝土表面，硬化后形成色斑。（3）混凝土澆筑時，振搗棒碰撞鋼筋使保護層墊塊移位或在鋼筋安裝過程中鋼筋墊塊放置過

14、少或遭到破壞從而造成鋼筋緊貼模板，拆模時漏筋。（4）相鄰兩處混凝土澆筑時，水泥骨料等原材料有區(qū)別、塌落度差距過大、澆筑分層接茬時間不同、外加劑攪拌不均勻等導(dǎo)致拆除模板后混凝土表面形成色差。3.3.2預(yù)防措施（1）在混凝土澆筑前安排專人進行箱梁模板的垃圾清理，用高壓水、氣槍對模板死角進行清理，對于鋼筋密集區(qū)域進行著重的清掃，做到模板表面光潔、濕潤、無殘留。（2）在模板拼裝初期，嚴(yán)格控制模板安裝質(zhì)量，對模板的平整度，特別是接縫處應(yīng)加密方木，模板與模板之間用雙面膠粘合拼裝，外層用膠帶封堵，防止漏漿。（3）為保證混凝土保護層的厚度，應(yīng)注意固定好墊塊，水泥砂漿墊塊應(yīng)植入鐵絲，綁扎在鋼筋上，以防止移位；嚴(yán)格控制墊塊的數(shù)量和位置，不能出現(xiàn)墊塊缺失的情況；鋼筋密集處采用25型振搗棒振搗，混凝土選用合適的粗骨料，結(jié)構(gòu)截面較小、鋼筋較密處，可選用豆石混凝土。（4）控制好料源質(zhì)量做好現(xiàn)場監(jiān)控工作；保持原材料清潔和純凈，嚴(yán)格控制好澆筑時混凝土的塌落度，不適宜的應(yīng)退回攪拌站重新配置，使用外加劑時，應(yīng)充分攪拌均勻再進行試驗合格后方可使用。雖然上述質(zhì)量通病是