箱梁施工中的質(zhì)量缺陷和防護措施

連續(xù)箱梁掛籃施工過程控制質(zhì)量

缺陷和整改措施王雪峰中交一公局橋隧公司滬寧城際VII標軌道板廠項目部【摘要】隨著國民經(jīng)濟和高速公路建設快速發(fā)展，我國鐵路建設事業(yè)嚴重滯后，導致鐵路已成為國家最繁忙的運輸紐帶，所以國家想方設法建設高速鐵路來緩解旅客乘車困難，京滬和滬寧城際高速鐵路施工給人們?nèi)〉靡粋€歷史上罕見的輝煌成就，而采用預應力混凝土箱梁其施工工藝及過程控制必須符合規(guī)范要求，反之會影響整個高速鐵路的運營質(zhì)量，在此淺談預應力混凝土箱梁施工質(zhì)量缺陷和防治措施?！娟P(guān)鍵詞】箱梁預應力張拉封錨過程控制施工工藝1預應力混凝土箱梁現(xiàn)澆1.1箱梁底板與腹板交接處發(fā)生漏漿、不密實，出現(xiàn)孔洞、冷縫、水波紋等現(xiàn)象。這種缺陷形成的原因，從施工質(zhì)量控制角度看主要是：施工工藝不完善，粗骨料級配、粒徑選擇不合理，粗骨料偏大。在底層波紋管上緣，粗骨料易堆積在一起，而為了保證梁體密實性，必然要加強腹板波紋管下混凝土振搗，有時就可能造成振搗過度，在波紋管下緣形成一層砂漿層，從外觀上看，梁體在腹板局部出現(xiàn)不密實或沿底層波紋管方向出現(xiàn)一層水波紋。整改措施：采用底板、腹板、頂板全斷面斜向循環(huán)漸進澆筑工藝，基本同步澆筑，振搗腹板波紋管以下混凝土要嚴格控制粗骨料粒徑、施工時塌落度，必要時對粗骨料進行過篩。1.2混凝土澆筑振搗不密實，施工窗口數(shù)量布置少，振搗方法不滿足施工要求。1.2.1保證外觀質(zhì)量的措施。采取如下幾點相應措施，可有效避免外翼緣板（架梁后其上現(xiàn)澆防撞墻）的外立面表面脫皮現(xiàn)象。1.2.2翼緣板澆筑時，應將長外翼緣板模的內(nèi)面覆蓋以塑料布，以避免澆筑其他部位時，混凝土泥漿濺上而使得表面混凝土前后凝結(jié)不同而造成麻面。1.2.3靠近外翼緣板的混凝土時，適當降低塌落度，加長攪拌時間，而且振搗時從外往里按序振搗，避免稀漿都流至翼緣板邊緣而脫皮。1.2.4翼緣板初凝后，要用潮濕的草袋覆蓋，以避免此處失水過快而風裂。1.2.5翼緣板的側(cè)面加強脫模劑的涂刷，以利于脫模。1.2.6澆筑頂板混凝土時，上面的作業(yè)人員不得踏踩模型對拉桿，以免初凝時因?qū)瓧U的上下顫動而使側(cè)板擾動混凝土面，破壞表面的成型，造成無光潔面，脫皮現(xiàn)象。因此，上面的作業(yè)人員可采用頂板設立的馬鐙架板的方式踏踩作業(yè)，馬鐙還可作為架梁后澆筑防撞墻支模用拉撐。1.2.7澆筑完成，表面收漿干燥后，應及時養(yǎng)護。待混凝土強度達到設計的80%，或根據(jù)現(xiàn)場施工試驗結(jié)果，經(jīng)監(jiān)理工程師同意后方可拆模。1.2.8養(yǎng)生。拆模時一定要人員、工具配備到位，可采用吊車或手葫蘆、小千斤頂拆模，以免傷人或刮傷混凝土。拆模后要將梁體整體檢查一遍，主要看外表面是否光潔，有無氣眼有無漏漿，不足處及時修補，然后采用外圍塑料薄膜，頂板灑水，腹內(nèi)放水養(yǎng)生。滬寧城際婁江連續(xù)箱梁頂板現(xiàn)場澆筑實況圖示1.3板應按照需要多預留施工窗口，且呈“梅花型”狀態(tài)，而腹板鋼筋綁扎最好分為兩次,最后一次在澆筑時完成，避免振搗不到位，這樣澆筑時務必符合澆筑要求：澆筑要采用先底板，再腹板，后頂板全斷面由粱的一端向另一端斜向循序漸進的方法進行，利用內(nèi)模頂板上的插板打開內(nèi)模天窗，從內(nèi)模頂經(jīng)小溜槽注入混凝土澆筑底板，這樣避免底板混凝土流經(jīng)過多的鋼筋而發(fā)生骨料不均勻和離析現(xiàn)象，待底板混凝土澆筑4?5m后，需扣牢底板頂模板，然后澆筑腹板，箱梁腹板是箱體的支撐骨架，又是將來預應力張拉的直接受力部位，其內(nèi)又布置波紋管等，故振搗時要特別注意，要以在腹板外模鋼骨架上貼掛多個高頻小功率附著式振搗器為主，內(nèi)插振搗棒為輔的振搗方式，而且底版和腹板的連接處、腹板和頂版的連接處要加強振搗確保密實無蜂窩麻面。箱梁的外觀質(zhì)量通病為腹板混凝土水暈，形成原因是由于腹板本身厚度較?。ㄒ话銥?8cm），腹板中鋼筋密集，縱向貫穿波紋管，混凝土在下落過程中骨料和水泥漿極易被分離，且混凝土在其中的流動性受到嚴重的限制，故先后落入的稠稀不一的混凝土水泥漿不能充分相融，因此,就在混凝土凝結(jié)后出現(xiàn)了水波紋?？刂扑y的方法是：①嚴格控制落入腹板的混凝土的塌落度，使其盡量一致，偏差不大于lcm；②要嚴格控制外壁懸掛的附著式振搗器的間距，不得超過震動有效半徑的二倍（有效半徑要提前做試驗確定），以免漏震，也不能使有效半徑重疊超過10cm，以免過震而發(fā)生離析產(chǎn)生水紋。③灌注時，先用震動棒輔助混凝土下落，待落入腹板混凝土達60%高度時，按序打開附著式振動器，震動15?25s,使混凝土均勻落下，至表面泛漿不再下沉，然后再灌入剩余部分混凝土，最后用3.2cm的細震動棒從上至下，按序逐棒插震，待混凝土表面泛漿且不再下沉后停止。插入式振搗器應避免觸及預應力管道。附著式振搗器應按序開震，而且，兩側(cè)腹板應同時進行，使兩側(cè)模板同時均勻受力，避免變形。通過以上的振搗方法既可很好地保證工程質(zhì)量又可有效地避免腹板混凝土出現(xiàn)水波紋痕跡。按照如上方法從箱梁的一端逐段澆筑到另一端，直至完成混凝土灌注。預應力箱梁張拉后反拱度過大，影響橋面系施工。在橋面系施工中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)反拱度偏大，特別是邊跨箱梁有時反拱度甚至達到4?5cm，導致橋面系施工困難，橋面鋪裝厚度不足。這主要是因為：①邊跨箱梁與中跨箱梁相比，預應力筋較多，而且邊跨箱梁不存在負彎矩張拉。②箱梁正彎矩張拉時，由于齡期等原因，彈性模量未達到設計要求強度，引起張拉后跨中反拱過大。③儲梁期過長，從正彎矩張拉結(jié)束到負彎矩張拉時間間隔太長，甚至超過60天。常常引起橋面鋪裝層開裂，此后帶來橋面水毀等質(zhì)量問題。整改措施：注意控制張拉時混凝土彈性模量。嚴格控制箱梁混凝土施工配合比。及時張拉、出坑，減少存梁期，及時安裝，并進行濕接頭、濕接縫施工。1.4箱梁翼板、張拉孔未嚴格按施工圖紙及規(guī)范要求預埋環(huán)形鋼筋、縱向受力鋼筋，少筋、錯筋現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，澆濕接縫、張拉孔混凝土時，未嚴格按施工縫處理，即扳正、焊接頂板預留鋼筋。老混凝土面鑿毛，新澆混凝土前未灑水潤濕，濕接縫、張拉孔等處混凝土粘結(jié)強度差，不能保證箱梁間混凝土受力的連續(xù)性，直接影響橋梁總體安全。整改措施：加強檢查，張拉孔（特別是大的張拉孔）預埋筋不能少埋，梁預制成型后及時鑿出扳正。濕接縫施工時，頂板環(huán)形錨筋須對齊焊拉。封閉張拉孔及濕接縫施工時要專人跟班檢查其鑿毛程度、鋼筋焊接質(zhì)量、搭接長度，混凝土澆筑時要嚴格按施工縫處理，灑水潤濕。1.5梁安裝不能保證每片梁下臨時支座或永久支座均勻受力。由于箱梁支座頂面難以保證完全在一個平面上，有時即使在一個平面上，也有可能因梁底不平造成受力不均，特別是端跨梁因永久支座與橡膠支座變形不一樣，更易造成受力不均，甚至脫空，直接影響以后橋梁使用。整改措施：定期檢測梁底模板支座處平整度，控制在1mm以下。嚴格控制臨時支座頂面高程，發(fā)現(xiàn)誤差及時調(diào)整。臨時支座設計時要考慮施工期間臨時荷載作用，并進行超載預壓，使用前密封保存。1.6一聯(lián)內(nèi)濕接頭、濕接縫施工順序沒有按設計要求對稱施工。這主要是由于施工安排不當、工期過長造成的。按照設計要求，一般一聯(lián)內(nèi)箱梁完成體系轉(zhuǎn)換時，施工順序要求從聯(lián)端向中間對稱施工，而在實際施工中有時受工期制約，往往按安裝順序施工濕接頭，這樣由于施工方法的改變，箱梁從簡支變?yōu)檫B續(xù)時，梁長收縮、溫度應力均與設計時考慮有差異。整改措施：如果不能做到一聯(lián)內(nèi)濕接頭對稱施工，一聯(lián)內(nèi)負彎矩分兩次張拉，張拉負彎矩時，相鄰墩濕接頭混凝土均已澆筑，張拉時先張拉短束，待一聯(lián)內(nèi)濕接頭混凝土均澆筑完成后再張拉長束，完成體系轉(zhuǎn)換。2預應力張拉與壓漿2.1施加預應力張拉時應力大小控制不準，實測延伸量與理論計算延伸量超出規(guī)范要求的±6%。其主要原因：①油表讀數(shù)不夠精確。目前，一般油表讀數(shù)精確度為IMpa,IMpa以下讀數(shù)均為估讀，且持荷時油表指針往往來回擺動。②千斤頂校驗方法有缺陷。千斤頂校驗時無論采用主動加壓，還是被動加壓，往往都是采用主動加壓整數(shù)時對應的千斤頂讀數(shù)繪出千斤頂校驗曲線，施工中將張拉力對應的油表讀數(shù)在曲線上找點或內(nèi)插，這樣得到的油表讀數(shù)與千斤頂實際拉力存在著系統(tǒng)誤差。另外，還可能由于千斤頂油路故障導致油表讀數(shù)與千斤頂實際張拉力不對應。③計算理論延伸量時，預應力鋼鉸線彈模取值不準。一般彈模取值主要根據(jù)試驗確定，取試驗值的中間值，鋼鉸線出廠時雖然能符合GB要求，但本身彈模離散較大，不太穩(wěn)定，可能導致實測延伸量與理論延伸量誤差較大，超出規(guī)范要求。整改措施：張拉人員要相對固定，張拉時采用應力和伸長量“雙控”。千斤頂、油表要定期校驗，張拉時發(fā)現(xiàn)異常情況要及時停下來找原因，必要時重新校驗千斤頂、油表。千斤頂、油表校驗時盡量采用率定值，即按實際初應力、控制應力校驗對應的油表讀數(shù)。擴大鋼鉸線檢測頻率，每捆鋼鉸線都要取樣做彈模試驗，及時調(diào)整鋼鉸線理論延伸量。2.2預應力孔道壓漿不及時、壓漿不飽滿。施工規(guī)范規(guī)定：預應力張拉錨固到壓漿這段時間最多不超過14天，這主要是防止預應力筋銹蝕，但有些施工單位由于施工安排不當，工序銜接不好，數(shù)月甚至更長時間才壓漿，由于預應力筋張拉后，比原始鋼材碳素晶體間歇加大，水分子及不良氣體極易浸入，銹蝕明顯加快，引起預應力損失加大。整改措施：張拉后及時壓漿封錨。3箱梁頂面調(diào)平層由于箱梁張拉起拱，安裝誤差等原因，造成箱梁頂面調(diào)平層厚度不均勻，箱梁頂面調(diào)平層特別是負彎矩區(qū)橋面調(diào)平層縱、橫向產(chǎn)生不規(guī)則裂紋。由于箱梁橋面調(diào)平層設計為10cm,在中墩支座處是負彎矩區(qū)，上緣受拉，有的設計要求調(diào)平層與箱梁頂板必須按施工縫處理，這樣即使橋面鋪裝與箱梁形成整體后，鋪裝層參與受力，按三角形應力分布圖式，越是距中性軸越遠的地方，應力越大，越容易開裂，而且箱梁是預應力混