浅谈预应力箱梁混凝土一次浇筑成型常见质量通病及防治措施.doc

浅谈预应力箱梁混凝土一次浇筑成型 常见质量通病及防治措施 1概述 随着现代经济技术的发展以及人们对交通状况及交通设施日益增长的需求，桥梁工程在高速公路及城镇交通中占得比例越来越大，人们对资源、环境、及建筑性能要求标准的也在不断的提高，大规模的桥梁建设如火如荼的展开。近年来箱形梁体构造逐渐普及，而箱梁混凝土一次性浇筑也越来越得到普遍的推广。现浇预应力连续箱梁一次浇筑成型工艺相比传统的箱梁浇筑工艺消除了传统施工工艺的施工缝，提高了梁体的美观性；增强了梁体的整体刚度，延长了梁体的耐久性和使用寿命；施工周期短。 在预应力箱梁采用一次性现浇法施工时，由于箱梁钢筋密集、一次性混凝土浇筑方量较大、施工强度大、材料供应连贯性等各方面的因素，在模板拆除之后容易出现空鼓、蜂窝麻面、开裂等质量通病，影响到箱梁混凝土的质量，严重时可能会影响整个桥梁的结构强度。因此，认真分析箱梁混凝土浇筑产生质量通病的原因，并通过在实际施工中改善施工工艺、加强施工管理，着重对有可能出现通病的部位和工序严格把关，尽量避免这些质量通病的产生就显得尤为重要。 2工程概况 李沧东部43号线（世园大道）工程李村河桥所处位置为世园大道上跨李村河处，墩台轴线相互平行与道路中心线斜交角为60度。桥位处设计河底高程62.358m，百年一遇设计洪水位高程64.34m。跨径布置为30+35+35米，采用双幅桥面，A桥有5个箱室、6道腹板梁总宽度为26.2m，B桥有6个箱室、7道腹板梁总宽度为29.2m。桥面面积约5360平方米。 通过对以往桥梁工程箱梁混凝土一次性浇筑存在的质量通病进行认真分析和研究，结合李村河桥梁工程实际情况，在实际的箱梁浇筑过程中采取了一系列行之有效的预防措施和管理方法，取得了比较良好的效果。 3箱梁混凝土一次浇筑成型常见的几种质量通病及在本工程采取的预防措施 3.1箱梁混凝土一次浇筑的最大通病就是箱梁底板倒角板处混凝土的密实度和饱满度问题。倒角板处混凝土易发生漏浆、蜂窝、空鼓不密实，封锚区也易出现蜂窝、气泡多不密实现象。 3.1.1原因分析 (1) 倒角处特别是斜腹板处模板坡度大，泵送混凝土流动性大，混凝土浇筑时一次下料过多或分条、分层不清。 (2)漏振或振捣间距过大，混凝土不密实；过振造成混凝土离析，骨料与水泥浆分离，影响混凝土强度，钢筋与混凝土不能有效握裹，造成蜂窝、空洞、漏筋等。 (3)倒角处及封锚区钢筋密集且布置形式杂乱、腹板波纹管占据腹板大部分厚度，混凝土浇筑流动不顺畅，甚至混凝土到此处时会产生离析，粗骨料不能通过，模板内不能充满，形成空洞。 (4)由于材料供应不足、施工安排不当或某些特殊状况，造成浇筑停歇时间超过混凝土初凝时间，又未按照留施工缝处理的部位易产生蜂窝和空洞。 3.1.2预防措施 （1）保证混凝土供应不间断，保证浇筑连续性；由底板到顶板全断面、阶梯渐进、斜向分层浇筑。 桥梁现浇箱梁采用汽车泵送混凝土时，由于泵送所需混凝土的流淌性很大，浇捣时混凝土斜面的坡度一般可以达到10%～12.5%，难以水平分层浇筑；因此混凝土浇捣时必须采用“分段定点、一个坡度、薄层浇筑、循序推进、一次到顶”的斜面分层浇筑法。分段宽度一般为桥面箱梁全宽，每层厚度30～50厘米。图1为每段混凝土浇捣顺序图，图2为混凝土斜面分层示意图。 浇捣2皮混凝土( 一个来回)所需时间t1的计算如下(取较大方量一皮混凝土计算)： 式中V———较大方量一皮混凝土体积(图2中线条较密部分)； q———混凝土每小时排量(或每小时供应量）； L ———混凝土流淌长度(自前皮混凝土坡脚算起)； H———箱梁混凝土底板厚度； b———混凝土每段(浇筑带)宽度； h———薄层混凝土浇筑时每层厚度； i———混凝土流淌坡度。 图1每段混凝土浇捣顺序图 图2混凝土斜面分层示意图 根据《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)第4.4.11条规定：“浇筑混凝土应连续进行。当必须间歇时,应在前层混凝土初凝之前，将次层混凝土浇筑完毕。”如果混凝土运输、待泵时间为t2，为保证浇筑第二皮混凝土末段时第一皮混凝土起始段不发生初凝，混凝土所需初凝时间t不应小于t1+t2。 李村河桥箱梁混凝土（扣除箱室的有效）厚度为1.5米，混凝土浇筑宽度为25米，每层浇筑厚度为0.3米，混凝土流淌坡度取10%，每小时泵送混凝土量60米3，混凝土运输、待泵时间为0.6小时，该箱梁混凝土所需的初凝时间计算如下： =4.35(小时) 实验室提供的初凝时间为：不小于5小时，满足要求。 根据以上计算讨论综合结果制定分层浇筑方案，每层混凝土浇筑的延伸长度为3～5米，每小时混凝土供应量不小于50米3，保证混凝土连续浇筑不间断，采用“循环压车，单车不浇”和“供应少断，宁慢勿停”的控制原则，要求现场至少要压一辆罐车，即至少要有两辆车时才可按正常情况连续上料，保持浇筑的连续性。本工程使用的高性能混凝土粘稠度较大，为保证混凝土的流淌长度和流淌坡度，经试验混凝土的最佳塌落度为250mm 。 采用从低端0#桥台向高端3#桥台箱梁全断面、阶梯渐进、斜向分层浇筑的浇筑工艺，浇筑时按对称布料，沿两侧腹板向底板泵送混凝土，两侧腹板布料长度应基本对称。为保证箱梁底板倒角处密实，将箱梁顶板模板打开一个缺口，在浇筑底板混凝土时，若砼塌落度较小砼流动性不大可一次浇筑完成：混凝土直接沿腹板梁下料，使用插入式振捣棒振捣腹板混凝土，使混凝土沿着腹板模板溢流进入底板，边溢流边振捣。待从倒角涌出的混凝土充满底板，找平、振捣密实并抹面；若砼塌落度较大流动性强可分两次：先将底板混凝土浇筑至上层钢筋网片高度，振捣密实后再从腹板下料，从腹板顶下棒振捣腹板下倒角位置，从倒角涌出的混凝土用铁锹铲到底板中间找平并轻微振捣与下层混凝土密实即可。待底板及腹板下倒角混凝土稍挺约30分钟后基本不易从倒角处向底板返浆时再进行腹板和顶板混凝土浇筑。如果从腹板溢流出的混凝土过多或者过少，都可以通过顶板模板的缺口处进行找补和清理。 图3 箱梁横断面混凝土浇注顺序示意图 （2）严格控制振捣时间及振捣间距，不漏振、不过振，快插慢拔，对重点区域重点振捣。 注意掌握插入式振捣棒的操作方法：要快插、慢拔，上下抽动5-10cm。分层浇筑时振捣棒应插入已振完的下层混凝土5cm左右，可基本消除分层接缝；掌握好振捣时间，观察混凝土表面是否不再下沉，是否不再出现气泡，是否泛水泥浆。本工程泵送混凝土塌落度较大，振捣时间应控制在20s左右，不能漏振也不能过振。注意掌握振捣间距：使插入式振捣棒的插入点间距，不超过其作用半径的1.5倍，一般间距为30cm。在钢筋、波纹管较密集区域采用以25型振捣棒和50型振捣棒结合振捣的方法，对封锚区等重点区域除采用振捣棒充分振捣以外，还配以人工振捣及皮锤敲击等辅助手段。 （3）建立健全岗位责任制，统筹安排和布置管理人员各岗位职责，明确责任和义务，严格按照既定方案实施。 成立混凝土浇筑管理小组：搅拌站和现场各安排一名专职材料员掌握混凝土供需情况，随时沟通，统筹安排出料速度，满足现场需要；现场布置两台泵车分别安置在箱梁两侧，每台泵车设置1名布料人员指挥泵车布料；每个箱室安排1名管理人员负责振捣棒振捣管理，开工前确定每个振捣人员的工作范围，责任可以追究到个人；安排专职安全员带领若干名工人在箱梁模板支架关键部位关注模板动态，随时掌握漏浆情况以便第一时间做出反应；每台泵车各安排一组试验人员，以便随时掌握混凝土的塌落度及和易性状况，确定浇筑安排。以上浇筑管理小组昼夜各安排一组，以保证箱梁混凝土一次浇注成型，不间断。 建立岗位责任制，每个人在浇筑前应明确自己的责任区域和责任范围。采取定人、定岗、定责任，现场挂牌监督。操作指挥原则是：混凝土浇筑上料人员服从振捣人员指挥，后台人员服从前台人员指挥，下级人员服从上级人员指挥，以防止组织混乱，岗位责任制不严格。 3.2在混凝土浇筑完成后不久，在结构或构件表面出现裂缝，形状很不规则，裂缝长短不一，互不连贯，俗称龟裂 3.2.1原因分析 （1）在混凝土浇筑后没有及时的进行覆盖养护，在混凝土水化热的影响下，水分蒸发快，混凝土急剧收缩，在干热的夏季易产生开裂。 （2）粗骨料粒型和级配不好，使用了具有碱活性的骨料或骨料吸水性过大，使混凝土有较大的长期收缩；同时水泥用量过大，使水泥的水化热过快而导致混凝土抗裂性能下降。 3.2.2预防措施 （1）控制浇筑混凝土的温度，加快混凝土散热，即使进行养护 夏季温度高，高性能混凝土的水化热特别高，可以在拌合混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑面散热。在浇筑完一段混凝土后即使对表面进行覆盖毛毡及洒水养护，在桥下设置专门养护用池塘，随时抽取水进行养护。 （2）严格控制配合比及原材料质量，降低水胶比 禁止使用碱活性骨料，尽量选用吸水率低、粒型良好、级配优良的粗骨料。使用碱性较低的胶凝材料，尽量控制水泥用量。减少单方水泥用量，降低水胶比。使用优质掺合料减少水化热过快对高性能混凝土抗裂性能的影响。 3.3在拆除箱梁模板后箱梁混凝土外观容易产生蜂窝、麻面、色差等外观通病，严重影响箱梁的美观程度。 3.3.1原因分析 （1）模板表面粗糙或清理不干净，有垃圾残留，拆模时混凝土表面粘损出现麻面。 （2）模板接缝处拼接不严，浇筑时漏浆，混凝土表面沿模板缝隙处形成麻面。模板缝隙中如果水分渗走，而水泥沾附在混凝土表面，硬化后形成色斑。 （3）混凝土浇筑时，振捣棒碰撞钢筋使保护层垫块移位或在钢筋安装过程中钢筋垫块放置过少或遭到破坏从而造成钢筋紧贴模板，拆模时漏筋。 （4）相邻两处混凝土浇筑时，水泥骨料等原材料有区别、塌落度差距过大、浇筑分层接茬时间不同、外加剂搅拌不均匀等导致拆除模板后混凝土表面形成色差。 3.3.2预防措施 （1）在混凝土浇筑前安排专人进行箱梁模板的垃圾清理，用高压水、气枪对模板死角进行清理，对于钢筋密集区域进行着重的清扫，做到模板表面光洁、湿润、无残留。 （2）在模板拼装初期，严格控制模板安装质量，对模板的平整度，特别是接缝处应加密方木，模板与模板之间用双面胶粘合拼装，外层用胶带封堵，防止漏浆。 （3）为保证混凝土保护层的厚度，应注意固定好垫块，水泥砂浆垫块应植入铁丝，绑扎在钢筋上，以防止移位；严格控制垫块的数量和位置，不能出现垫块缺失的情况；钢筋密集处采用25型振捣棒振捣，混凝土选用合适的粗骨料，结构截面较小、钢筋较密处，可选用豆石混凝土。 （4）控制好料源质量做好现场监控工作；保持原材料清洁和纯净，严格控制好浇筑时混凝土的塌落度，不适宜的应退回搅拌站重新配置，使用外加剂时，应充分搅拌均匀再进行试验合格后方可使用。 虽然上述质量通病是我们在预应力箱梁混凝土一次浇筑成型中比较常见的几种的工程质量问题。但这些质量问题往往是我们在施工过程中人为操作失当或者管理失误等造成的。如果我们在日积月累的施工生产中加以足够的重视和积累，贯彻“预防为主，防治结合，全过程控制”的方针，提高质量管理意识，加大质量管理力度，很多质量问题完全可以避免甚至为我们提供更好的质量管理案例进行研究和创新。我们应不断的在施工生产中总结和避免已知的质量问题，不断发现和预防新的质量问题，循序渐进，不断进步，为施工建设贡献力量。 10