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摘要:针对预制箱梁拆模后出现的一些质量和外观缺陷的问题,从缺陷的分类及产生原因对预制箱梁过程中的模板、配合比、混凝土原材及浇注过程中的振捣等因素分析,提出后续预制箱梁质量缺陷的预防措施和对已预制箱梁质量缺陷的处理措施。
关键词:箱梁 缺陷分类 处理措施预防措施 配合比
中图分类号:F253.3 文献标识码:A 文章编号:
本工程地处津冀地区,区段为冲积平原,地形平坦,施工段地质为冲积层,土层分布从上到下为粘土、粉质粘土、粉土、细砂、粉质粘土、粉砂层。局部地段有淤泥质黏土。沿线地下水主要为第四系孔隙潜水,赋存于第四系松散堆积层中,局部具承压性,其中砂类土层中水量丰富。在施工过程中,因地理位置和气候的特殊情况还是出现了质量瑕疵。下面笔者结合本项目箱梁预制过程中出现的质量缺陷,通过产生原因分析,结合施工经验,提出对后续预制箱梁质量缺陷的预防措施和对已预制箱梁质量缺陷的处理措施,使其满足现行质量标准要求。
一、箱梁的施工流程:
制梁场采用梁场内高台位法制梁,施工流程为:台座(底模)清理→侧模安装、调整→钢筋整体绑扎、安装→内模滑移就位、调整→端模安装→检查签证→混凝土浇注→混凝土养护→端模拆除→预、初张拉→内模滑移、侧模拆除→移梁→终张、压浆、封锚。
二、工程及质量缺陷情况描述
箱梁预制完成后,发现拆模后部分箱梁内部底板与腹板交接处及波纹管附近出现面积、大小不等、成条状分布的麻面、蜂窝、漏筋、孔洞、裂缝、混凝土表面颜色不均匀,甚至出现结构接缝和施工缝处产生烂根、烂边现象,为此,我项目部要求施工队伍立即停止施工,严格按照“三不放过”的原则进行处理,即不找出事情的原因不放过,施工队伍不吸取教训不放过,没有有效可行的措施不放过。
三、缺陷的分类及产生原因
(一)麻面
麻面是混凝土表面局部出现缺浆粗糙或有小凹坑、麻点、气泡等,形成粗糙面,但混凝土表面无钢筋外露现象。
其主要原因是模板表面粗糙、粘附硬水泥浆垢、拼缝不严,局部漏浆等,还有混凝土振捣不实,气泡未排出,停在模板表面形成麻点。
(二)蜂窝
蜂窝就是混凝土结构局部疏松,骨料集中而无砂浆,骨料间形成蜂窝状的孔穴。
其主要原因是混凝土拌和不均,骨料与砂浆分离,模板破损或模板缝隙未堵严,造成漏浆,混凝土未分层下料,振捣不充分,或漏振,或振捣时间不够,未达到返浆的程度。
(三)露筋
钢筋混凝土结构的主筋、副筋或箍筋等裸露在表面,没有被混凝土包裹。
其主要原因一是浇注混凝土时,钢筋垫块位移,或垫块漏放,致使钢筋下坠或外移紧贴模板面外露,二是混凝土保护层太小或保护层处混凝土漏振,或振捣棒撞击钢筋或踩踏钢筋,使钢筋位移,造成露筋,三是骨料粒径偏大,振捣不充分,混凝土于钢筋处架空造成钢筋与模板间无混凝土。
(四)孔洞
钢筋混凝土结构中有较大的孔洞,或蜂窝较大,钢筋局部或全部裸露。
其主要原因是振捣不充分或未振捣而使混凝土架空;混凝土中包有水或泥土。
(五)结构接缝和施工缝处产生烂根、烂边
其主要原因是施工缝留设位置不当,模板安装完毕后,接缝处未清理干净,对施工缝处先浇筑混凝土表面未做处理,或处理不当,模板接缝处漏浆。
(六)裂缝
钢筋混凝土结构的裂缝包括收缩裂缝、温度裂缝、沉陷裂缝、张抗裂缝和运输裂缝。
其主要原因是混凝土温控措施不力,所浇混凝土养护不善,有外力作用于混凝土结构,如所浇注混凝土过早承荷或受到爆破震动,混凝土结构基础不均匀沉陷,运输时的颠簸。
(七)混凝土表面颜色不均匀
其主要原因是原材料种类变化,凝土的养护条件不一致,混凝土振捣的时间长短、方式不同,脱模剂的涂刷不均匀,模板表面不洁或表面被污染,混凝土骨料中含有染色物质,混凝土外加剂选型不当,拆模时人为造成的颜色变化等。
四、混凝土缺陷处理措施
(一)麻面的处理措施
先将麻面处表面松散浆体清除,用清水清理干净,再用喷壶向混凝土表面喷水直至吸水饱和,将配置好的水泥干灰均匀涂抹在表面,此过程应反复进行,直至有缺陷的地方全部被水泥灰覆盖。待24 h凝固后用镘刀将凸出于衬砌面的水泥灰清除,然后按照涂抹水泥灰方法进行细部的修复,保证混凝土表面平整、密实。需要注意的是调配水泥灰,黑、白水泥采用5:2的比例调配,可掺入适量的粉煤灰。
(二)蜂窝的处理措施
1、对于小蜂窝:用镘刀将调好的砂浆压入蜂窝面,同时刮掉多余的砂浆;注意养护,待修补的砂浆达到一定强度后,使用角磨机打磨一遍;对于要求较高的地方可用砂纸进行打磨。
2、对于大一点的蜂窝:先凿去蜂窝处薄弱松散的混凝土和突出的颗粒,用钢丝刷洗刷干净后支模,再用比梁体混凝土高一强度等级的细石混凝土(粒径l0~20 mm)仔细强力填塞捣实,并认真养护。对较深的蜂窝,影响承载力而又难于清除时,可埋压浆管、排气管,表面抹砂浆或浇注混凝土封闭后,再放水泥砂浆,把蜂窝的石子包裹起来,填满缝隙结成整体,必要时可进行水泥灌浆处理。
(三)露筋的处理措施
露筋的修补一般都是先用锯切槽,划定需要处理的范围,形成整齐而规则的边缘,再人工对处理范围内的疏松混凝土进行清除。
1、对表面露筋,刷洗干净后,用1:2或1:2.5水泥砂浆将露筋部位抹压平整,并认真养护。
2、如露筋较深,应将薄弱混凝土和突出的颗粒凿去,洗刷干净后,用比原来高一强度等级的细石混凝土填塞压实, 或采用喷射混凝土工艺或压力灌浆技术进行修补,并认真养护。
(四)孔洞的处理措施
孔洞修补办法:
先将孔洞凿去松散部分,使其形成规则形状,用钢丝刷将破损处的尘土、碎屑清除,用压缩空气机吹干净修补面,用水冲洗修补面,使修补面周边混凝土充分湿润,填上所选择的修补混凝土,振捣、压实、抹平,按所用材料的要求进行养护,如果有钢绞线外露的地方需做好防护,以免堵塞预应力孔道。
(五)结構接缝和施工缝处产生烂根、烂边的处理措施
先将烂根、烂边处的松散混凝土和软弱的颗粒凿去,洗刷干净后,支模,用比原来混凝土高一强度等级的细石混凝土填补,并捣实,按要求进行养护。
(六)混凝土裂缝的处理措施
根据裂纹宽度的不同,一般裂纹修补方法有表面封闭施工法、压力注浆施工法和开槽修补法。
1、表面封闭施工法
首先要清洁表面,去除油污、灰尘、松动颗粒等,然后用水冲洗,充分润湿混凝土,适当干燥(潮湿无明水),再然后涂刷赛柏斯灰浆,表面覆盖保湿养护最后表面打磨修饰。
2、 开槽修补施工
首先凿“V”形槽,用水冲洗,去除灰尘、松动颗料等,然后适当干燥(潮湿无明水),再填塞赛柏斯修补堵漏剂胶泥,最后表面覆盖保湿养护。
3、“壁可法”压力注浆施工
首先查明裂缝,确定哪些裂纹需采用“壁可法”压力注浆。确定好后沿裂缝方向固定注胶器底座,对裂缝附近50mm范围内的混凝土表面用钢丝刷或砂轮机进行打磨处理,接着用专用的封缝胶沿裂纹走向,骑缝封闭裂缝的表面,封闭范围3~5㎝宽。涂抹层厚度>1.5㎜,要尽量一次完成,避免反复涂抹。封闭裂纹表面时,须认真细心,避免堵塞裂缝。
待裂纹表面的封缝胶固化后,用专用注胶器吸入修补胶液(胶液量按裂缝需要确定),插入白色的插销,将注胶器安装在底座上,装上所需要的橡皮筋。
拔出注胶器上的插梢,注胶器内的浆液就可注入裂缝,如注胶器内的胶液用完,需添加胶液时,可在空的注胶器添加,继续注浆。当注胶器内的浆液不再注入裂缝,待稳定一段时间(约10分钟左右)可取下注胶器,并用丙酮或酒精清洗干净(不能用水洗),重复使用。取出注胶器时要注意将注胶器的底座口封住,以免已灌入裂缝的胶液流出。待浆液固化24小时后就可拆除注胶器底座,并用砂轮机將残余料磨平。
(七)混凝土表面颜色不均匀处理措施
所浇筑混泥土拆模后表面颜色不均匀,可以通过人工用水泥灰抹面使其颜色变得均匀。水泥灰采用黑、白水泥按照5:2的比例进行调配,可掺入适量的粉煤灰。水泥、粉煤灰均采用与梁体用的水泥同品牌,同批号,确保箱梁表面颜色均匀统一。
五、混凝土缺陷的预防措施
(一)通过控制钢筋施工质量预防
钢筋必须进行质量复检,选择有经验的施工人员进行制作加工,控制浪费现象,钢筋表面必须除锈、清洁,钢筋下料准确,安装正确,保护层厚度适宜,固定牢靠,浇筑时安排护筋人员随时检查。保证垫块的数量和质量,以防露筋。
(二)通过控制模板制作安装质量预防
混凝土结构施工能否达到整体美观的要求,首先取决于模板,模板的制作安装质量是关键,混凝土的平整度、光洁度、色差度都与模板直接相关。若模板不平顺,板缝不严密,发生渗水、漏浆,甚至支架松动,模板跑模、变形等,都将引起混凝土质量不良或外观粗糙现象。对使用的模板进行精密加工,可进行粗磨、中磨、细磨、精磨、微磨、抛光等六道工序的镜面加工,同时保证模板具有足够的强度、刚度。模板在安装前,应均匀涂刷脱模剂。模板支撑应牢固,接缝严密、尺寸准确。对模板从设计到安装,必须严密策划、细化实施。做到这些,可以大量减少混凝土的蜂窝、麻面等缺陷。
(三)通过控制混凝土工艺质量预防
混凝土原材料必须合格,随时测定材料含水量,按配合比称料准确,准确控制水灰比、坍落度、搅拌时间。混凝土运输与浇筑的间歇时间应合适,必须在初凝时间以内保证连续施工、分层浇筑。混凝土自由倾落高度小于2m,正确掌握振捣间距、时间,防止离析现象。还要根据环境温度选择养护方法,养护期到后要合理安排拆模顺序,特别注意保护混凝土边、角部,严禁人为损坏。同时,在各工序施工中,要严格进行交接检查,主要是施工单位班组自检、互查。由混凝土沉降及干缩产生的非结构性表面裂缝在拆模24d内必须修复完成。
六、结束语
预应力箱梁由于受其特殊结构的影响,施工难度大,容易出现质量缺陷,施工单位应从施工配合比,浇筑质量等方面做好质量的过程控制,保证箱梁的浇筑质量。如出现质量缺陷,可根据实际情况采取一定的修补补救措施还是可以保证箱梁的产品质量的。
关键词:箱梁 缺陷分类 处理措施预防措施 配合比
中图分类号:F253.3 文献标识码:A 文章编号:
本工程地处津冀地区,区段为冲积平原,地形平坦,施工段地质为冲积层,土层分布从上到下为粘土、粉质粘土、粉土、细砂、粉质粘土、粉砂层。局部地段有淤泥质黏土。沿线地下水主要为第四系孔隙潜水,赋存于第四系松散堆积层中,局部具承压性,其中砂类土层中水量丰富。在施工过程中,因地理位置和气候的特殊情况还是出现了质量瑕疵。下面笔者结合本项目箱梁预制过程中出现的质量缺陷,通过产生原因分析,结合施工经验,提出对后续预制箱梁质量缺陷的预防措施和对已预制箱梁质量缺陷的处理措施,使其满足现行质量标准要求。
一、箱梁的施工流程:
制梁场采用梁场内高台位法制梁,施工流程为:台座(底模)清理→侧模安装、调整→钢筋整体绑扎、安装→内模滑移就位、调整→端模安装→检查签证→混凝土浇注→混凝土养护→端模拆除→预、初张拉→内模滑移、侧模拆除→移梁→终张、压浆、封锚。
二、工程及质量缺陷情况描述
箱梁预制完成后,发现拆模后部分箱梁内部底板与腹板交接处及波纹管附近出现面积、大小不等、成条状分布的麻面、蜂窝、漏筋、孔洞、裂缝、混凝土表面颜色不均匀,甚至出现结构接缝和施工缝处产生烂根、烂边现象,为此,我项目部要求施工队伍立即停止施工,严格按照“三不放过”的原则进行处理,即不找出事情的原因不放过,施工队伍不吸取教训不放过,没有有效可行的措施不放过。
三、缺陷的分类及产生原因
(一)麻面
麻面是混凝土表面局部出现缺浆粗糙或有小凹坑、麻点、气泡等,形成粗糙面,但混凝土表面无钢筋外露现象。
其主要原因是模板表面粗糙、粘附硬水泥浆垢、拼缝不严,局部漏浆等,还有混凝土振捣不实,气泡未排出,停在模板表面形成麻点。
(二)蜂窝
蜂窝就是混凝土结构局部疏松,骨料集中而无砂浆,骨料间形成蜂窝状的孔穴。
其主要原因是混凝土拌和不均,骨料与砂浆分离,模板破损或模板缝隙未堵严,造成漏浆,混凝土未分层下料,振捣不充分,或漏振,或振捣时间不够,未达到返浆的程度。
(三)露筋
钢筋混凝土结构的主筋、副筋或箍筋等裸露在表面,没有被混凝土包裹。
其主要原因一是浇注混凝土时,钢筋垫块位移,或垫块漏放,致使钢筋下坠或外移紧贴模板面外露,二是混凝土保护层太小或保护层处混凝土漏振,或振捣棒撞击钢筋或踩踏钢筋,使钢筋位移,造成露筋,三是骨料粒径偏大,振捣不充分,混凝土于钢筋处架空造成钢筋与模板间无混凝土。
(四)孔洞
钢筋混凝土结构中有较大的孔洞,或蜂窝较大,钢筋局部或全部裸露。
其主要原因是振捣不充分或未振捣而使混凝土架空;混凝土中包有水或泥土。
(五)结构接缝和施工缝处产生烂根、烂边
其主要原因是施工缝留设位置不当,模板安装完毕后,接缝处未清理干净,对施工缝处先浇筑混凝土表面未做处理,或处理不当,模板接缝处漏浆。
(六)裂缝
钢筋混凝土结构的裂缝包括收缩裂缝、温度裂缝、沉陷裂缝、张抗裂缝和运输裂缝。
其主要原因是混凝土温控措施不力,所浇混凝土养护不善,有外力作用于混凝土结构,如所浇注混凝土过早承荷或受到爆破震动,混凝土结构基础不均匀沉陷,运输时的颠簸。
(七)混凝土表面颜色不均匀
其主要原因是原材料种类变化,凝土的养护条件不一致,混凝土振捣的时间长短、方式不同,脱模剂的涂刷不均匀,模板表面不洁或表面被污染,混凝土骨料中含有染色物质,混凝土外加剂选型不当,拆模时人为造成的颜色变化等。
四、混凝土缺陷处理措施
(一)麻面的处理措施
先将麻面处表面松散浆体清除,用清水清理干净,再用喷壶向混凝土表面喷水直至吸水饱和,将配置好的水泥干灰均匀涂抹在表面,此过程应反复进行,直至有缺陷的地方全部被水泥灰覆盖。待24 h凝固后用镘刀将凸出于衬砌面的水泥灰清除,然后按照涂抹水泥灰方法进行细部的修复,保证混凝土表面平整、密实。需要注意的是调配水泥灰,黑、白水泥采用5:2的比例调配,可掺入适量的粉煤灰。
(二)蜂窝的处理措施
1、对于小蜂窝:用镘刀将调好的砂浆压入蜂窝面,同时刮掉多余的砂浆;注意养护,待修补的砂浆达到一定强度后,使用角磨机打磨一遍;对于要求较高的地方可用砂纸进行打磨。
2、对于大一点的蜂窝:先凿去蜂窝处薄弱松散的混凝土和突出的颗粒,用钢丝刷洗刷干净后支模,再用比梁体混凝土高一强度等级的细石混凝土(粒径l0~20 mm)仔细强力填塞捣实,并认真养护。对较深的蜂窝,影响承载力而又难于清除时,可埋压浆管、排气管,表面抹砂浆或浇注混凝土封闭后,再放水泥砂浆,把蜂窝的石子包裹起来,填满缝隙结成整体,必要时可进行水泥灌浆处理。
(三)露筋的处理措施
露筋的修补一般都是先用锯切槽,划定需要处理的范围,形成整齐而规则的边缘,再人工对处理范围内的疏松混凝土进行清除。
1、对表面露筋,刷洗干净后,用1:2或1:2.5水泥砂浆将露筋部位抹压平整,并认真养护。
2、如露筋较深,应将薄弱混凝土和突出的颗粒凿去,洗刷干净后,用比原来高一强度等级的细石混凝土填塞压实, 或采用喷射混凝土工艺或压力灌浆技术进行修补,并认真养护。
(四)孔洞的处理措施
孔洞修补办法:
先将孔洞凿去松散部分,使其形成规则形状,用钢丝刷将破损处的尘土、碎屑清除,用压缩空气机吹干净修补面,用水冲洗修补面,使修补面周边混凝土充分湿润,填上所选择的修补混凝土,振捣、压实、抹平,按所用材料的要求进行养护,如果有钢绞线外露的地方需做好防护,以免堵塞预应力孔道。
(五)结構接缝和施工缝处产生烂根、烂边的处理措施
先将烂根、烂边处的松散混凝土和软弱的颗粒凿去,洗刷干净后,支模,用比原来混凝土高一强度等级的细石混凝土填补,并捣实,按要求进行养护。
(六)混凝土裂缝的处理措施
根据裂纹宽度的不同,一般裂纹修补方法有表面封闭施工法、压力注浆施工法和开槽修补法。
1、表面封闭施工法
首先要清洁表面,去除油污、灰尘、松动颗粒等,然后用水冲洗,充分润湿混凝土,适当干燥(潮湿无明水),再然后涂刷赛柏斯灰浆,表面覆盖保湿养护最后表面打磨修饰。
2、 开槽修补施工
首先凿“V”形槽,用水冲洗,去除灰尘、松动颗料等,然后适当干燥(潮湿无明水),再填塞赛柏斯修补堵漏剂胶泥,最后表面覆盖保湿养护。
3、“壁可法”压力注浆施工
首先查明裂缝,确定哪些裂纹需采用“壁可法”压力注浆。确定好后沿裂缝方向固定注胶器底座,对裂缝附近50mm范围内的混凝土表面用钢丝刷或砂轮机进行打磨处理,接着用专用的封缝胶沿裂纹走向,骑缝封闭裂缝的表面,封闭范围3~5㎝宽。涂抹层厚度>1.5㎜,要尽量一次完成,避免反复涂抹。封闭裂纹表面时,须认真细心,避免堵塞裂缝。
待裂纹表面的封缝胶固化后,用专用注胶器吸入修补胶液(胶液量按裂缝需要确定),插入白色的插销,将注胶器安装在底座上,装上所需要的橡皮筋。
拔出注胶器上的插梢,注胶器内的浆液就可注入裂缝,如注胶器内的胶液用完,需添加胶液时,可在空的注胶器添加,继续注浆。当注胶器内的浆液不再注入裂缝,待稳定一段时间(约10分钟左右)可取下注胶器,并用丙酮或酒精清洗干净(不能用水洗),重复使用。取出注胶器时要注意将注胶器的底座口封住,以免已灌入裂缝的胶液流出。待浆液固化24小时后就可拆除注胶器底座,并用砂轮机將残余料磨平。
(七)混凝土表面颜色不均匀处理措施
所浇筑混泥土拆模后表面颜色不均匀,可以通过人工用水泥灰抹面使其颜色变得均匀。水泥灰采用黑、白水泥按照5:2的比例进行调配,可掺入适量的粉煤灰。水泥、粉煤灰均采用与梁体用的水泥同品牌,同批号,确保箱梁表面颜色均匀统一。
五、混凝土缺陷的预防措施
(一)通过控制钢筋施工质量预防
钢筋必须进行质量复检,选择有经验的施工人员进行制作加工,控制浪费现象,钢筋表面必须除锈、清洁,钢筋下料准确,安装正确,保护层厚度适宜,固定牢靠,浇筑时安排护筋人员随时检查。保证垫块的数量和质量,以防露筋。
(二)通过控制模板制作安装质量预防
混凝土结构施工能否达到整体美观的要求,首先取决于模板,模板的制作安装质量是关键,混凝土的平整度、光洁度、色差度都与模板直接相关。若模板不平顺,板缝不严密,发生渗水、漏浆,甚至支架松动,模板跑模、变形等,都将引起混凝土质量不良或外观粗糙现象。对使用的模板进行精密加工,可进行粗磨、中磨、细磨、精磨、微磨、抛光等六道工序的镜面加工,同时保证模板具有足够的强度、刚度。模板在安装前,应均匀涂刷脱模剂。模板支撑应牢固,接缝严密、尺寸准确。对模板从设计到安装,必须严密策划、细化实施。做到这些,可以大量减少混凝土的蜂窝、麻面等缺陷。
(三)通过控制混凝土工艺质量预防
混凝土原材料必须合格,随时测定材料含水量,按配合比称料准确,准确控制水灰比、坍落度、搅拌时间。混凝土运输与浇筑的间歇时间应合适,必须在初凝时间以内保证连续施工、分层浇筑。混凝土自由倾落高度小于2m,正确掌握振捣间距、时间,防止离析现象。还要根据环境温度选择养护方法,养护期到后要合理安排拆模顺序,特别注意保护混凝土边、角部,严禁人为损坏。同时,在各工序施工中,要严格进行交接检查,主要是施工单位班组自检、互查。由混凝土沉降及干缩产生的非结构性表面裂缝在拆模24d内必须修复完成。
六、结束语
预应力箱梁由于受其特殊结构的影响,施工难度大,容易出现质量缺陷,施工单位应从施工配合比,浇筑质量等方面做好质量的过程控制,保证箱梁的浇筑质量。如出现质量缺陷,可根据实际情况采取一定的修补补救措施还是可以保证箱梁的产品质量的。