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摘要:桥梁预制预应力箱梁施工具有对地理环境要求低、构件轻、结构简单、整体性好、工期安排灵活等优点,被广泛应用于公路、市政桥梁等工程建设中。本文结合钱江通道南接线工程中小箱梁预制场实际,分析预制箱梁存在的外观质量通病及其产生的原因,并采取了对质量通病方面的防治措施,取得了很好的效果,为今后大跨径预制箱梁施工积累了经验。
关键词:预制箱梁质量通病防治研究
中图分类号:S47文献标识码: A
1前言
钱江通道南接线工程高架桥里程27.2km,桥梁宽33m为六车道,设计车速为100km/h。其中桥面结构现浇连续箱梁为16.883km;预制预应力箱梁桥长为10.827km,预应力箱梁长为30m、中板宽为2.4m、边板宽2.85m,箱梁混凝土设计强度为C50,共计梁板3400余片。
2 预制箱梁外观质量通病成因分析
根据箱梁外观质量的观察和分析,其产生的主要原因如下。
2.1 混凝土表面蜂窝、麻面。混凝土配合比不合理、拌合时间过短、拌合不匀;灌注时操作不当产生离析;振捣不实或不到边、空气裹襄引起汽泡;立模不牢固、拼缝不密实产生漏浆引起空洞蜂窝;模板表面粗糙、不整洁;拆模时混凝土表面被粘坏。
2.2、裂缝。主要是表面裂缝和翼缘板倒角处裂缝,(1)翼缘板倒角处断面尺寸扩大、钢筋比例小,小箱梁在浇筑振捣过程中引起翼缘板倒角处混凝土离析、翻浆现象,造成顶面浮浆偏厚,也是易产生裂缝之一;(2)夏季施工时分层施工间隔时间偏长引起缩水裂缝;(3)分层浇筑厚度偏厚、厚度不匀及气温变化产生温差裂缝; (4)翼缘板底部、腹板侧面保湿措施不到位、失养产生裂缝;(5) )预应力张拉时混凝土的强度、龄期、张拉控制不当引起裂缝;(6)钢筋保护层厚度不均匀、厚度偏小、浮浆偏厚、养生措施不到位引起的裂缝;(7)预应力管道安装定位偏差大、不牢固。
2.3、裹蘘气泡。(l)振捣时间不够、漏振、欠振、过振或振动棒提速过快;(2)混凝土灌注层过厚,空气难以完全排出;(3)坍落度过大;(4)振捣不宓实,部分气泡停留在模板表面。
2.4、露筋。施工中普遍采用混凝土预制垫块控制混凝土保护层厚度,存在净保护层厚度偏小、不匀;在混凝土浇筑振捣过程中垫块容易移动、脱落,使钢筋贴近模板产生露筋或筋印。
3 预制箱梁外观质量通病的控制
防治控制预制小箱梁外观质量通病主要以下几方面加强管理及防治措施。
3.1 原材料控制。(1)建立原材料进场检验制度;(2)原材料进场前应先进行实地考察,并取樣试验,满足有关技术规范和设计要求;(3)各种材料分仓堆放,设立各种品牌、规格材料标识牌;(3)混凝土的各项指标要求和各种材料用量进行配合比试验确定;(4)对混凝土拌合设备配有自动计量装置,经过计量检测部门检定合格。
3.2 裂缝控制。(1)优化混凝土配合比设计,在配制时严格控制水灰比和水泥用量,适当掺入外加剂和粉煤灰,减少水泥的水化热,降低混凝土内部温度,缩小混凝土体内外温差,提高混凝土的抗裂性能;(2)砂石料避免阳光直接照射导致混凝土的出仓温度升高,采取喷水冷却措施,混凝土出仓温度不大于28℃,入模温度不小于5℃;(3)选用中、级标号普通水泥为主要胶凝材料,保证混凝土强度的同时减少胶凝材料用量,达到降低水化热的峰值,;(4)夏季施工采取降低混凝土入模温度和散热速度措施,尽量避开白天炎热天气或气温高峰时段浇筑,选择夜间进行,提浆抹面工艺应紧随完成,初凝后立即覆盖,避免表面曝晒引起脱水性裂缝。
3.3 混凝土施工时间控制。(1)根据使用的水泥性能和配合比设计要求控制好施工时间;(2)避免冷缝或结合不良的裂缝发生,根据不同的气温条件控制好分层施工的间隔时间,一般气温5-10℃不大于120min、30-35℃不大于60min。
3.4 钢筋制作、安装。根据钢筋布置设计和有关技术规范的要求,预制场建立钢筋加工车间,建立钢筋加工车间,制作钢筋加工台座和小箱梁钢筋成型模架,进行箱梁钢筋制作和整体安装。
3.5 钢筋混凝土保护层厚度控制。选用与设计保护层厚度相一致的塑料制品垫块,与常用普通混凝土垫块相比较其优点(1)体积小,安装容易固定,与模板接触面小;(2)安装时采用“梅花型”布置,厚度均匀。
3.6预应力管道安装、定位控制。预应力管道安装时,对处在曲线长度范围段根据不同管径外加套螺旋筋,加密定位钢筋的间距,曲线段为25cm、直线段为50cm;定位筋采用”井”字形方法固定精确、牢固,避免管道张拉时梁体产生裂缝和崩裂。
3.7 混凝土灌注、振捣控制。混凝土采用泵送灌注和附着式高频振动器及不同规格插入式振捣棒配合施工。(l)混凝土灌注前做好检查记录模板尺寸、支撑、拼缝、预应力管道安装、钢筋安装、保护层垫块、模内杂物清理、预埋件安装等情况;(2)泵送混凝土供应保证连续工作,灌注时控制混凝土落地高度,使混凝土下落高度一般在1m以内,以免混凝土灌注产生离析;(3)振捣工作指定施工经验丰富的技术工人操工,振捣棒持40º~45º角,插入式振捣棒插入下层深度5cm以上,及时上下抽动,振点移动应匀速并不大50cm;(4)遇模板时保持5-10cm间距,振捣完成后,缓慢拔出振捣棒;(5)在振点振捣时间不宜过长或过短,一般控制在20~30秒,防止振捣过程中产生混凝土离析、浮浆过多或振捣不密实。(5)振捣时做到不欠振、过振、漏振,振捣现场一般凭经验视混凝土停止下沉、不冒气泡、表面呈现浮浆为宜。
3.8 混凝土养护控制。混凝土的养生随不同施工季节采取相应的养生措施,避免影响混凝土强度和产生裂缝。(1)冬季施工保持表面湿润,做好防冻措施,气温低于5℃预制现场搭建固定或活动式的保温养护棚,采取蒸汽等加温保湿措施养生;(2)夏季施工尽量避开炎热天气作业,养护用水采取冷却降温措施;(3)箱梁箱室内加灌清水养护,封端时放水排干。
4、结束语
根据以往预制箱梁出现的质量通病并针对这些通病产生的原因进行了深入的分析研究,并在钱江通道南接线工程中对预制小箱梁外观质量控制采取了相应的防治施工技术措施,有效地控制了预制箱梁质量通病的发生,为今后桥梁工程预制大跨经箱梁积累了施工经验。
参考文献:
《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011
作者简介:
盛寿桥(1955-):男,本科,汉族,高级工程师,从事公路工程技术管理
关键词:预制箱梁质量通病防治研究
中图分类号:S47文献标识码: A
1前言
钱江通道南接线工程高架桥里程27.2km,桥梁宽33m为六车道,设计车速为100km/h。其中桥面结构现浇连续箱梁为16.883km;预制预应力箱梁桥长为10.827km,预应力箱梁长为30m、中板宽为2.4m、边板宽2.85m,箱梁混凝土设计强度为C50,共计梁板3400余片。
2 预制箱梁外观质量通病成因分析
根据箱梁外观质量的观察和分析,其产生的主要原因如下。
2.1 混凝土表面蜂窝、麻面。混凝土配合比不合理、拌合时间过短、拌合不匀;灌注时操作不当产生离析;振捣不实或不到边、空气裹襄引起汽泡;立模不牢固、拼缝不密实产生漏浆引起空洞蜂窝;模板表面粗糙、不整洁;拆模时混凝土表面被粘坏。
2.2、裂缝。主要是表面裂缝和翼缘板倒角处裂缝,(1)翼缘板倒角处断面尺寸扩大、钢筋比例小,小箱梁在浇筑振捣过程中引起翼缘板倒角处混凝土离析、翻浆现象,造成顶面浮浆偏厚,也是易产生裂缝之一;(2)夏季施工时分层施工间隔时间偏长引起缩水裂缝;(3)分层浇筑厚度偏厚、厚度不匀及气温变化产生温差裂缝; (4)翼缘板底部、腹板侧面保湿措施不到位、失养产生裂缝;(5) )预应力张拉时混凝土的强度、龄期、张拉控制不当引起裂缝;(6)钢筋保护层厚度不均匀、厚度偏小、浮浆偏厚、养生措施不到位引起的裂缝;(7)预应力管道安装定位偏差大、不牢固。
2.3、裹蘘气泡。(l)振捣时间不够、漏振、欠振、过振或振动棒提速过快;(2)混凝土灌注层过厚,空气难以完全排出;(3)坍落度过大;(4)振捣不宓实,部分气泡停留在模板表面。
2.4、露筋。施工中普遍采用混凝土预制垫块控制混凝土保护层厚度,存在净保护层厚度偏小、不匀;在混凝土浇筑振捣过程中垫块容易移动、脱落,使钢筋贴近模板产生露筋或筋印。
3 预制箱梁外观质量通病的控制
防治控制预制小箱梁外观质量通病主要以下几方面加强管理及防治措施。
3.1 原材料控制。(1)建立原材料进场检验制度;(2)原材料进场前应先进行实地考察,并取樣试验,满足有关技术规范和设计要求;(3)各种材料分仓堆放,设立各种品牌、规格材料标识牌;(3)混凝土的各项指标要求和各种材料用量进行配合比试验确定;(4)对混凝土拌合设备配有自动计量装置,经过计量检测部门检定合格。
3.2 裂缝控制。(1)优化混凝土配合比设计,在配制时严格控制水灰比和水泥用量,适当掺入外加剂和粉煤灰,减少水泥的水化热,降低混凝土内部温度,缩小混凝土体内外温差,提高混凝土的抗裂性能;(2)砂石料避免阳光直接照射导致混凝土的出仓温度升高,采取喷水冷却措施,混凝土出仓温度不大于28℃,入模温度不小于5℃;(3)选用中、级标号普通水泥为主要胶凝材料,保证混凝土强度的同时减少胶凝材料用量,达到降低水化热的峰值,;(4)夏季施工采取降低混凝土入模温度和散热速度措施,尽量避开白天炎热天气或气温高峰时段浇筑,选择夜间进行,提浆抹面工艺应紧随完成,初凝后立即覆盖,避免表面曝晒引起脱水性裂缝。
3.3 混凝土施工时间控制。(1)根据使用的水泥性能和配合比设计要求控制好施工时间;(2)避免冷缝或结合不良的裂缝发生,根据不同的气温条件控制好分层施工的间隔时间,一般气温5-10℃不大于120min、30-35℃不大于60min。
3.4 钢筋制作、安装。根据钢筋布置设计和有关技术规范的要求,预制场建立钢筋加工车间,建立钢筋加工车间,制作钢筋加工台座和小箱梁钢筋成型模架,进行箱梁钢筋制作和整体安装。
3.5 钢筋混凝土保护层厚度控制。选用与设计保护层厚度相一致的塑料制品垫块,与常用普通混凝土垫块相比较其优点(1)体积小,安装容易固定,与模板接触面小;(2)安装时采用“梅花型”布置,厚度均匀。
3.6预应力管道安装、定位控制。预应力管道安装时,对处在曲线长度范围段根据不同管径外加套螺旋筋,加密定位钢筋的间距,曲线段为25cm、直线段为50cm;定位筋采用”井”字形方法固定精确、牢固,避免管道张拉时梁体产生裂缝和崩裂。
3.7 混凝土灌注、振捣控制。混凝土采用泵送灌注和附着式高频振动器及不同规格插入式振捣棒配合施工。(l)混凝土灌注前做好检查记录模板尺寸、支撑、拼缝、预应力管道安装、钢筋安装、保护层垫块、模内杂物清理、预埋件安装等情况;(2)泵送混凝土供应保证连续工作,灌注时控制混凝土落地高度,使混凝土下落高度一般在1m以内,以免混凝土灌注产生离析;(3)振捣工作指定施工经验丰富的技术工人操工,振捣棒持40º~45º角,插入式振捣棒插入下层深度5cm以上,及时上下抽动,振点移动应匀速并不大50cm;(4)遇模板时保持5-10cm间距,振捣完成后,缓慢拔出振捣棒;(5)在振点振捣时间不宜过长或过短,一般控制在20~30秒,防止振捣过程中产生混凝土离析、浮浆过多或振捣不密实。(5)振捣时做到不欠振、过振、漏振,振捣现场一般凭经验视混凝土停止下沉、不冒气泡、表面呈现浮浆为宜。
3.8 混凝土养护控制。混凝土的养生随不同施工季节采取相应的养生措施,避免影响混凝土强度和产生裂缝。(1)冬季施工保持表面湿润,做好防冻措施,气温低于5℃预制现场搭建固定或活动式的保温养护棚,采取蒸汽等加温保湿措施养生;(2)夏季施工尽量避开炎热天气作业,养护用水采取冷却降温措施;(3)箱梁箱室内加灌清水养护,封端时放水排干。
4、结束语
根据以往预制箱梁出现的质量通病并针对这些通病产生的原因进行了深入的分析研究,并在钱江通道南接线工程中对预制小箱梁外观质量控制采取了相应的防治施工技术措施,有效地控制了预制箱梁质量通病的发生,为今后桥梁工程预制大跨经箱梁积累了施工经验。
参考文献:
《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011
作者简介:
盛寿桥(1955-):男,本科,汉族,高级工程师,从事公路工程技术管理