淺析30?m預制箱梁外觀質量控制措施

沈陳斌++沈理斌

摘 要：預應力混凝土預制箱梁表面麻面及水波紋是常見的質量缺陷，影響箱梁的外觀質量。文章對30 m后張法預制箱梁表面麻面及水波紋的成因進行了綜合分析，從原材料、施工工藝及質量管理等方面入手，提出了控制混凝土質量的措施，對確保預制箱梁的外觀質量具有實際意義。

關鍵詞：預應力混凝土箱梁 外觀質量 成因分析 控制措施

中圖分類號：U445.57 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（a）-0067-02

近年來，我國高速公路互通立交橋、主線橋、高架橋等施工普遍使用后張法預應力混凝土預制箱梁施工，建設過程中，通過對預制箱梁的質量檢查，發現部分預制箱梁外觀質量較差，主要表現在箱梁側面水波紋較多、且色差較大，局部有麻面現象，其中發現問題的箱梁大部分分布在距離底板40～50 cm范圍內，寬度約為15～25 cm不等，在箱梁的端部有隨預應力波紋管抬升而升高的趨勢，嚴重影響了箱梁的外觀質量。嘉興市近年已建成4條高速公路，總里程長達235.5 km。在橋梁工程中30 m后張法預應力箱梁占有較大的比重，通過改進施工工藝和采取相關技術措施后，該4條高速公路均取得了較好的效果，確保了施工質量。

1 麻面、水波紋成因分析及控制措施

通過對已施工完成的箱梁檢查，發現部分30 m預制箱梁出現麻面、水波紋等質量缺陷，要克服這些外觀缺陷，必須從原材料選擇、砼配合比及拌和、澆筑、振搗工藝、模板等方面綜合分析產生缺陷的原因，采取相應措施事先預防，方能確保箱梁的外觀質量。

1.1 麻面

1.1.1 成因分析

（1）水泥混凝土中粗集料堆聚

根據施工圖紙，30 m預應力箱梁中部腹板厚度僅為18 cm，腹板豎向主筋使用φ12螺紋鋼矩形結構，邊框間距8.8 cm，內外側設有縱向構造鋼筋，其直徑均為10 mm的圓鋼，用于穿鋼絞線的波紋管直徑為5.5 cm，從豎向主筋中間穿過，這樣混凝土通過波紋管一側的間距僅有1.65 cm，造成混凝土通過波紋管位置時比較困難。因此，當澆注的混凝土通過N3號波紋管位置時，由于該處間隙相對狹小，混凝土中細料流動容易，粗集料中較大粒徑顆粒通過時相對困難，并使粒徑較大顆粒在該處積聚，引起混凝土粗集料堆聚且緊貼模板，導致混凝土表面麻面的產生。

（2）混凝土澆筑方法不合理

混凝土開始施工時，是從兩側腹板位置澆注，大量的底板混凝土均要從N3號波紋管兩側通過，混凝土完全靠自重是不能使底板填滿的。這樣就要增加混凝土的振搗時間才能使底板混凝土密實，而過量的振搗則使N3號波紋管位置處混凝土大顆粒集中，導致混凝土表面麻面的產生。

1.1.2 控制措施

（1）加強原材料質量控制

石料盡可能采用二次破碎，按各級粒徑要求選用不同篩子進行篩分，嚴格控制各檔規格的碎石粒徑。同一合同段必須采用同一廠家、同一品牌的水泥，并且陳伏期要求達到15 d以上。

（2）加強模板保養

箱梁預制的模板必須采用光潔的整體鋼模，鋼板厚度不小于5 mm，應具有足夠的強度、剛度和穩定性。為了不使混凝土在N3號波紋管處產生粗集料堆聚，應加強模板保養工作，每次立模前先認真清除模板表面的雜物，對有模板的外露面應涂刷同一類別的脫模劑。

（3）提高混凝土拌和質量

做好理論配合比設計，適當增大砂率，減小用水量，摻加減水劑。混凝土拌和前調整好施工配合比，拌和時控制好用水量，在便于施工的情況下坍落度盡量小一些，對坍落度不符合要求的嚴禁入模。

（4）改進混凝土喂料及澆筑順序

澆筑混凝土時，由人工將箱梁內模頂板開天窗，從箱梁的天窗將混凝土放入箱梁內，先把箱梁底板澆筑起來，以減少N3號波紋管處混凝土的通過量。具體施工時，底板先澆注7～10 m，開始從腹板喂料，同時向前推進。

1.2 水波紋

1.2.1 成因分析

（1）混凝土坍落度不適宜

由于30 m箱梁設計中，腹板內的鋼筋及波紋管的布設密集，使混凝土通過的空間相對狹小。當混凝土通過N1、N2號波紋管時，由于N1、N2號波紋管位置較高，混凝土在其自重的作用下，還比較容易通過。但當混凝土通過N3號波紋管時，由于N3號波紋管位置相對于N1、N2號波紋管低一些，混凝土自重作用效果就相對不明顯，這樣混凝土中較大粒徑的粗集料就會被堵在N3號波紋管處。若混凝土坍落度偏小時，混凝土的流動性同時降低，和易性也變得較差，混凝土在N3號波紋管處就更加難以通過，致使混凝土產生離析，混凝土表面形成水波紋現象。

（2）混凝土振搗過度

混凝土底板附近由于有較多的鋼筋和波紋管，使混凝土的流動性相對較差，為了保證底板混凝土密實，就必須加強振搗，延長振搗時間。等到N3號波紋管以下的混凝土變密實時，N3號波紋管處的混凝土已經振搗過度，引起混凝土中的水泥稀漿和細砂上浮，導致混凝土離析，使N3號波紋管處砂漿聚集較多，骨料較少，級配單純且偏粗，從而導致在底板40～50 cm范圍內在終凝后砼表面的水泥石顏色較深，狀似水波紋。此外混凝土分層澆筑時，由于振搗上層混凝土時振動棒沒有深入到下層足夠的深度，往往也會引起出現水波紋現象。

1.2.2 控制措施

（1）提高鋼筋制作質量

鋼筋制作采用整體加工吊裝入模、內模整體拼裝入模及小箱梁預應力張拉移存后進行壓漿等工藝，提高鋼筋骨架的整體可靠性；此外，在鋼筋間距、直順度及保護層厚度等方面施工的精度得到提高。同時，對腹板與波紋管之間的鋼筋布置進行適當的調整，以加大鋼筋與波紋管之間的距離，在預埋波紋管處增加支撐鋼筋，以保證波紋管的定位準確、牢固。

（2）改善混凝土級配碎石粒徑endprint

為防止波紋管處石子被“篩分”，按照《普通混凝土配合比設計規程》的有關規定，改善級配碎石粒徑，對16～25 mm粒徑的石子用量進行下調，但級配應符合技術規程的范圍要求。

（3）控制含砂率

含砂率與級配、孔隙率、粗細程度（細度模數）相關，應選擇能同時滿足混凝土質量、和易性的最佳含砂率。為了使混凝土均勻，和易性好，含量稍微增大一些。和易性包括混凝土拌和物流動性、粘聚性和保水性，在于混凝土中有足夠的水泥砂漿起主要作用。當減水劑（水劑約在1%，粉劑約在1.5%左右）摻量不大的情況下，含砂率較通常情況稍提高1～2%，砼的澆搗塑性明顯改善，粗骨料被砂漿包裹覆蓋層厚度均勻，避免砼表面出現“相料色差”。

（4）調整波紋管位置

優化箱梁鋼筋設計方案，通過結構強度和受力計算，在確保滿足設計要求的前提下，對N3、N4號波紋管的位置內移0.5～1.0 cm，以達到利于混凝土級配碎石分布均勻的目的。

（5）加強混凝土振搗

振搗必須由熟練的操作工人操作，采用直徑3 cm的小振搗棒，做到快插慢起，振搗時必須將振動棒透入到下層砼5～10 cm，每一棒振搗時間不能過長，過長會引起砼離析。鋼筋或波紋管密集部位，仔細振搗。并掌握振搗棒的工作范圍進行合理振搗，合理程度以混凝土中氣泡的泛出量來判斷，但不得漏振和過振。

（6）合理確定混凝土坍落度

合理確定混凝土的坍落度，加大混凝土的和易性，改善混凝土的工作性能。當澆注N3號波紋管以下部位的混凝土時，可適當改變其和易性，使混凝土坍落度放大，約在8～10 cm，其余部位控制在6～8 cm。

3 結語

（1）30 m預制箱梁的外觀質量出現麻面、水波紋等現象，由于各類箱梁的設計和施工工藝不同，產生的原因也不盡相同，在施工過程中，應根據實際情況，分析產生問題的原因，對癥下藥，采取針對性的技術措施，以改善和提高混凝土的外觀質量。

（2）通過采取改進混凝土碎石級配，合理確定混凝土坍落度，控制喂料順序，優化振搗工藝等措施，預制的箱梁成品外觀基本消除麻面和水波紋現象，整個腹板顏色一致，混凝土均勻密實光滑，達到工程質量要求。

（3）預制箱梁作為橋梁的承重部分，應引起高度重視。在施工過程中，采取各項有效控制措施的同時，應該加強質量管理，提高創優意識，禁止采用二次粉刷改變外觀，必須嚴格按技術規范和設計圖紙進行施工，加強施工工藝控制，達到外美內實的效果。

參考文獻

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