陳武剛(麻陽苗族自治縣農村公路管理站)
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橋梁預制空心板施工質量通病及預防措施
陳武剛(麻陽苗族自治縣農村公路管理站)
近年來我國的公路建設工程不斷地增加,公路建設的施工技術水平也得到了不斷地提高,尤其是在高速公路的建設中,橋梁被大量的應用于工程建設當中,尤其是空心橋梁。本文就實際工程中橋梁預制空心板在施工中出現的質量通病進行了分析,并對出現的質量問題提出了預防的措施,希望能夠為以后同類的工程提供借鑒和經驗。
橋梁;預制空心板;質量通??;預防措施
公路建設作為我國經濟發展的基礎性建設,在近幾年得到了飛速的發展,尤其是橋梁預制空心板技術的出現,更是使得現代橋梁的跨越能力有了很大的提高,也為工程的施工提供了非常大的便利,作為橋梁中其主要承載作用的預制空心板,其施工質量的好壞直接關系著國家和人民的生命財產的安全。所以,為了保證人們的安全通行以及整個道路的通行安全,我們需要不斷地提高預制空心板的質量,同時也是所有道路橋梁專業施工設計人員高度關注和解決的問題。
從20世紀末,我國的設計市場才逐步的開放起來,此時預制空心板技術才在公路橋梁中開始設計使用,對于一些大的或者特大規模的項目已形成通用的圖紙編制,各種新結構的空心板梁不斷涌現,橋梁預制空心板得到了更進一步的發展:
1.1寬幅空心板
隨著建設經驗的不斷增加以及對公路橋梁性能的要求不斷地提高,寬幅空心板在最近的幾年便應運而生了,寬幅空心板的寬度一般在1.5m左右,如圖1所示。該空心板最初出現在1993年,由于存在技術問題被停用,到1997年變為新的結構后被再次使用并得到推廣。寬幅空心板不僅節省了橋梁上部梁板的材料,同時還降低了橋梁上部的恒載,減少了橋梁下部所承受的力,大大的提高了工程的經濟效益。另外由于板寬的變大,直接的減少了板的使用數量,提高了施工安裝以及運輸的效率,降低施工成本。據統計顯示,目前4/5以上的空心板的寬度都為1m。

圖1 寬幅空心板
1.2簡支連續相結合的空心板
由于前期建設中使用的梁板為簡支的,這種橋梁在經過了長期的營運后,在橋墩的連接處容易發生破損,車輛在上面行駛的過程中會造成有節奏的跳車,這就需要設計人員想辦法來彌補這一缺陷。出于對增強墩頂結構連續性的思考,先簡支后連續的空心板梁變應運而生了,這種體系的橋梁一般采用現澆接頭或者是在相鄰梁板之間預埋鋼筋的方法,這種方法不僅保證了墩頂的耐用性以及連續性,而且還增加了橋梁的承載能力。但是這種橋梁的施工空間比較小,工序繁瑣,有的工序對施工人員的技術要求比較高,操作難度大,這種橋梁一般用在長度較長、跨徑要求不高的工程項目。
1.3先張法空心板
先張法空心板梁的嘗試主要是為了控制橋梁工程的成本,先張法空心板梁的施工工序如圖2所示。先張法不適合批量生產,而且預制設備更是需要大量資金的投入,因此該空心板梁適用于足夠大規模的項目,橋梁的數目足夠多的情況下才能體現出其優勢。先張法空心板梁的預應力鋼筋要放置水平,這是由其施工的工藝決定的。先張法的橋梁跨徑比較小,因此造成該空心板有很多的條件限制,施工的工藝也有很高的要求,因此該類的空心板并沒有得到普遍的應用。先張法空心板梁的截面形狀大多為原型,如圖3所示。

圖2 施工工序

圖3 先張法空心板截面
2.1空心板高度不一致
如果不嚴格控制空心板的高度,將會對橋梁的整體標高造成影響,這種問題的出現是由多種因素引起的,主要有:空心板的芯模沒有很牢固的固定,由于搗振產生的擠壓力使得芯模有了向上的位移,使空心板底厚頂薄,施工單位為了滿足設計要求,就會增加板高,造成整體高度的不一致。尤其是采用充氣膠囊時,雖然該技術脫模比較方便,但是不容易牢固,加上膠囊的材質也會有問題,更是使得上浮的情況普遍發生。預防措施:為空心板模增加一系列反壓的措施來預防芯模的上浮,保證空心板上下的厚度不出現偏差,還要確保芯模的定位精確,加裝牢固,在底板的上部焊接水平鋼筋,控制底板的厚度。
2.2實際尺寸與設計尺寸不符
實際尺寸與設計尺寸不符合主要是由于施工不細心造成的,施工過程中沒有嚴格的依據設計進行施工,這主要是人為因素造成的,是能夠進行避免的。
預防措施:在施工的過程中讓施工人員嚴格的按照設計標準來進行施工,還要安排專門的人員對施工過程依據設計圖紙進行反復的檢查。
2.3空心板的半身出現裂紋
板身出現裂紋的主要原因有以下將幾種情況:使用振動器在進行振搗時發生過振,使混凝土表面的粗粒和細粒分離開來,模板附近細料比較集中,容易出現干裂導致底板滲水;水灰的比例與設計不符,比例過大,導致混凝土的干縮量增加,形成裂縫;混凝土含水量不均勻,在收縮的時候會造成表面收縮比較大而內部收縮比較小,混凝土表面有較大的拉力;由于鋼筋的膨脹率遠遠地超過了混凝土的,這樣就造成了混凝土的拉應力小于鋼筋膨脹所產生的力,從而產生裂紋;水泥在水化的過程中的放熱、太陽的照射、晝夜的溫差等都會造成冷熱的變化,導致混凝土的收縮與膨脹,在混凝土的內部會產生溫度應力,當該力的大小超過混凝土的抗拉強度時,就會形成裂紋。
預防措施:水灰比要嚴格的按照標準來進行,在坍落的地方合理的使用塑化劑與減水劑,混凝土的攪拌時間要嚴格控制,不能過長或者過短,使混凝土混合均勻;在脫模之前要進行灑水對混凝土進行保養,在灌漿之后,要在混凝土的表面覆蓋草簾和進行灑水,是其表面一致處于比較濕潤的狀態,不可進行暴曬,這是為了散掉水化產生的熱量,防止混凝土膨脹過大,冷卻后收縮也過大;應該在合適的溫度下進行混凝土的澆筑,在進行搗振的過程中必須搗振到不再有氣泡出現,混凝土不在下沉且表面平坦。
2.4氣囊上浮
在預制空心板的過程中,氣囊上浮是很常見的質量問題,這種現象的經常會損壞混凝土的保護層,導致空心板的結構以及其構造筋暴露在外,對橋梁預制板的質量和安全性造成最直接的影響。
預防措施:在施工的過程之中,我們增加一套控制結構筋上浮的設施,是其保護層符合設計標準,其具體結構如圖4所示。

圖4 氣囊上浮控制圖
2.5絞逢筋取出困難
造成絞逢筋取出困難的主要原因為:在設計的時候,設計的角度過大,切模的時候貼合不緊密;在施工的過程中鋼筋綁扎的不牢固,出現松弛,在進行澆筑震動的時候,由于里的作用使得其發生了向內的位移,導致剝離困難。
預防措施:減小絞逢筋的折彎角度,另外還要嚴格把握鋼筋的綁扎的質量,如圖5所示實例,絞逢筋改制前后對比圖。

圖5 絞逢筋改制圖
(1)橋梁預制空心板的施工工藝為一次澆注成型,該工藝使得橋梁預制空心板的整體性能都比較好,而且施工的效率也比較高。其工藝流程可以概括為:底座的澆筑→加裝模具→綁扎底板鋼筋→底板混凝土的澆筑→芯模→頂板鋼筋的綁扎→腹板、頂板混凝土的澆筑→養生→拆模。
(2)為了保證預制空心板混凝土的密實性和美觀性,控制混凝土的質量,在施工的過程中我們有以下措施可以采用:混凝土的配料必須嚴格按照配料的標準進行,還要有專門的人員對配料進行檢查和計量,嚴禁使用不符合標準的混凝土。
(3)對于混凝土的搗振也必須嚴格控制,在搗振的過程中要保證不漏振,保證混凝土搗振的密實性。一般情況下底板用35型搗振棒進行搗振,在搗振的過程中嚴格控制搗振時間,避免過振和漏振。
(4)在安裝的模板的時候一定要注重其安裝的質量,因為模板的安裝質量對混凝土的成型有著直接的影響,因此其必須安裝牢固,尺寸滿足設計要求,并依據相關的技術指標和規范對相關的構件進行驗收,以保證整體的質量符合設計標準,滿足質量要求。
橋梁預制空心板是整個橋梁結構中主要的承重結構,同時也是整個橋梁中很主要的組成部分,因此在預制空心板的施工過程中我們要嚴格的控制每一道施工的工藝,確保每一道工藝的技術要點都能滿足設計要求,保證橋梁空心預制板的質量,進而確保整個大橋的質量,為國家的財產和人民的安全保駕護航。
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陳武剛(1970-),男,工程師,本科,主要從事公路管養和公路橋梁建設工作。
U445.47
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2095-2066(2016)09-0211-02
2016-3-8