從試驗與現場施工解決預制T梁常見外觀質量缺陷探討

王衍旭

摘要：對高速公路預制T梁質量及外觀存在的缺陷進行分析并探究解決對策，有助于預制T梁生產過程試驗與施工的有效控制，力求達到內實外美。文章從預制T梁結構特點、試驗檢測、混凝土配合比選定、混凝土現場施工控制四個方面探討了預制T梁生產中存在的常見問題與解決對策，希望能為高速公路預制T梁施工服務。

關鍵詞：預制T梁;外觀質量;試驗檢測;配比選定;現場施工文獻標識碼：A

中圖分類號：U445文章編號：1009-2374（2016）04-0095-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.04.048

預制T梁作為高速公路預制梁常見結構，具有造價較低、施工相對簡單、工期進度較易安排等特點。建設過程中基礎試驗和基礎施工細節的處理會直接影響到工程進度、質量、外觀、成本等指標。針對施工中常見的質量問題，注重施工過程中試驗檢測與施工的控制乃至試驗與施工的匹配對預制T梁生產和避免質量缺陷具有重要意義。

1 預制T梁的結構特點及容易產生缺陷的前提條件分析

第一，預制T梁結構緊湊、鋼筋分布密集、腹板厚度偏小、翼板厚度偏薄等具有對混凝土流動性能和密實性能的限制性較強的結構特點。這些特點決定混凝土澆筑過程中振搗相對困難，氣泡比較難以排除，難以達到理想的密實程度和外觀質量，容易產生過振和欠振，鋼筋的密集更容易產生漏振，特別是馬蹄角附近人工振搗棒難以施工部位更易造成氣泡、砂線、水紋、空洞、裂縫、裂紋等現象。

第二，預制T梁混凝土標號普遍為C50及以上高標號混凝土，膠材用量偏大，水化熱相對較高。有些地區因粉煤灰質量差、不穩定甚至假粉煤灰較多，全部使用水泥進行預制梁施工，造成預制T梁混凝土水化熱更高，更容易出現裂紋、裂縫。

第三，工期緊湊、經濟性施工。場地、臺座、模板等硬件的不足，加上工期的壓力造成普遍拆模時間偏早，混凝土早期強度不足時對梁體結構的擾動較大，養護方法不當和效果的不理想對預制T梁的質量及外觀產生較大不利影響。

2 試驗檢測工作在預制T梁施工中的注意事項

第一，碎石、河砂良好的級配是保證混凝土密實程度、工作性能的重要條件;碎石的級配不良會造成施工過程的混凝土流動性差、易離析、露石等現象，進一步造成梁體結構空洞、蜂窩麻面、大型氣孔、砂線等現象，會影響到混凝土回彈強度、抗壓強度和結構耐久性;河砂良好的級配、細度模數、含泥量對混凝土的黏聚性、保水性、流動性、耐久性能十分重要;細度模數偏大、級配不良會直接造成混凝土的離析、泌水，造成成品預制T梁蜂窩、麻面、氣泡、空洞、裂紋等主要問題缺陷;根據現行相關標準要求和施工經驗砂的細度模數盡量控制在2.6～3.0之間，0.3mm累計篩余應盡量控制在70%～90%范圍內，累計篩余過高混凝土易離析、泌水;累計篩余過低流動性差，砂率高時影響強度且易使結構產生裂紋;砂的含泥量過高造成施工性能的流動性差、坍落度損失快、易產生空洞，表面不規則裂紋、裂縫及強度不足等質量缺陷。

第二，水泥及其他膠凝材料的質量控制是混凝土強度、工作性能的重要保證，水泥的強度、安定性應重點控制，早期強度的高低大致推斷水泥早期水化熱，早期強度過高應注意預制T梁早期養護工作，早期強度低不利于加快預制T梁生產施工，所以水泥應根據預制T梁的施工進度進行合理選擇并合理制定養護措施以減少不利影響;水泥的安定性不良會直接導致混凝土開裂，所以也是混凝土開裂最早懷疑的對象。

第三，混凝土凝結時間試驗檢測在預制T梁施工中混凝土施工、養護開始時間、拆模時間等具有重要的指導作用。混凝土的初凝時間應大于最不利施工時間2小時以上，防止施工間斷、耽擱時造成施工冷縫、接茬等情況;預制T梁的生產基本是周期性連續作業，拆模時間基本上為24小時內，為避免翼板因自身重量造成翼板根部斷裂產生裂紋，拆模時間必須在翼板混凝土具有一定的強度通常為2.5MPa以上，來抵抗自重產生的剪切破壞，凝結時間過長不利于預制T梁的連續生產;要根據施工水平、進度等綜合情況合理調整混凝土的凝結時間來保證預制T梁的質量、進度。

第四，混凝土坍落度試驗是最基礎也是經常被忽視的環節，它在預制T梁生產中有著重要意義。當理論配合比確定后，坍落度的大小可以大概反映出每方混凝土用水量的多少;坍落度的變化大致表明混凝土強度、狀態的不均勻性變化，坍落度控制越差混凝土不均勻性越大，產生的內部應力也越大;坍落度變化部位在其他因素影響下更容易產生質量缺陷及外觀缺陷，使得穩定合理的坍落度在預制T梁生產過程中具有重要意義，所以根據運輸方式、施工方法、施工水平合理確定坍落度范圍是預制T梁重要的環節。并不是坍落度越小越好，嚴格來說是坍落度在適應運輸方式、施工方法、施工水平的前提下盡量控制在較低范圍內。坍落度小混凝土流動性差振搗不利時易出現空洞，同時漿體黏稠氣泡難以排除易產生梁體外觀氣孔較多，在施工時應減小布料厚度并加強振搗;坍落度大混凝土流動性大容易離析、泌水、漿石分離，混凝土的含氣量在非離析狀態下會明顯加大，同時過振，紗線、水紋、氣孔、露石、強度不足等質量和外觀缺陷一并產生。應盡量采取運輸車輛內放置坍落度損失后再澆筑、布料層厚減小、晚振搗等施工措施減免坍落度過大造成的不利影響。

第五，減水劑在預制T梁甚至所有混凝土中發揮著巨大的作用，它可以改善混凝土的工作狀態和耐久性能。母液的適應性是減水劑選擇的第一要素，也就是達到混凝土工作狀態（坍落度等）時無離析、泌水、抓底現象，并且再加大坍落度時流動性能加大仍無明顯泌水、泌漿、露石、抓底現象時才是減水劑適應性的最佳體現;減水率是保證質量降低成本的指標;坍落度損失、緩凝時間、含氣量要根據施工情況合理控制，過分的要求會物極必反產生不利影響;特別注意含氣量指標不僅可以增大減水率的假象，而且增大含氣量會改善混凝土中碎石的包裹性、泌水、抓底臨時狀態，當混凝土振搗氣泡排除后會再次泌水、抓底、露石等造成最終質量缺陷，同時含氣量大時預制T梁的外觀也會出現大面積氣孔、麻面，所以減水劑的選擇是在低含氣量狀態下具備的良好適應性，含氣量較高狀態下基本屬于假象，“以氣遮丑”是減水劑廠家的常用手段。

3 配合比選定在預制T梁施工中的注意事項

第一，水泥或膠凝材料用量并不是越高越好。膠材用量高不僅成本加大、水化熱加大，漿集比加大容易泌漿，過振時漿體集中區養護不善更容易開裂。通常添加優質摻合料，不僅可以改善混凝土工作狀態、降低水化熱、節約成本，而且可以提高混凝土的耐久性能，在保證混凝土工作性能和耐久性能的前提下盡量選擇較低的膠凝材料用量。

第二，充分考慮到碎石、河砂的變化，碎石級配合時盡量走中值，砂率選擇時也考慮到細度模數和級配的變化選擇稍高2個砂率，以抵御碎石、河砂變化帶給混凝土施工性能和耐久性能的影響。施工時不可能做到每盤都進行碎石、河砂原材料檢測和級配合成，所以要給配合比留有一定的彈性空間來適應材料一定范圍內的波動。

第三，轉變思路，把良好的混凝土工作狀態放到首位，沒有工作狀態的強度意義不大;水膠比再低、強度再高，如果混凝土工作狀態差，現場不能施工、加水施工、勉強施工，帶給混凝土內部結構的變異性更大;破壞也是由最薄弱環節破壞，即使C60混凝土存在較大缺陷時，整體結構C40也不一定達到。良好的工作狀態才能保證混凝土的勻質性，才能保證混凝土的整體結構耐久性和外觀質量;應足夠重視混凝土的工作性能黏聚性、保水性、流動性、擴展性。

第四，嚴格控制含氣量，預制T梁混凝土含氣量盡量控制在2%～5%范圍內比較合適，含氣量過低，混凝土黏稠、露石、漿體下沉、手感很重，不利于施工;含氣量高，影響混凝土強度，且施工時氣泡難排除實體外觀氣孔、麻面多。

4 預制T現場施工應注意的問題

第一，初期生產前一定要客觀地進行試驗梁生產，確定施工配合比混凝土狀態下的施工參數。平板振動器的布置方位、震動頻率、震動時間、布料層厚度、振搗棒施工方案、施工配合等相關參數。

第二，在不影響現場施工情況下，盡量選擇較小坍落度，防止混凝土離析、泌水、露石、分層等情況出現，布料厚度盡量在30～50cm，不漏振、不過振。

第三，馬蹄角處一般采用平板振動器，試驗梁時確定參數后，施工時當坍落度過大應減少振動時間防止過振，坍落度過小時應加大振動時間或頻率，并附加上部人工振搗棒進行輔助，防止馬蹄角處空洞出現。

第四，馬蹄角處氣泡最難排除，如果第一層混凝土澆筑沒過馬蹄角到達上部腹板處，由于腹板混凝土的限制馬蹄角斜面下混凝土的氣泡都會集中在馬蹄角處，施工時應先澆筑底板，氣泡排除后再澆筑馬蹄角，將馬蹄角氣泡排除再進行腹板的澆筑。合理布料，再根據混凝土狀態合理配置平板振動器和人工振搗棒，才能消除馬蹄氣泡。

第五，鋼筋加工時注意保護層厚度的控制，模板加固前應對保護層進行檢查，關鍵部位適當添加混凝土墊塊數量，是防止因保護層厚度不足開裂的必要手段。

第六，預制T梁頂板澆筑應最后整體澆筑，也就是腹板以下澆筑完成后再回頭澆筑頂板和翼板，一方面給預制T梁腹板及以下混凝土足夠沉降時間，防止混凝土自密性差時翼板根部拉裂，同時也保證了頂板表面的均勻一致性，達到均勻的整體效果。

第七，預制T梁翼板混凝土一般較薄，澆筑時應控制混凝土較小坍落度施工。避免過振后高標號漿體分離時，養護不善產生的開裂。

第八，注意早期養護，預制T梁標號較高、水化熱較大。通常情況下預制T梁的養護開始時間應設置在初凝前后，終凝前盡量不要灑水、沖淋防止對混凝土表面的破壞;混凝土的初始開裂基本在失去塑性前后，也就是初凝前后，及時的養護可以避免早期裂紋并限制其繼續發展，一定范圍內可以減弱或避免浮漿收縮、鋼筋保護層過低、水化熱過高產生的早期短小裂紋。

5 結語

綜上所述，試驗檢測、配合比設計、現場施工對于確保高速公路預制T梁工程的進度與質量有重要意義，要從多個環節入手、整體協調各個參數，加強控制與協調綜合提升施工水平，才能最大限度地服務高速公路建設，打造內實外美的預制T梁。

參考文獻

[1] 中華人民共和國行業推薦性標準：公路橋涵施工技術規范（JTG/T F50-2011）[S].北京：人民交通出版社，2011.

[2] 中華人民共和國行業推薦性標準：公路工程質量檢驗評定標準（第一冊）-土建工程（JTG/T F80-2004）[S].北京：人民交通出版社，2004.

[3] 殷海龍，李曉穎.預制T梁模板施工方法[J].水科學與工程技術，2005，（5）.

（責任編輯：黃銀芳）