箱梁預制混凝土外觀質量控制

劉 可

（甘肅工程建設監理有限公司，甘肅 蘭州 730030）

1 工程概況

蘭州市動物園易地搬遷建設項目外圍路網（上跨G6 高速）橋梁為30m 簡支預應力混凝土小箱梁+50m 簡支鋼-砼疊合梁+3×30m 簡支預應力混凝土小箱梁，橋梁按單幅設置，邊跨采用30m 預應力混凝土簡支小箱梁，預制箱梁梁高1.6m，梁長29.92m，箱梁跨中截面頂板厚18cm，底板厚18cm，腹板厚20cm；支點截面頂板厚18cm，底板厚30cm，腹板厚30cm。橋梁橫向共布置7 片中梁和2 片邊梁，中梁梁寬2.4m，邊梁梁寬2.85m，底寬1.0m，邊梁設置0.817m 寬懸臂。

本項目箱梁預制場地就近選取，臨近路基施工區域，揚塵較大，梁體本身配筋密集，底板、腹板厚度薄，預制時間6～8 月份，正值炎熱夏季，箱梁混凝土質量控制難度較大。

2 施工工藝流程及混凝土工程施工要點

2.1 施工工藝流程圖（如圖1 所示）

圖1 施工工藝流程圖

2.2 混凝土工程施工要點

1）澆筑混凝土前，要對梁體上部結構，如路燈基座、地袱及緣石鋼筋、伸縮縫預埋加強筋等按照圖紙設計的位置、數量進行復核，確認無誤后方可澆筑。

2）相對于普通構件，預制箱梁由于配筋密，梁頂、底板及腹板厚度薄的特點，為確保混凝土澆筑質量，需適當減小混凝土中的粗骨料粒徑，采用低水化熱的水泥，在保證混凝土強度的前提下便于下料且減少裂縫。

3）梁體混凝土澆筑應連續，每片預制梁澆筑總時間不宜超過6h。混凝土入模前含氣量應控制在3%～4.5%，模板、鋼筋溫度以及混凝土入模溫度宜在5～35℃。梁底板及腹板宜采用3cm 振動棒或腹板振動器進行振搗，可有效避免漏振、欠振現象發生。夜間澆筑，為保證有良好的照明，作業人員宜佩戴頭燈。

4）澆筑混凝土過程中，應從構件不同部位分別進行隨機取樣制作標養及同條件試塊。同條件試塊應隨梁或在同樣條件下振動成型、養護，應適當增加制作組數，為后期掌握梁體混凝土強度提供參考依據。梁體混凝土振搗澆筑完成后，應對梁頂進行收平抹壓，初凝前進行拉毛處理，以便于和上層混凝土結合良好。

5）后期采用箱梁內部蓄水、外側立面噴灑貼膜養護，保證混凝土強度有效增長。

3 存在的主要問題及成因分析

3.1 冷縫

由梁端逐漸向梁中部延伸，距梁底部的高度逐漸降低，至梁體中部后消失（如圖2 所示）。

圖2 冷縫、劃傷

產生的原因：混凝土澆筑間歇時間過長或澆筑順序不當，振搗不規范。

3.2 氣泡、漏漿

主要分布在腹板與底板相交的內倒角部位及梁端頭（如圖3 所示）。

圖3 氣泡、漏漿

產生的原因：梁端模板拼縫不嚴，未采取有效堵漏措施；封錨混凝土下料口狹小，腹板鋼筋及波紋管布設密集，插入式振搗棒振搗難度大，同時單純使用插入式振搗器振搗，容易出現漏振現象。

3.3 銹跡、污漬

附著于硬化后的混凝土表面（如圖4 所示）。

圖4 銹跡、污漬

產生的原因：鋼模板表面清理不徹底，存在銹跡；脫模劑屬油類混合物，黏度大，且預制場地臨近路基施工區域，揚塵易附著，造成模板污漬，繼而影響混凝土外觀質量。

3.4 缺棱掉角、劃傷

主要分布在箱梁腹板外表面及橫隔梁端頭，（如圖1、圖5 所示）。

圖5 缺棱掉角

產生的原因：傳統施工工藝單純按照施工圖紙進行模板組裝，未結合施工實際，致使模板設計不當，造成作業人員拆模困難，采取硬拉、硬撬等不當的拆模方式。

4 改進及控制措施

針對上述問題產生的原因，從混凝土質量、模板質量、澆筑振搗工藝三個方面入手，制定相關措施，以提高箱梁外觀質量。

4.1 混凝土拌合質量控制方面

1）水泥、摻合料、粗細集料、外加劑的各項性能指標必須滿足相關規范要求，不得隨意變更原材料產地，并準確計量。在此基礎上，首先選用低水化熱的水泥，適當減小混凝土中的粗骨料粒徑，選取5～25mm 粒徑卵石且集配良好，滿足配合比強度要求的同時便于下料；嚴格把控攪拌時間，確保拌合物均勻穩定，為降低混凝土出機溫度，拌合前還應采取對粗骨料灑水降溫的措施。

2）澆筑前，波紋管內應穿入比波紋管直徑小1cm 的塑料管（如圖6 所示），防止澆筑過程中波紋管受擠壓變形、破損漏漿。混凝土下料泵管口或料斗下口距梁頂面宜保持在20cm 以內，避免因下料導致混凝土離析。

圖6 改進后

4.2 混凝土澆筑振搗質量控制方面

1）本工程箱梁預制在6～8 月份，正值夏季，為避開高溫時段澆筑，每天計劃澆筑1 片箱梁，集中在下午16:00～19:00 之間完成。現場澆筑過程與商砼攪拌站建立實時溝通機制，混凝土出場運輸速度應與混凝土澆筑速度、凝結速度相協調，在保證混凝土和易性的同時使整個澆筑過程不間斷。

2）整個澆筑過程分三次下料，第一次下料至高出底板與腹板內倒角上口10cm 位置，第二次下料至腹板3/4 高度處，第三次下料完成。由于腹板、底板鋼筋密集且有波紋管貫通布置，本項目施工中采用35mm 插入式振搗器與1.5KW 附著式振搗器結合使用的方式（如圖6、圖7 所示），相比傳統工藝僅使用50mm 振搗器（如圖8 所示），有效避免了振搗器與鋼筋、波紋管及模板之間的碰撞，同時保證了混凝土振搗質量，減少漏振現象。第一次下料完成后，采用插入式振搗器進行振搗，振搗過程注意適當縮短振搗距離、延長振搗時間，保證底板、底板與腹板內倒角位置混凝土充盈，振搗密實，不漏振；第二次下料完成后，先采用插入式振搗器進行振搗，振搗器需插入下層混凝土5～10mm，保證新舊混凝土接茬充分振搗結合，振搗程度視混凝土開始翻漿、無明顯下沉、不出現氣泡為準，再使用附著式振搗器進行振搗，振搗時間以3～5s 為宜，避免過振。第三次澆筑振搗方式同第二次。

圖7 附著式振搗器安裝簡圖

圖8 改進前

4.3 模板優化

結合項目實際，對箱梁封頭模板及外模板進行了如下優化：

1）將張拉端頭部位、箱梁上端口預留下料口部位與封錨端空腔聯通，減少了后續施工工序，保證二次振搗的封錨混凝土下料順暢、混凝土充盈，增大了混凝土振搗空間，繼而保證了封錨混凝土的澆筑質量（如圖9、圖10 所示）。

圖9 優化前

圖10 優化后

2）為了消除箱梁間端橫梁和中隔梁拆模困難，容易造成缺棱掉角的弊病。對于箱梁外模板，在保證整體箱梁長度以及端橫梁、中隔梁下口截面尺寸滿足設計要求的基礎上，將端橫梁及中隔梁上口尺寸較下口尺寸放大2cm（如圖11 所示），充分利用外模板重力作用，有效消除了拆模過程中撬杠等拆模工具及鋼模板對混凝土造成的損傷，繼而減少缺棱掉角現象，保證末端混凝土的質量。

圖11 優化后

3）對于因模板使用周轉次數過多導致的模板拼縫不嚴密的現象，現場采用拼縫間填充發泡密封膠的方式（如圖12 所示），待發泡密封膠凝結后，剔除模板內表面溢出部分，有效杜絕漏漿現象。

圖12 優化后外觀效果

5 結語

實踐證明，本項目箱梁預制從混凝土質量、模板質量、澆筑振搗工藝三個方面制定的改進優化措施起到了較好的應用效果，有效的消除了箱梁混凝土缺陷、改善了箱梁混凝土外觀質量，為今后箱梁預制積累了寶貴的實踐經驗。除此之外，在施工作業前，項目部技術人員首先要熟悉圖紙規范，針對原材料質量、施工工藝、驗收標準向管理人員及作業人員做好交底，全員參與，加強施工過程質量控制，從而達到預制箱梁質量有效控制的目的。