橋梁箱梁預制中的混凝土施工工藝及質量問題研究

郭悅超

（石家莊通暢公路工程有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

在工程經濟發展快速的今天，國內公路橋梁已然蓬勃發展，而在橋梁形式的發展過程中產生了多個分支，其中預制箱梁因其低成本、高質量、工期短、外形美觀以及在剛度和抗扭性能上優于T 梁等優勢，被普遍應用于公路橋梁的建設。另外，在施工工藝方面，預制箱梁與現澆箱梁相比，預制箱梁明顯縮短了施工工期，并且不受施工地點限制，在空間布局上更加靈活些，不會影響到施工進度；同樣的預制箱梁和預制T 梁，箱梁承載能力優于T 梁。因此，預制箱梁更多適用于跨度較大的橋梁建設工程和對造型要求比較高的工程建設中，不僅能保證質量安全性，還能保證外形的美觀度。

1 預制箱梁的概述

箱梁是橋梁工程中梁的一種，內部為空心狀，上部兩側有翼緣，類似箱子，因而得名。預制箱梁，其施工工藝的嚴密性直接影響著質量和安全。一般來講，預制箱梁一般是通過先張法或后張法對鋼筋進行張拉而事先預制而成的受彎構件，再運到施工現場進行安裝，不僅降低了場地費，還減少了時間成本。

目前，我國箱梁的施工技術相對成熟，但仍存在部分質量問題缺陷，如構件的連接和整體穩定性能相對較差，運輸和安裝也不方便，并且增加額外工程費，降低了經濟效益。因此，有必要探究其預制施工質量問題，并提前采取針對性的預防對策，從而保證施工質量[1]。

2 預制箱梁混凝土施工工藝

預制箱梁的混凝土施工工藝，不僅決定了成品表面的平整度、光滑度，而且直接決定了梁后期使用中的安全質量問題，因此制作箱梁前期的準備工作、工作技術人員的專業性、施工過程中的每個環節的精確度都會直接影響整體的安全性和穩定性，需做到環環相扣，才能有效保障梁的完整性。

大中型或小型橋梁工程建設中，務必要嚴格遵循施工工藝倒排順序依次施工，同時要更加重視每個施工工序中存在的質量控制，技術人員做好現場具體管理工作，隨時解決遇到的問題。

2.1 施工前期物料準備

預制箱梁混凝土在施工前，首先要進行場地準備和布置，確定每個施工環節的具體場地，通常情況混凝土施工區布置在箱梁制作場地內，保證整個場地地面平整，干凈衛生，水通、電通、路通，同時要預留一個成品箱梁的運輸通道，方便后期運輸到施工現場。其次，專門要建設一個施工通道，把周圍的道路標記清楚在施工，避免其他車輛進去。最后，需要設置一個鋼筋加工存放的區域，把所需要的零件放在指定區域，同時還要設置一個臨時的實驗室，以防在施工的過程中遇到技術性問題，方便在實驗室進行檢驗。另外，根據設計要求貯存混凝土拌和物料，水、砂石、水泥、外加劑、凝膠劑等，以便施工需要[2]。

2.2 混凝土配比控制

現階段我國箱梁混凝土普遍使用高性能混凝土，必須要設計規定的剛度、強度。除此之外，橋梁常常暴露在外面，經受雨雪壓力、側面承載風力以及陽光暴曬、空氣腐蝕等不可抗力因素的影響，這就要求混凝土必須具備一定的抗裂、抗凍融、抗滲等性能，其核心就是要具備高度的密實性。混凝土的配比選定、誤差范圍直接影響橋梁的整體強度，一般按規定要進行單盤誤差和累計實驗誤差測定，測定的偏差要符合規定的偏差值。混凝土配合比確定無誤后，需對其坍落度進行實驗確定，根據實驗得出的坍落度值確定混凝土的流動性。

2.3 模板安裝

混凝土最終成品的平整度、流暢性、外觀度是否達標，是由模板施工質量決定的。其中，底模是主要的梁體承重構件，故對其剛度和強度要求相比其他模板要高，安裝時為了防止混淆，要對其進行編號，然后再用螺栓按順序連接；外模安裝時，要求其模板內面必須光滑平整，因其直接決定梁的外觀造型；端模能保證外模和底模的連接性，形成密閉空間，防止漏漿；梁的內模常常采用液壓式內模，如圖1所示，模板采用液壓油缸收模，施工時現場需專門人員對數據以及使用情況做詳細記錄，并檢查液壓硬管油口保持清潔。同時，內模的安裝方式決定了它拆卸時無需人工拆卸，因此箱梁模板的安裝不僅是對技術人員技術過硬的要求，更是對工程建設質量的考驗[3]。

2.4 鋼筋配置

鋼筋綁扎前，要對現場鋼筋取樣，檢測其剛度是否滿足設計要求，在滿足要求的情況下，方可進入鋼筋綁扎環節。鋼筋綁扎時先對底板綁扎，其次腹板、側梁，主筋和箍筋鋪設方向、交叉點以及端頭預留長度都應符合設計規定，必要的位置進行焊接處理。

對于鋼筋胎架應進行地基處理，并應按工廠制定的檢驗頻率對基礎沉降進行監測，當胎架各支撐點位置標高偏差超過2mm 時，應及時干預，恢復胎架的平整與穩定。鋼筋綁扎胎架應按設計圖紙中鋼筋間距的要求設置輔助式卡具，符合鋼筋綁扎精度要求，如圖2、表1所示，且具有足夠的剛度，防止長期使用變形[4]。

表1 鋼筋綁扎質量檢驗標準

2.5 預制箱梁的混凝土澆筑

混凝土澆筑前，要檢查鋼筋和混凝土質量是否合格，合格后方可進行混凝土入模與振搗階段。箱梁混凝土澆筑通常情況應先澆筑箱梁底板，后澆筑腹板與頂板，見圖3，在接近另一端時，從反方向布料，在箱梁倒角、支座上方、錨墊板附近需優先放料同時加強振搗，腹板上部與頂板采用插入式振搗，澆筑需確保一次性即完成。

澆筑完成后，為保證密實度和坍落度滿足設計規定，需對混凝土進行振搗，通常一邊澆筑一邊振搗，時間控制在10～15s 之內，震動強度保持弱震和中震之間，振搗過程中幅度不能過大，以防破壞螺紋管，澆筑現場見圖4。

2.6 拆模與混凝土養護

當混凝土終凝后，則可拆除梁混凝土表面的模板，模板拆除后需要對其進行質量檢測判斷是否合格，檢測范圍包括混凝土構件外形尺寸、位置、表面裂縫、變形程度以及混凝土強度等，只有達到規定方可使用。模板拆除后，要對混凝土及時進行灑水養護，通常情況下當氣溫高于5℃，宜采用噴淋養護，白天噴淋次數間隔1～2h 一次最佳，晚上宜間隔4h 進行一次噴淋，噴淋盡量使用生活飲用水，防止其他施工污水中雜質致梁體形成銹蝕，影響梁體外觀和質量。當環境氣溫低于5℃時，可選擇蒸汽養護或者棚內爐火升溫養護，冬季宜采用蒸汽養護，棚溫不低于5℃。養護前后，要對梁體毛邊進行處理，保證后期的正常使用，保證鑿毛邊緣線形[5]。

2.7 預應力張拉

通常混凝土澆筑完成3 天后，便可對箱梁進行預應力張拉，過早或者過晚容易造成預留預應力不足，致使橋梁達不到設計承載能力。張拉伸長值與理論設計伸長值的誤差要控制在±6%之間，否則會影響實際承載力。

2.8 箱梁孔道壓漿與封錨

壓漿前要進行孔道清洗，完成清洗后，壓漿從下往上、由低到高的順序進行，采用高速攪拌機連續操作，且必須在張拉完24h 內完成。拌好的漿液應通過不大于3mm 濾網過濾，低速攪拌，漿液水膠比控制在0.26～0.28 之間，壓漿溫度應控制在5～30℃。如果氣溫低于5℃時，需要采取保暖升溫措施。壓漿完成后，應通過檢查孔抽查壓漿的密實情況，確保壓漿飽滿。

3 混凝土施工質量問題探究

3.1 模板安裝不到位

模板安裝不到位時，可能導致模板之間存在錯臺，使混凝土澆筑過程中箱梁端頭出現少量漏漿現象。另外，混凝土拆模后表面可能有鐵銹現象。對于此類問題，應當做到模板每周轉使用一次都必須認真打磨，由專人專崗進行定期檢查，保證雜質消除干凈后再實施涂膜劑。

3.2 原料含泥量大、骨料粒徑不均勻

砂石配比和純凈度對混凝土攪拌有著很大的影響，砂石比偏大時，同時拌料不均勻，會導致混凝土表面出現蜂窩狀、麻面、凹凸痕跡，所以原料進場前應現場對砂石粒徑的大小和勻稱性、水泥的強度、外加劑等進行質量檢測，對于不合格的材料，禁止進場使用。

3.3 混凝土攪拌過程中存在的質量問題

3.3.1 水灰配比及坍落度影響

混凝土攪拌前，水灰配比對混凝土強度有較大的影響，水灰比偏大會導致混凝土強度降低，坍落度增大容易造成混凝土離析和泌水；水灰比偏小，意味著混凝土強度增大，但是流動性小，密實性高，混凝土終凝后容易起裂縫，影響工程質量。因此，對于水灰比要嚴格控制在設計要求范圍內。

3.3.2 混凝土振搗影響

混凝土澆筑時，如果振搗不均勻，會在內部形成氣壓差，形成鼓包，使混凝土局部表面凹凸不平、面糙；振搗時間過短，混凝土容易形成鑄塊。

3.4 鋼筋綁扎

鋼筋綁扎過程中，混凝土振搗時會使的鋼筋的墊塊移位，導致受力不均，造成鋼筋位移，容易使得鋼筋模板造成露筋，或者在受力不均作用下易導致鋼筋錯位，造成露筋、開裂。因此，在澆筑前工作人員應對鋼筋綁扎點檢測以及墊塊進行檢查。

3.5 預制箱梁質量終檢

施工完成的預制梁，需要整體對其進行全面質檢，各項工藝是否達標。從外觀看表面應密實、平整，如表面有蜂窩、麻面、破損、裂縫、變形等問題需及時處理。

3.6 色差成因問題

由于澆筑時分層、分段時間間隔過長，澆筑上層時，下層已超過初凝時間，上層振動棒無法深入下層混凝土中，在兩層交界面上出現的色差現象。其解決方案為：控制攪拌能力及澆筑時間，減少混凝土的翻運次數，適當控制混凝土的澆筑長度，控制混凝土的澆筑時間，在下層初凝前澆筑上層。

4 結語

綜上所述，預制箱梁混凝土的施工工藝是個很考驗技術的問題，不僅要保證建設的美觀，還要確保梁體的安全性和穩定性。在箱梁施工的現場實踐中，只有不斷地加強施工管理制度和質量安全檢查，提升工作時效性，抓住每個施工環節的細節，才能夠保證工程項目的整體品質和橋梁施工質量。