預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工過(guò)程中的質(zhì)量控制方法研究

董賢蕓，盧懷友

(1.章丘區(qū)公路事業(yè)發(fā)展中心，山東 濟(jì)南 250200；2.濟(jì)南城市照明工程有限公司，山東 濟(jì)南 250023)

0 引 言

將預(yù)應(yīng)力混凝土工程與常規(guī)的混凝土工程進(jìn)行比對(duì)后發(fā)現(xiàn)，前者在施工中具有優(yōu)化工程階段使用性能、提高結(jié)構(gòu)承載力、耐疲勞強(qiáng)度等顯著優(yōu)勢(shì)，目前已被廣泛應(yīng)用到工程施工中。但隨著預(yù)應(yīng)力混凝土施工使用范圍的提升，一些潛在的不足與問(wèn)題也逐步凸顯。例如，此種工程施工工藝復(fù)雜、質(zhì)量控制難度較大等[1]。為了解決工程在施工中的問(wèn)題，本文將以T梁施工過(guò)程為例，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土施工中的質(zhì)量控制方法展開(kāi)詳細(xì)研究。

1 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工工藝與質(zhì)量控制要點(diǎn)

為了提高T梁施工質(zhì)量，應(yīng)在開(kāi)展相關(guān)研究前，設(shè)計(jì)一個(gè)流程相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)、過(guò)程較為完善的施工工藝，工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程

圖1詳細(xì)描述了預(yù)應(yīng)力混凝土施工的工藝流程，其中預(yù)應(yīng)力孔道壓漿行為的實(shí)施應(yīng)在完成張拉行為后盡快實(shí)施。在此基礎(chǔ)上，為了提升工程整體質(zhì)量，需要在完成工藝設(shè)計(jì)后，詳細(xì)分析工藝在實(shí)施過(guò)程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)，具體如下：

在施工的張拉階段，應(yīng)注意在實(shí)施張拉行為前，要進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)，確保其強(qiáng)度>C40級(jí)，實(shí)施張拉行為時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程施工標(biāo)準(zhǔn)與要求執(zhí)行，張拉的過(guò)程應(yīng)使用雙控模式，即張拉伸長(zhǎng)量控制與張拉應(yīng)力控制；在施工過(guò)程中，倘若由于夾片磨損造成的千斤頂設(shè)備夾持度較松的問(wèn)題，需要即刻采取有效的措施進(jìn)行處理，處理的措施包括：更換夾片、檢查是否完成了對(duì)夾片結(jié)構(gòu)的清潔處理等，倘若完成處理后仍存在滑絲現(xiàn)象，需要使用專業(yè)的儀器設(shè)備進(jìn)行錨具的檢測(cè)，并結(jié)合工程施工需求，進(jìn)行油壓表的初始化處理與重新標(biāo)定，避免由于精度誤差對(duì)工程質(zhì)量造成影響；當(dāng)工程在施工中出現(xiàn)波紋管破損、漏漿等問(wèn)題時(shí)，應(yīng)采用多次張拉并對(duì)其保持一段時(shí)間的持荷，以克服或降低摩擦力過(guò)大對(duì)工程質(zhì)量造成的負(fù)面影響。施工過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行工程多項(xiàng)數(shù)據(jù)與指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，觀察混凝土結(jié)構(gòu)是否在施工中出現(xiàn)裂紋，并觀察裂紋的走向與長(zhǎng)度變化，有必要的情況下，需要采取一定的措施進(jìn)行裂紋控制[2]。通過(guò)上述方式，處理施工中一些常見(jiàn)的問(wèn)題，以提升工程在施工中的質(zhì)量。

2 高質(zhì)量混凝土原材料的選擇

為了提高工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與綜合質(zhì)量，可在設(shè)計(jì)中，優(yōu)選高質(zhì)量原材料配比混凝土，對(duì)應(yīng)的原材料及規(guī)格見(jiàn)表1。

表1 高質(zhì)量原材料及規(guī)格

在進(jìn)行高質(zhì)量原材料的選擇時(shí)，應(yīng)注意對(duì)碎石原材料質(zhì)量的控制。在進(jìn)行碎石初選時(shí)，可直接從地方采石場(chǎng)進(jìn)行塊體的采購(gòu)，將采買(mǎi)的碎石進(jìn)行篩查，保證初選的碎石符合標(biāo)準(zhǔn)后，對(duì)碎石進(jìn)行含泥量的測(cè)試，控制碎石中含泥量<1.0%[3]。初步保證材料質(zhì)量后，對(duì)其進(jìn)行壓碎測(cè)試，控制碎石的壓碎率<10.0%。根據(jù)工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與配合比要求進(jìn)行不同原材料的配比，明確只有保證了原材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)，才能在施工中將其投入使用。

在進(jìn)行工程施工材料中外加試劑的準(zhǔn)備時(shí)，需要將初步制備的試劑送往地方質(zhì)量檢測(cè)公司進(jìn)行試劑質(zhì)量的檢測(cè)[4]。檢測(cè)項(xiàng)目包括試劑中不同化學(xué)物質(zhì)的成分含量及其所占比例，試劑的含氣量、減水率、凝結(jié)時(shí)間，在使用中對(duì)金屬物質(zhì)的腐蝕性、勻質(zhì)性等。完成對(duì)外加試劑多項(xiàng)指標(biāo)的集中測(cè)試后，將檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)成報(bào)表，將報(bào)表上交到地方公路工程質(zhì)檢中心，由其進(jìn)行數(shù)據(jù)真實(shí)性及此種試劑在工程施工中使用可行性的綜合評(píng)價(jià)與二次復(fù)檢。只有確保外加試劑各項(xiàng)指標(biāo)均滿足《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50204—2015)的要求時(shí)，才能將此試劑投入使用[5]。

3 梁體施工中質(zhì)量控制

在對(duì)梁體施工的質(zhì)量進(jìn)行控制時(shí)，首先需要明確控制目標(biāo)，確保梁體在應(yīng)用到施工項(xiàng)目當(dāng)中滿足如下要求：首先，保證梁體承載力符合工程方案設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；其次，能夠順利或基本順利地將梁體安裝在設(shè)計(jì)位置上；最后，確保梁體在制作階段和施工階段的破損率控制在1%以內(nèi)[6]。一般施工項(xiàng)目中，T梁結(jié)構(gòu)的中梁支點(diǎn)斷面和邊梁跨中斷面如圖2所示。

圖2 中梁支點(diǎn)斷面和邊梁跨中斷面示意圖

根據(jù)T梁在不同位置上的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)其結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行控制，并對(duì)各個(gè)位置上的T梁梁體結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和復(fù)核計(jì)算。針對(duì)不符合結(jié)構(gòu)精度要求的T梁，需要重新對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，嚴(yán)禁出現(xiàn)梁體上拱度過(guò)大或側(cè)向變形的問(wèn)題[7]。除此之外，還需要對(duì)T梁梁體張拉應(yīng)力進(jìn)行控制。采用雙控的方式，將連接T梁的鋼束伸長(zhǎng)量作為校核指標(biāo)。設(shè)定實(shí)際伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)1，設(shè)計(jì)伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)2，[(L1-L2)/總長(zhǎng)度]的值應(yīng)控制在±6.0%范圍內(nèi)，一旦伸長(zhǎng)量超出預(yù)設(shè)范圍，需要立刻停止張拉施工作業(yè)，并由技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的集中分析，結(jié)合分析的結(jié)果，進(jìn)行問(wèn)題原因的定位，并綜合其原因制定解決措施[8]。在具體施工中，必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，并將記錄上報(bào)，待確認(rèn)后才能進(jìn)行后續(xù)施工。在進(jìn)行張拉檢查前，還需要對(duì)T梁梁體混凝土的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢查，要求其強(qiáng)度不得小于C40等級(jí)。通過(guò)上述內(nèi)容，從多方面對(duì)T梁梁體進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，以促進(jìn)其整體施工質(zhì)量的提升。

4 質(zhì)量控制應(yīng)用效果分析

結(jié)合本文上述從三個(gè)方面提出的質(zhì)量控制方法，將其應(yīng)用到真實(shí)的施工項(xiàng)目當(dāng)中，對(duì)其應(yīng)用效果進(jìn)行分析和驗(yàn)證。已知工程項(xiàng)目為云南某高速第13標(biāo)段施工項(xiàng)目，施工線路主線長(zhǎng)7.38 km，連接線長(zhǎng)4.82 km，項(xiàng)目設(shè)計(jì)類型為大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，項(xiàng)目當(dāng)中有462片預(yù)應(yīng)力T梁結(jié)構(gòu)，混凝土在施工方案設(shè)計(jì)當(dāng)中的強(qiáng)度等級(jí)設(shè)定為C50。由于T梁結(jié)構(gòu)表面的缺陷問(wèn)題無(wú)法實(shí)現(xiàn)量化評(píng)價(jià)，為了方便對(duì)應(yīng)用效果進(jìn)行分析，本文選擇將T梁結(jié)構(gòu)的尺寸精度作為量化評(píng)價(jià)指標(biāo)。按照本文上述控制要點(diǎn)，完成整個(gè)工程施工項(xiàng)目后，隨機(jī)選擇5片預(yù)應(yīng)力T梁結(jié)構(gòu)，并對(duì)其各項(xiàng)尺寸參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果與施工前T梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)比，計(jì)算二者之間的差值。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)T梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量更直觀地分析，將上述測(cè)量和計(jì)算結(jié)果繪制成如圖3所示。

圖3 基于本文質(zhì)量控制方法下T梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量效果圖

從圖3繪制的應(yīng)用效果圖可以看出，隨機(jī)選擇的5片預(yù)應(yīng)力T梁結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度和寬度誤差均在1.5 mm以下，滿足該工程項(xiàng)目中對(duì)T梁結(jié)構(gòu)提出的質(zhì)量要求。因此，通過(guò)上述應(yīng)用實(shí)例證明，應(yīng)用本文提出的質(zhì)量控制方法能夠有效提高T梁的結(jié)構(gòu)精度，進(jìn)而促進(jìn)工程項(xiàng)目整體施工質(zhì)量的提升。以往相似施工項(xiàng)目當(dāng)中未引入本文提出的質(zhì)量控制方法，造成T梁結(jié)構(gòu)誤差較大的原因在于：在進(jìn)行混凝土澆筑的過(guò)程中對(duì)于分層結(jié)構(gòu)沒(méi)有做到合理控制，出現(xiàn)分層結(jié)構(gòu)過(guò)厚的現(xiàn)象，加之振動(dòng)棒在振搗操作過(guò)程中間距過(guò)大，使得混凝土當(dāng)中的水珠或氣泡等沒(méi)有得到全部溢出至混凝土表層，因此在T梁結(jié)構(gòu)當(dāng)中形成了大量氣泡，嚴(yán)重影響到T梁結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度和寬度上的尺寸，使得其誤差進(jìn)一步增加。采用本文上述方法，在施工過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)施工質(zhì)量的控制，不會(huì)產(chǎn)生混凝土分層過(guò)厚的問(wèn)題，避免了生產(chǎn)階段T梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)氣泡、水紋等影響T梁結(jié)構(gòu)的外觀質(zhì)量的問(wèn)題，進(jìn)一步提升了整個(gè)施工項(xiàng)目的質(zhì)量，充分滿足項(xiàng)目預(yù)期質(zhì)量需要。將本文上述提出的質(zhì)量控制方法應(yīng)用到實(shí)際工程項(xiàng)目當(dāng)中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)施工參數(shù)的高精度控制，為最終施工項(xiàng)目的質(zhì)量提供保障。在達(dá)到相同的施工質(zhì)量和施工效果的條件下，結(jié)合本文質(zhì)量控制方法也能夠進(jìn)一步縮短施工工期，為施工單位及相關(guān)參與單位帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，在實(shí)際施工中，還應(yīng)當(dāng)綜合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，結(jié)合T梁施工過(guò)程中出現(xiàn)的具體外觀質(zhì)量問(wèn)題，在本文提出的控制方法基礎(chǔ)上，給出相應(yīng)的解決措施，以此從內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外觀兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)對(duì)施工項(xiàng)目質(zhì)量的綜合提升。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文從T梁施工工藝、施工質(zhì)量控制要點(diǎn)、混凝土原材料選擇、梁體結(jié)構(gòu)等方面，進(jìn)行了施工中質(zhì)量控制方法的設(shè)計(jì)。完成設(shè)計(jì)后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了設(shè)計(jì)的施工方法在實(shí)際應(yīng)用中，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，可實(shí)現(xiàn)將T梁結(jié)構(gòu)誤差控制在允許范圍內(nèi)，保障竣工后工程的質(zhì)量，并且能夠縮短工期，提升經(jīng)濟(jì)效益。但要正式將此方法投入使用，還需要在后期的研究中，對(duì)方法進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方法包括：完善工程質(zhì)量鑒定指標(biāo)、規(guī)范工程施工作業(yè)流程等。希望此次研究能夠引起地方有關(guān)工程單位與部門(mén)的重視，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)工程質(zhì)量檢測(cè)投入的加大，從而進(jìn)一步提高T梁施工水平，確保工程在指定工期內(nèi)保質(zhì)保量完成。