預應力箱梁預制常見質量問題防治探討

【摘要】為更好防治預應力箱梁常見質量問題，本文著重列舉了一些施工常見質量問題，查找分析了形成原因，結合質量管理成功經驗和現行標準、規范制定防治措施，以達到不斷提升預應力箱梁乃至橋梁整體建設質量。

【關鍵詞】預應力箱梁 質量問題 防治措施

梁橋上部結構有多種形式，從截面形式來看常見的有矩形板梁、空心板梁、T梁、箱梁等，從受力特點來看，常見的有簡支梁、簡支轉連續，連續梁等。從近年來修建的高等級公路來看，后張法預應力箱梁應用較多，在建的高速公路中，簡支轉連續箱梁是上部結構中的一種主要結構形式之一。由于施工各方面因素影響導致部分箱梁施工成品梁的外觀質量存在著不少問題，其中較為普遍的是氣泡、麻面、漏振、脹模、裂紋與行車道鋪裝局部厚度不足、芯模上浮等問題。

一、氣泡、麻面及漏振導致的局部坑洞等問題

混凝土表面產生氣泡是由于混凝土在振搗密實過程中部分氣體滯留在模板表面形成。與模板表面平整度、脫模劑質量、混凝土坍落度、澆筑分層厚度和振搗方法及振搗設備有關。

防治措施：1、施工時應保證模板由專業的模板設計和制作單位完成，平整度及剛度要符合要求，模板在拼裝前必須將面板打磨、除銹、涂刷脫模。相互連接的模板，模板面要對齊，連接螺栓不要一次到位，整體檢查模板線形，發現偏差及時調整后再鎖緊連接螺栓，固定好支撐桿件。2、嚴格進行混凝土設計配合比工作和規范施工配合比調整工作。粗集料的粒徑、級配、細集料的細度模數、含泥時、含水率都要嚴格控制，另外，除滿足混凝土強度要求外，為減少表面氣泡，提高早期強度，改善施工和易性可適量摻入外摻劑。3、嚴格控制混凝土的澆筑厚度，根據梁身腹板高度，采取斜向分段，水平分層的方法連續澆筑，混凝土澆注時可視梁高及鋼筋密集程度決定采用插入式振搗器振搗還是與附著式振搗器聯合使用。4、當配備附著式振搗器振搗時，除全部安裝到側模相應位置后，應留有備用量，備用振動器要與附著鋼板連成整體，以便隨時更換，在混凝土澆筑過程中設專人監視振搗器使用情況，發現損壞后做到以最短時間更換。起動附著式振動器時，要求其振動時間每次不小于25s ，振動期間為減少振動器的損壞，可做短暫的間停，振動時附以鋼釬進行插搗。5、不管采用何種方式振搗，必須振動到該部位混凝土密實為止，密實的標志為混凝土停止下沉，不在冒出氣泡，表面呈現平坦，泛漿等，應準確把握振搗時間，如果振搗時間過長則會使混凝土發生離析，也就是過振現象。

二、脹模導致箱梁斷面尺寸超差問題

產生的原因如下：1、模板制作不符合要求，如面板的材質不符合要求，豎肋橫肋的斷面尺寸過小，而間距過大導致模板剛度不足，頂口底口拉桿間距過大等；2、模板加固不當，如頂口底口拉桿的螺母脫扣等；3、過振導致的模板松動，或是因混凝土和易性不好，混凝土過振導致的模板松動。

防治措施：1、模板制作及支立。在制作箱梁鋼模板時，一般要由有資質的專業設計公司負責進行。外模采用廠制定型鋼模，外模分節一般3米至6米，達到即減少接縫又方便運輸和安裝，外模一般由大塊模板組成，外架由桁架式模架、縱橫模聯桿導組成。外模沿梁長方向分成多節段，每套側模由多塊單元模扇組成，單元模扇由面板、支撐面板的橫肋、豎肋、豎向加勁肋、支架、頂拉桿、連接拉桿、安裝在側模上的振動器支架組成。面板要求采用冷扎鋼板，板厚最低為4毫米，豎肋與橫肋應為選用截面積最小為規格為80的槽鋼，支架為規格100至120的槽鋼，橫肋間距為30至35厘米，豎肋間距為80至120厘米，外模支架與豎肋固結。內模采用廠制組合鋼模，內模均為小塊板，由側模、角模、端地（中）橫隔板及橫隔通孔模板、頂模和底模組成，內模架均由幾種倒橫梯形狀模架組成，每環均可分解拆卸。支立模板時頂口與底板要用間距為0.9米至1.2米左右的∮16以上拉桿橫向加固，附著振搗器要用鋼板、高強螺栓與模板背面的橫向槽鋼緊密聯接，螺母加固時均使用彈簧墊圈，確保在振動時不發生松動現象，附著振搗器的安裝位置及數量一般根據電機功率及經驗確定，橫向間距一般是1.5米至2米，高度上是兩排，分別位于底板上30厘米左右和梁肋的中上部。2、如前述按要求做好混凝土配合比設計、拌合、澆筑振搗等環節。

三、跨中預拱度值超過設計值易造成頂板裂紋現象和橋面鋪裝局部厚度不足現象

常出現在箱梁頂部和腹板部位，由于梁體張拉起拱大，造成頂板產生裂紋，與梁體在預制現場存放時間長短、吊放倒運次數及張拉應力控制有關。

防治措施：1、可以與設計單位溝通并在設置底座時按設計要求適準確設計置反拱。2、對拌合站秤量設施進行檢校和標定，嚴格按規范、設計要求控制混凝土水灰比、混凝土坍落度。3、加強砼養護，待混凝土初凝后，用土工布覆蓋、灑水養護，水質為飲用水。嚴禁采用污水進行養護，養護時間按照規范規定。4、混凝土質量檢查試件應在初期、中期、后期分別取樣檢測，試件組數和要求按規范操作；隨梁養護試件的試塊，應按照規定的方式進行養護。并具體編號，以此將提供預應力張拉、移梁的依據。5、安裝到位后如在測量后發現梁端處存在橋面鋪裝厚度不足現象后，可以采用適當調整抬高橋位處縱斷設計線的方式使鋪裝厚度符合設計及規范要求的偏差之內，并依此調整橋兩側縱斷線。

四、芯模上浮現象造成底板超厚，箱梁頂板厚度不夠，出現冒頂現象

主要是由于芯模上浮控制措施不到位，與芯模自身剛度、混凝土澆筑工藝和控制上浮錨固體系有關。

防治措施：1、芯模為鋼制模板，芯模錨固體系采用120槽鋼橫梁橫向固定芯模，錨固方法可單獨采用與側模連接、與梁預制直接錨固及與地錨連接三種形式或采用組合方式，澆筑混凝土時設專人看護錨固體系，以確保芯模不發生位移，梁斷面尺寸符合設計要求。

2、嚴格控制混凝土的坍落度，要求實驗人員隨時檢測同一罐混凝土在拌合站至澆筑地點的坍落度，根據天氣及施工工藝、施工進度要求決定摻入適量外摻劑，以改善混凝土的性能。找出混凝土在運輸過程中水分散失對坍落度的影響關系，便于控制整體混凝土的質量。3、對芯模進行嚴格的定位控制，防止芯模上浮。全箱混凝土澆筑采用“斜向分段、水平分層、連續澆筑、一次成形”的施工方法。其步驟是：澆筑砼時，箱梁底板采用芯模開口法，開口處采用平板振動器和插入式振搗器進行振搗。待開口處冒漿且無氣泡即可用螺栓封牢開口處，開口至開口間距宜在1.5～2.0m之間。腹板外澆筑采用插入式振搗器及安裝在側模上的高頻振動器，使砼振密實。施工過程中，嚴禁插入式振搗器碰撞波紋管，不得漏震或過震，保證砼的外觀及內在質量。混凝土傾倒高度不得超過2m，防止混凝土產生離析，影響質量。4、如前述嚴格控制混凝土的澆筑厚度。5、澆筑箱梁腹板混凝土過程中，為防止芯模上浮，對于中小跨徑梁如果腹板斷面設計不是相對狹高且鋼筋較稀疏時，在確保質量的同時可用插入式振搗器進行搗實，控制插搗移動間距不超過振動器作用半徑的1.5倍。反之則采用附著振搗器與插入式振搗器配合。

六、結束語

本文基于以往橋梁施工成功經驗與現行技術規范對預應力箱梁預制常見質量問題防治進行了分析和探討，提出了一些應對的防治措施，隨著改革開放的不斷深入和交通科技的不斷發展，箱梁施工工藝將繼續豐富和發展，防治質量問題的理論和方法也將在工程實踐中不斷推陳出新，以實現橋梁建設質量管理水平的持續提升。

【參考文獻】

[1]《公路橋涵施工技術規范》 （JTGT F50-2011）。