從試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)施工解決預(yù)制T梁常見外觀質(zhì)量缺陷探討

王衍旭

摘要：對(duì)高速公路預(yù)制T梁質(zhì)量及外觀存在的缺陷進(jìn)行分析并探究解決對(duì)策，有助于預(yù)制T梁生產(chǎn)過程試驗(yàn)與施工的有效控制，力求達(dá)到內(nèi)實(shí)外美。文章從預(yù)制T梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、試驗(yàn)檢測(cè)、混凝土配合比選定、混凝土現(xiàn)場(chǎng)施工控制四個(gè)方面探討了預(yù)制T梁生產(chǎn)中存在的常見問題與解決對(duì)策，希望能為高速公路預(yù)制T梁施工服務(wù)。

關(guān)鍵詞：預(yù)制T梁;外觀質(zhì)量;試驗(yàn)檢測(cè);配比選定;現(xiàn)場(chǎng)施工文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

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

預(yù)制T梁作為高速公路預(yù)制梁常見結(jié)構(gòu)，具有造價(jià)較低、施工相對(duì)簡(jiǎn)單、工期進(jìn)度較易安排等特點(diǎn)。建設(shè)過程中基礎(chǔ)試驗(yàn)和基礎(chǔ)施工細(xì)節(jié)的處理會(huì)直接影響到工程進(jìn)度、質(zhì)量、外觀、成本等指標(biāo)。針對(duì)施工中常見的質(zhì)量問題，注重施工過程中試驗(yàn)檢測(cè)與施工的控制乃至試驗(yàn)與施工的匹配對(duì)預(yù)制T梁生產(chǎn)和避免質(zhì)量缺陷具有重要意義。

1 預(yù)制T梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及容易產(chǎn)生缺陷的前提條件分析

第一，預(yù)制T梁結(jié)構(gòu)緊湊、鋼筋分布密集、腹板厚度偏小、翼板厚度偏薄等具有對(duì)混凝土流動(dòng)性能和密實(shí)性能的限制性較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。這些特點(diǎn)決定混凝土澆筑過程中振搗相對(duì)困難，氣泡比較難以排除，難以達(dá)到理想的密實(shí)程度和外觀質(zhì)量，容易產(chǎn)生過振和欠振，鋼筋的密集更容易產(chǎn)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(xiàn)象。

第二，預(yù)制T梁混凝土標(biāo)號(hào)普遍為C50及以上高標(biāo)號(hào)混凝土，膠材用量偏大，水化熱相對(duì)較高。有些地區(qū)因粉煤灰質(zhì)量差、不穩(wěn)定甚至假粉煤灰較多，全部使用水泥進(jìn)行預(yù)制梁施工，造成預(yù)制T梁混凝土水化熱更高，更容易出現(xiàn)裂紋、裂縫。

第三，工期緊湊、經(jīng)濟(jì)性施工。場(chǎng)地、臺(tái)座、模板等硬件的不足，加上工期的壓力造成普遍拆模時(shí)間偏早，混凝土早期強(qiáng)度不足時(shí)對(duì)梁體結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)較大，養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)和效果的不理想對(duì)預(yù)制T梁的質(zhì)量及外觀產(chǎn)生較大不利影響。

2 試驗(yàn)檢測(cè)工作在預(yù)制T梁施工中的注意事項(xiàng)

第一，碎石、河砂良好的級(jí)配是保證混凝土密實(shí)程度、工作性能的重要條件;碎石的級(jí)配不良會(huì)造成施工過程的混凝土流動(dòng)性差、易離析、露石等現(xiàn)象，進(jìn)一步造成梁體結(jié)構(gòu)空洞、蜂窩麻面、大型氣孔、砂線等現(xiàn)象，會(huì)影響到混凝土回彈強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)耐久性;河砂良好的級(jí)配、細(xì)度模數(shù)、含泥量對(duì)混凝土的黏聚性、保水性、流動(dòng)性、耐久性能十分重要;細(xì)度模數(shù)偏大、級(jí)配不良會(huì)直接造成混凝土的離析、泌水，造成成品預(yù)制T梁蜂窩、麻面、氣泡、空洞、裂紋等主要問題缺陷;根據(jù)現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求和施工經(jīng)驗(yàn)砂的細(xì)度模數(shù)盡量控制在2.6～3.0之間，0.3mm累計(jì)篩余應(yīng)盡量控制在70%～90%范圍內(nèi)，累計(jì)篩余過高混凝土易離析、泌水;累計(jì)篩余過低流動(dòng)性差，砂率高時(shí)影響強(qiáng)度且易使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂紋;砂的含泥量過高造成施工性能的流動(dòng)性差、坍落度損失快、易產(chǎn)生空洞，表面不規(guī)則裂紋、裂縫及強(qiáng)度不足等質(zhì)量缺陷。

第二，水泥及其他膠凝材料的質(zhì)量控制是混凝土強(qiáng)度、工作性能的重要保證，水泥的強(qiáng)度、安定性應(yīng)重點(diǎn)控制，早期強(qiáng)度的高低大致推斷水泥早期水化熱，早期強(qiáng)度過高應(yīng)注意預(yù)制T梁早期養(yǎng)護(hù)工作，早期強(qiáng)度低不利于加快預(yù)制T梁生產(chǎn)施工，所以水泥應(yīng)根據(jù)預(yù)制T梁的施工進(jìn)度進(jìn)行合理選擇并合理制定養(yǎng)護(hù)措施以減少不利影響;水泥的安定性不良會(huì)直接導(dǎo)致混凝土開裂，所以也是混凝土開裂最早懷疑的對(duì)象。

第三，混凝土凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)檢測(cè)在預(yù)制T梁施工中混凝土施工、養(yǎng)護(hù)開始時(shí)間、拆模時(shí)間等具有重要的指導(dǎo)作用。混凝土的初凝時(shí)間應(yīng)大于最不利施工時(shí)間2小時(shí)以上，防止施工間斷、耽擱時(shí)造成施工冷縫、接茬等情況;預(yù)制T梁的生產(chǎn)基本是周期性連續(xù)作業(yè)，拆模時(shí)間基本上為24小時(shí)內(nèi)，為避免翼板因自身重量造成翼板根部斷裂產(chǎn)生裂紋，拆模時(shí)間必須在翼板混凝土具有一定的強(qiáng)度通常為2.5MPa以上，來抵抗自重產(chǎn)生的剪切破壞，凝結(jié)時(shí)間過長(zhǎng)不利于預(yù)制T梁的連續(xù)生產(chǎn);要根據(jù)施工水平、進(jìn)度等綜合情況合理調(diào)整混凝土的凝結(jié)時(shí)間來保證預(yù)制T梁的質(zhì)量、進(jìn)度。

第四，混凝土坍落度試驗(yàn)是最基礎(chǔ)也是經(jīng)常被忽視的環(huán)節(jié)，它在預(yù)制T梁生產(chǎn)中有著重要意義。當(dāng)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(qiáng)度、狀態(tài)的不均勻性變化，坍落度控制越差混凝土不均勻性越大，產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力也越大;坍落度變化部位在其他因素影響下更容易產(chǎn)生質(zhì)量缺陷及外觀缺陷，使得穩(wěn)定合理的坍落度在預(yù)制T梁生產(chǎn)過程中具有重要意義，所以根據(jù)運(yùn)輸方式、施工方法、施工水平合理確定坍落度范圍是預(yù)制T梁重要的環(huán)節(jié)。并不是坍落度越小越好，嚴(yán)格來說是坍落度在適應(yīng)運(yùn)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(nèi)。坍落度小混凝土流動(dòng)性差振搗不利時(shí)易出現(xiàn)空洞，同時(shí)漿體黏稠氣泡難以排除易產(chǎn)生梁體外觀氣孔較多，在施工時(shí)應(yīng)減小布料厚度并加強(qiáng)振搗;坍落度大混凝土流動(dòng)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(tài)下會(huì)明顯加大，同時(shí)過振，紗線、水紋、氣孔、露石、強(qiáng)度不足等質(zhì)量和外觀缺陷一并產(chǎn)生。應(yīng)盡量采取運(yùn)輸車輛內(nèi)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(yù)制T梁甚至所有混凝土中發(fā)揮著巨大的作用，它可以改善混凝土的工作狀態(tài)和耐久性能。母液的適應(yīng)性是減水劑選擇的第一要素，也就是達(dá)到混凝土工作狀態(tài)（坍落度等）時(shí)無離析、泌水、抓底現(xiàn)象，并且再加大坍落度時(shí)流動(dòng)性能加大仍無明顯泌水、泌漿、露石、抓底現(xiàn)象時(shí)才是減水劑適應(yīng)性的最佳體現(xiàn);減水率是保證質(zhì)量降低成本的指標(biāo);坍落度損失、緩凝時(shí)間、含氣量要根據(jù)施工情況合理控制，過分的要求會(huì)物極必反產(chǎn)生不利影響;特別注意含氣量指標(biāo)不僅可以增大減水率的假象，而且增大含氣量會(huì)改善混凝土中碎石的包裹性、泌水、抓底臨時(shí)狀態(tài)，當(dāng)混凝土振搗氣泡排除后會(huì)再次泌水、抓底、露石等造成最終質(zhì)量缺陷，同時(shí)含氣量大時(shí)預(yù)制T梁的外觀也會(huì)出現(xiàn)大面積氣孔、麻面，所以減水劑的選擇是在低含氣量狀態(tài)下具備的良好適應(yīng)性，含氣量較高狀態(tài)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(yù)制T梁施工中的注意事項(xiàng)

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(shí)漿體集中區(qū)養(yǎng)護(hù)不善更容易開裂。通常添加優(yōu)質(zhì)摻合料，不僅可以改善混凝土工作狀態(tài)、降低水化熱、節(jié)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(jí)配合時(shí)盡量走中值，砂率選擇時(shí)也考慮到細(xì)度模數(shù)和級(jí)配的變化選擇稍高2個(gè)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(shí)不可能做到每盤都進(jìn)行碎石、河砂原材料檢測(cè)和級(jí)配合成，所以要給配合比留有一定的彈性空間來適應(yīng)材料一定范圍內(nèi)的波動(dòng)。

第三，轉(zhuǎn)變思路，把良好的混凝土工作狀態(tài)放到首位，沒有工作狀態(tài)的強(qiáng)度意義不大;水膠比再低、強(qiáng)度再高，如果混凝土工作狀態(tài)差，現(xiàn)場(chǎng)不能施工、加水施工、勉強(qiáng)施工，帶給混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變異性更大;破壞也是由最薄弱環(huán)節(jié)破壞，即使C60混凝土存在較大缺陷時(shí)，整體結(jié)構(gòu)C40也不一定達(dá)到。良好的工作狀態(tài)才能保證混凝土的勻質(zhì)性，才能保證混凝土的整體結(jié)構(gòu)耐久性和外觀質(zhì)量;應(yīng)足夠重視混凝土的工作性能黏聚性、保水性、流動(dòng)性、擴(kuò)展性。

第四，嚴(yán)格控制含氣量，預(yù)制T梁混凝土含氣量盡量控制在2%～5%范圍內(nèi)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(qiáng)度，且施工時(shí)氣泡難排除實(shí)體外觀氣孔、麻面多。

4 預(yù)制T現(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)注意的問題

第一，初期生產(chǎn)前一定要客觀地進(jìn)行試驗(yàn)梁生產(chǎn)，確定施工配合比混凝土狀態(tài)下的施工參數(shù)。平板振動(dòng)器的布置方位、震動(dòng)頻率、震動(dòng)時(shí)間、布料層厚度、振搗棒施工方案、施工配合等相關(guān)參數(shù)。

第二，在不影響現(xiàn)場(chǎng)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(xiàn)，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(dòng)器，試驗(yàn)梁時(shí)確定參數(shù)后，施工時(shí)當(dāng)坍落度過大應(yīng)減少振動(dòng)時(shí)間防止過振，坍落度過小時(shí)應(yīng)加大振動(dòng)時(shí)間或頻率，并附加上部人工振搗棒進(jìn)行輔助，防止馬蹄角處空洞出現(xiàn)。

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(dá)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(huì)集中在馬蹄角處，施工時(shí)應(yīng)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(jìn)行腹板的澆筑。合理布料，再根據(jù)混凝土狀態(tài)合理配置平板振動(dòng)器和人工振搗棒，才能消除馬蹄氣泡。

第五，鋼筋加工時(shí)注意保護(hù)層厚度的控制，模板加固前應(yīng)對(duì)保護(hù)層進(jìn)行檢查，關(guān)鍵部位適當(dāng)添加混凝土墊塊數(shù)量，是防止因保護(hù)層厚度不足開裂的必要手段。

第六，預(yù)制T梁頂板澆筑應(yīng)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(yù)制T梁腹板及以下混凝土足夠沉降時(shí)間，防止混凝土自密性差時(shí)翼板根部拉裂，同時(shí)也保證了頂板表面的均勻一致性，達(dá)到均勻的整體效果。

第七，預(yù)制T梁翼板混凝土一般較薄，澆筑時(shí)應(yīng)控制混凝土較小坍落度施工。避免過振后高標(biāo)號(hào)漿體分離時(shí)，養(yǎng)護(hù)不善產(chǎn)生的開裂。

第八，注意早期養(yǎng)護(hù)，預(yù)制T梁標(biāo)號(hào)較高、水化熱較大。通常情況下預(yù)制T梁的養(yǎng)護(hù)開始時(shí)間應(yīng)設(shè)置在初凝前后，終凝前盡量不要灑水、沖淋防止對(duì)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(shí)的養(yǎng)護(hù)可以避免早期裂紋并限制其繼續(xù)發(fā)展，一定范圍內(nèi)可以減弱或避免浮漿收縮、鋼筋保護(hù)層過低、水化熱過高產(chǎn)生的早期短小裂紋。

5 結(jié)語

綜上所述，試驗(yàn)檢測(cè)、配合比設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)于確保高速公路預(yù)制T梁工程的進(jìn)度與質(zhì)量有重要意義，要從多個(gè)環(huán)節(jié)入手、整體協(xié)調(diào)各個(gè)參數(shù)，加強(qiáng)控制與協(xié)調(diào)綜合提升施工水平，才能最大限度地服務(wù)高速公路建設(shè)，打造內(nèi)實(shí)外美的預(yù)制T梁。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：黃銀芳）