淺談高寒山區預應力混凝土T型梁的施工質量控制

趙云波

云南省建筑科學研究院 云南 昆明 650000

正文：

前言：預應力混凝土T型梁（以下簡稱為T梁）是橋梁結構中最為常見的一種橋梁形式，其施工工藝簡單，技術相對成熟，造價相對較低且適合規模性生產，因此在橋梁結構中運用較為廣泛。雖然T梁施工在橋梁施工中已較為常見，但在實際的質量管理中，常因梁場建設、原材料控制、施工工藝、混凝土養護、吊裝作業等環節把控不嚴，出現多種各樣的質量通病，甚至造成橋梁質量問題、缺陷、事故，給參建各方帶來經濟損失和社會負面影響。本文結合T梁預制施工實踐管理經驗，分析了T梁施工質量控制重點、難點和質量通病的防治及處理措施。

一、工程概況

香麗高速公路土建四、五工區起止樁號K30+000-K48+985.944，范圍內共有大橋17座，中橋3座，結構形式為長度30m先簡支后連續的預應力砼連續T梁，設計預制T梁工程量共計1786片，土建四工區建設T梁預制場2座45個臺座，共計生產T梁655片；土建五工區建設T梁預制場2座60個臺座，共計生產T梁1131片。

二、預制T梁施工質量管理重點、難點

（一）預制梁場施工

1、場址的選擇

場地應根據設計T梁的尺寸、數量和現場架設要求等因素綜合考慮研究后選址。充分考慮鄰近在橋梁主體施工，縮短T梁運輸距離，且應避開有地質災害影響的地域。

2、場地布置要求

預制場通常按辦公生活區、材料堆放區、鋼筋加工區、預制區、存梁區等設置建設，各功能分區的場地布置應緊湊、合理，場地占地面積應滿足≥6000m2的標準化施工要求。

3、梁場建設

預制場建設在填方路堤或線外時，必須對場地進行地基處理，采用填方場地應分層碾壓密實，加固臺座基礎，為防止場地或臺座產生不均勻沉降而影響后期預制生產質量。場地應用C20混凝土硬化（厚度≥20cm）；存梁區地表壓實后應鋪筑10cm石屑并按2%-3%設置排水坡度；運梁通道采用C25混凝土硬化（厚度≥20cm）；預制區、鋼筋加工區、集料存放區應搭設防雨棚；場地周邊應通過排水溝集中收集施工廢水、雨水、養護水統一匯入沉淀池處理；污水達標處理后再排放，不得將污水直接排入附近水體或河道。

預制場內臨時用電應按專項施工方案布置和使用，穿過施工便道的電線路必須采用預埋套管穿過或滿足架空高度穿越，變壓器、配電線架設嚴格滿足三相五線制要求，專人做好定期檢查和維護。

4、預制臺座要求

（1）臺座應采用C30鋼筋混凝土現澆基礎，面板采用不銹鋼板，臺座長度按設計梁片每端頭長度加30cm，臺座生產時按設計在縱向預設反拱度22mm。

（2）臺座縱橫向預留足夠間距，滿足施工操作面和噴淋養生設施要求。

（3）存梁區的臺座采用C 2 5混凝土，臺座基礎采用2m╳0.5m╳0.5m，存梁堆放高度不得超過兩層，并應對每片梁設置臨時抗傾覆措施。

（4）預制區在夏季采用自動噴淋養護設備噴淋養生，應在翼緣板底面、橫隔板及梁頂面等重點部位加強人工養護措施，養護用水應在場地內應沉淀循環利用。

（5）當室外平均氣溫連續低于5℃時或當日氣溫最低小于-3℃時，應按冬季施工措施進行蒸汽養生，現場搭設密閉性高、隔熱好的養生棚，養護期間應定期對棚內溫度進行觀測和調整。

5、重要原材料存放

（1）鋼筋、鋼絞線必須分類存放于封閉雨棚內，采用支墊高度不小于30cm防潮防銹。

（2）壓漿料、外加劑等必須存放于庫房內，注意存在條件和使用期限。

（3）錨具、夾片、支座、錨墊板應按照型號、規格、標識、編號后專門存放在倉庫內，建立登記領用臺賬。

（4）波紋管按規格、長度分類存放在棚內，堆放場地平順。

6、生產主要設備要求

（1）預應力的張拉及壓漿設備應滿足設計和施工要求，施工前必須經過對千斤頂和油壓表進行成套標定使用，并按使用時間不超過6個月或張拉次數不超過300次進行定期校驗，現場采用數控智能張拉控制。

（2）預制生產和吊裝用的龍門吊型號、架橋設備使用前必須編制專項施工方案審批，對危險性較大的T梁架設施工作業方案還必須組織專家論證，相關特種設備必須報當地質量技術監督局檢定、備案。

（3）梁場應配置柴油發電機，防止砼澆筑時現場意外停電等情況發生。

（二）原材料半成品控制

香麗高速公路全線由砼生產廠家統一建站、生產、供應。預制T梁開工前，施工、監理單位對砼拌合站原材料進行抽檢，對其配合比進行驗證，經審批同意后方可使用。施工中不定期對砼拌合站進行檢查，對原材料進行抽檢，加強現場同條件強度砼試件的取樣試驗，對鋼筋、焊接接頭、鋼絞線、波紋管、壓漿料、錨具夾片、支座重點抽檢。

（三）施工工藝

預制T梁施工工藝較為常見，且技術也比較成熟，但仍需在砼澆筑、預應力張拉及壓漿等關鍵環節嚴加管控，落實首件工程審批驗收制，確保整體質量。

1、砼澆筑質量

混凝土澆筑方法采用斜向分段、水平分層一次性澆筑，不得留置施工縫，過程中注意加強對漏漿、欠振、漏振和過振的質量控制措施，特別是負彎矩錨墊板后的混凝土必須嚴格控制，專人操作模板上的附著式振搗器，注意避免振動器碰撞預應力管道、預埋件、模板，不易機械振搗的邊角部位應輔以人工插搗，應用平板振動器對梁頂振搗，砼初凝前進行頂面收光拉毛處理。

2、預應力張拉施工

張拉施工前應嚴格按設計要求分類對鋼束進行設計張拉伸長量和張拉應力計算，對班組進行質量技術交底，首件完成后根據檢測的預應力損失值，對張拉伸長量和張拉應力進行校正計算，明確張拉作業條件應滿足強度和齡期雙控指標（本項目張拉作業條件按齡期≥7天且實體回彈不小于設計強度90%控制），張拉作業采用兩端同時、對稱、順序張拉施工（特別注意預張拉階段質量控制）。以張拉應力控制為主，伸長值進行校核，當實際伸長量與計算值偏差超過6%，必須及時分析原因、改進措施。

3、智能壓漿作業

采用智能壓漿可自動記錄施工數據，實現遠程監控管理。設備預應力管道壓漿作業應安排在預應力施工完成后24h內，壓漿液的水膠比控制在0.26-0.28之間，且泌水性和收縮率試驗滿足要求，智能壓漿壓力表量程應為3Mpa，控制壓力在0.5～0.8Mpa，注意保持穩壓期（3～5min），壓漿作業不得中斷停止，設備在作業后必須及時清洗。

（四）混凝土養護

由于香麗高速公路土建四、五工區地處高寒山區，平均海拔約3200m，冬季最低溫度一般在-15℃，且晝夜溫差較大，預制T梁砼養護對確保砼強度及裂紋防治尤其重要。

1、砼養生

一般條件養護時間在7d，采用自動噴淋灑水養護前3d每天不小于8次，后期每4小時養護一次，翼板頂面用土工布覆蓋保溫保濕。

2、冬季砼養護

根據經審批的冬季施工方案，落實相應的冬季施工養護保溫、保濕措施，本項目采用搭設養護棚，進行蒸汽加溫加濕養生。將蒸汽養生分為靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段，靜停期保持棚內環境溫度不低于5℃，砼終凝后升溫（一般在澆筑結束4～6h），升溫速率不宜大于10℃/h，棚內恒溫期間溫度控制在25～35℃、濕度≥90%，降溫速率不宜大于10℃/h。冬季砼養護還應注意養護用水的溫度，水溫與混凝土表面溫度之間的溫差不宜大于20℃。

3、模板拆除

預制T梁拆模，以同條件養護的試件強度為依據，必須滿足外界條件的抗凍強度及拆模強度。根據天氣情況，嚴格控制拆模時間，且盡量安排在一天中溫度較高的時間段拆模。如砼與外界氣溫相差大于20℃時，拆模后在混凝土表面采取覆蓋進行緩慢冷卻，并及時進行編號、生產標識。

（五）T梁吊裝

T梁在吊裝、運輸時，混凝土的強度不應低于設計強度的75%，如設計無規定時，一般不低于30MPa。

梁板安裝吊裝前，必須對架橋機進行檢查驗收，組織相關班組進行現場質量安全技術交底，同時進行試吊操作。吊裝施工前，每片梁體必須對其外觀質量和預埋件尺寸、位置檢查合格，墩臺蓋梁的強度、支座墊石、擋塊及預埋件的尺寸、標高及平面位置進行復核合格，吊裝作業時必須嚴格按規程操作，專人指揮和全程安全監管。

三、T梁施工主要質量問題及防治措施

（一）、蜂窩、麻面、爛邊”和“爛根”

1、原因分析

蜂窩、麻面主要是在馬蹄部位因斜面處砼氣泡排除困難，錨固端截面因鋼筋密集，并容易受預應力波紋管坐標位置限制影響砼振搗，造成部分氣泡殘留在砼與模板之間。“爛邊”和“爛根”主要是因為模板拼縫、接縫處不嚴密，模板底部與臺座鋼板邊或橡膠帶不嚴密，振搗時砼表面漏漿形成，漏漿少的邊角出現“毛邊”，漏漿嚴重的出現蜂窩麻面。此外，如果附著式振搗器設置過密、過低或太接近拼縫位置，也容易造成T梁“爛邊”和“爛根”。

2、防治措施

（1）嚴格控制模板拼縫、接縫處嚴密性，采用橡膠海綿條或無紡土工布止漿，并注意保持模板表面清理干凈，脫模劑涂刷的均勻性。

（2）T梁馬蹄部以下主要依靠附著式振搗器振搗，腹板上部、翼板砼用插入式振搗器振搗，盡量避免澆筑上部砼時同時啟動附著式振搗器。

（3）在保證馬蹄振搗的情況下，將振搗器位置調高，避免振搗器太靠近模板底邊、拼縫，拼縫兩側的振搗器保持同步工作。

（4）澆筑砼時，模板驗收時加強模板拼縫、接縫處自檢，澆筑過程中出現漏漿的縫，必須及時封堵補救。

（5）拆模后存在的此類問題，必須制定通病防治方案，安排專人進行修復和驗收，對修補部位加強色差、工藝、養護措施。

（二）、裂紋

1、原因分析

砼產生裂紋的原因一般分為收縮裂紋和溫度應力裂紋。本項目出現的溫度應力裂紋所占比例較大。主要原因是：砼受溫度變化或徐變的影響；過度振搗形成砼離析；梁體表面因水泥含量高收縮量大；橫隔板處過早拆模或養生期內受外力影響等因素砼裂紋發生；砼早期養護條件不到位，造成表面失水嚴重，砼內外收縮不均勻而引起開裂。

2、預防措施

（1）應在砼澆筑完6小時后及時養護，翼板頂面用覆蓋保溫保濕方法養生；在橫隔板預留鋼筋處設置定位支架減少拆模后的自重；進入冬季施工氣溫較低時，必須采用蒸汽養生的保溫保濕措施。

（2）保證砼振搗密實而不離析，對板面進行二次抹壓，以減少收縮量。

（3）根據天氣情況，嚴格控制拆模時間，且盡量安排在一天中溫度較高的時間段拆模。

（4）如果拆模后發現有較長、較寬的可見或貫通裂縫時，不可擅自修補，應及時做好標識標記，通知現場監理、設計、檢測單位確定處理方案。

（三）、孔道壓漿不密實

1、產生原因

采用不合格的壓漿料；排氣孔或止漿閥設置不當；水灰比偏大，泌水性和收縮率大；封錨不嚴或孔道穿孔而造成內漏。

2、預防措施

（1）對每批進場的壓漿料按規定的頻率進行復檢、驗收，滿足要求后才可使用。壓漿料進場后必須入庫存放保管，嚴禁堆放在露天場地暴曬雨淋。

（2）優化配合比設計，保證壓漿液的質量和流動性，加強對有效控制泌水率和膨脹系數的外加劑或壓漿料的試驗室檢測。

（3）加強現場壓漿穩壓階段的質量控制，保證排氣孔或止漿閥正確工作，穩壓時間和壓力必須滿足要求。

（4）嚴格控制封錨質量，避免壓漿時封錨端漏漿。

（四）、層印

1、原因分析

一是澆筑下層砼施工時間過長（砼拌制、運輸、澆筑），造成上層砼在接茬處出現明顯痕跡；二是分層砼振搗過度，造成粗集料下沉，水泥漿上浮，漿多的部位顏色發青，骨料集中的部位顏色發白，外觀形成“層印”。三是涂刷的涂脫劑過多過厚而下流，拆模后表面呈現假“分層”現象。

2、防治措施

（1）嚴格控制T梁澆筑順序，一般從模板一端開始水平分層澆筑，當梁體高度大于2.5m時，馬蹄、腹板、翼板同時分層分段往返澆筑。

（2）如果因各種因素造成砼澆筑停歇后，間歇時間雖然沒有超過初凝要求，但也應按施工縫的要求進行檢查、處理。

（3）施工過程中嚴格控制振搗時間和質量，振搗棒插入深度應至下層砼5～10cm，避免過振，防止砼發生離析。

（4）涂刷脫模劑時，應采用質量品質較好的脫模劑（機油），涂刷均勻后以模板出現油光為準。

結論：通過對預制T梁質量管理重點難點及主要質量問題的分析總結，針對預制T梁施工質量的各個因素加強控制，從而在日常工作中加強預控管理，施工過程中從材料進場、施工工藝、施工管理等各個環節嚴加管控，作為施工管理人員要強化質量意識、提高管理水平，加強保障措施、嚴防質量通病，確保T梁施工質量。