預制T梁表面回彈強度和外觀質量控制技術研究

王年近 王凱 李黎 劉海龍

【摘要】預制T梁是公路建設工程中較為常用的一種建筑材料，預制T梁可以在工程開始前進行預制，而工程施工時只需將其運輸至工程地點后即可進行安裝，預制T梁可提前預制的特點使得公路施工的不確定性被大大控制，并且從工廠采購預制T梁的方法也可以極大地節約道路施工的時間，從而幫助公路工程快速建成。預制T梁具有的諸多優點使得其被廣泛地應用于公路建設工程中，但其在現實應用的過程中仍然可能出現一系列的問題，例如表面回彈強度不足、外觀質量存在瑕疵等。針對這些問題，本文具體就預制T梁施工過程中的各類問題的成因進行分析，并闡述對這些問題進行控制的具體操作技術，以期可以提高預制T梁的施工應用水平。

【關鍵詞】預制T梁;回彈強度;外觀;質量控制

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.28.089

隨著我國城鎮化建設水平的快速發展，道路橋梁工程已經成為工程建設的熱點項目之一，而傳統的道路橋梁建設主要采用澆筑法完成，這種方法的優點在于橋梁的整體性較強，但施工的整體質量和時間都難以控制，自然條件對工程完成質量的影響性極大。為了補充澆筑法的缺點，預支法開始廣泛地應用于這些工程中;預知法先將梁體進行預制后，再運輸到施工現場進行安裝，這樣的施工方法可以極大地節約工程建設成本和工期，故而得到了廣泛的應用。

1、預制T梁表面強度和外觀質量通病概述

道路橋梁施工中的預制梁可以劃分為預制T梁、箱梁和空心板梁三種，而預制T梁則是一種橫截面呈現“T”型預制梁，除了“T”型特點外，預制T梁的兩側還有兩部分調出的翼緣，中間的“I”形部分則被稱為梁肋。預制T梁的這些特點使得其具有極佳的抗彎強度，并且在同等強度下所需的混凝土材料更少，造價更低，可以有效節約建設成本。其自重較輕的特點也使得其跨越能力大大提高，工程建設的適用性更強，在實際施工的過程中預制T梁無需內模，需要橫向進行連接，這也是其和箱梁的主要區分之處。圖1展示了合格的預制T梁施工效果，而判斷預制T梁的施工是否合格，可以從其表面是否光滑平整、有無明顯接縫、邊緣是否順暢、平整等進行判斷。而在實際施工的過程中，預制T梁表面存在多起泡、凹凸不平、流水紋等外觀問題，以及表面回彈強度不足，鉆芯取樣后強度不滿足要求等常見的問題。在下文中的分析中，將重點就這些問題的解決技術方案進行分析。

2、預制T梁表面強度和外觀質量控制技術

2.1優化改進混凝土質量及配合比

預制T梁所應用的混凝土原材料質量及配合比不足是導致其出現質量問題的最主要原因。由于預制T梁自身的形態特點，其需要較大的布筋率，配合5～25mm的連續級碎石配合制度，并且在混凝土配比時需要同時兼顧到保坍性和黏聚性。然而，部分施工單位在制作預制T梁時存在著水泥原材料質量不佳、大量使用水泥、單位用水含量偏高、外加劑和水泥適應性不強等問題。

在不同的季節，制作預制T梁時也需要采用不同的混凝土配合比，表1的第一列是某工程在夏季施工時的預制T梁混凝土配合比，在這一配合比下其所制作出的預制T梁存在著表面出現裂紋的問題，甚至在其混凝土內部也可能出現溫度裂縫，進而對預制T梁的質量造成安全隱患。為了更好地解決其預制T梁制作中存在的水泥強度等級偏高、水泥用量過多問題，筆者對其混凝土配比進行了優化。具體的優化措施包括根據夏季的氣溫變化特點，采用P·O 42.5等級水泥、轉換外加劑類型、應用二級碎石并調整配比等，通過這些改善措施使得其混凝土強度大大提高，有效改善了預制T梁存在的表面裂縫外觀問題及裂縫可能導致的質量安全隱患。

2.2改進布料和振搗程序

預制T梁表面的光潔度和平整性不僅關系到其外表是否美觀，也影響到其各個部位是否能保持均勻受力以及預制T梁的使用壽命，是影響混凝土質量的重要因素之一。剛制成的預制T梁模板表面通常比較粗糙，需要后續進行打磨處理后，才能使得最終制成的預制T梁光滑整潔，除此之外，模板內部的清潔是否徹底、脫模劑涂抹是否均勻等也影響到預制T梁脫模后的整潔度。如果預制T梁模板制作的過程中存在瑕疵，預制T梁制成后就可能出現“粘模”、表面存在油斑等各類問題，嚴重時甚至可能導致整個預制板變形。一般而言，為了更好的保證預制T梁脫模的平整性，色拉油是最為合適的脫模劑。

而預制T梁混凝土出現的起泡、麻面等缺陷則大多是由混凝土澆筑及振搗等工藝所導致的，當前建筑施工過程中，比較常用的布料和振搗方式主要分為下述3種：

第一種是在整體水平層向上鋪設不了，并在馬蹄上整體設置附著振搗器，并聯合使用人工振搗的方式進行振搗。這種施工工藝由于收到自然氣候的限制比較大，并且容易出現混凝土提漿困難等問題的影響，在施工完成后容易出現冷縫等外觀缺陷，缺點較為明顯。

第二種則是在預制T梁整體斜向鋪設布料，并在馬蹄線上方相鄰的兩個雙隔板處布置振搗器，但仍然以人工振搗為主要操作方法，附著振搗器為輔助振搗手段。這種工藝雖然有效地解決了施工冷逢問題，但是仍然容易造成混凝土氣泡難以排出，從而導致預制T梁表面起泡的問題。

第三種方式則為在單格板層，采用垂直方式鋪設布料，并在馬蹄上梅花狀單格板放置振搗器，但附著振搗器仍然是輔助振搗，以人工振搗為主。這施工模式仍然無法從根源上解決混凝土起泡的問題，并且需要不斷地拆卸振搗器，施工的時間被大大延長，施工工序的銜接也不夠流暢。

而筆者通過對不同施工方式的觀察和反思，總結出一套可以有效增強預制T梁外觀質量的振搗工藝，具體操作方法為：在雙隔板梅花狀放置附著振搗器，單隔板布料則放置于馬蹄斜面位置，單格板處的振搗器采用高頻工作狀態，間隔進行振搗作業，每次的振搗時間在5～10s左右;隨后將布料放置于波紋管上方，繼續應用附著式振動器高頻間斷作業。在這個過程中，人工振搗持續輔助完成振搗工作，直到整個布料至單一隔板施工完畢后再推進到下一個隔板，重復上一個步驟。在不同隔板施工銜接的過程中，要持續至少有兩批附著式振搗器工作，上一個隔板的振搗器施工作業完成前，下一個隔板的振搗器必須安裝完畢。

2.3優化預制T梁養護工藝

在常規的預制T梁施工過程中，主要是由現場的施工人員人工澆水對其進行養護，而預制T梁作為一種異形構件，如果澆水的時間間隔過長，就很有可能導致其養護效果變差，從而導致一系列的質量問題，而在人工澆水的條件下是很難對澆水養護的間隔進行控制的。特別是在夏天施工環境下，晝夜溫差較大并且可能面臨自然降水情況，冷熱交替的自然氣溫情況很可能導致預制T梁出現開裂，并且在白天氣溫較高時預制T梁表面水平可能快速蒸發，這些問題的出現就可能最終導致預制T梁的回彈強度不足。

針對上述問題，在不同地區的預制T梁進行施工時，需要根據施工地區的自然氣候特點，選擇不同的施工方案。首先，在北方等降水較少、氣候干旱的地區，應該對預制T梁附著兩層保濕養護膜，內層為塑料薄膜，外層則為復合型土工布。在施工完畢后，應當迅速對其進行澆水養護，澆水量以預制T梁表面液體流淌為益，在澆水完成后迅速鋪蓋一層塑料薄膜，并在轉角處用封箱膠帶對塑料薄膜進行粘貼，隨后則鋪設土工布。這種養護方式可以讓預制T梁持續處于濕度和溫度比較高的環境中，并且在整個澆水過程中需要有專人看護，對比較干燥的地方進行局部補水。

在南方等夏季濕熱且降水豐富的地方，可以使用自動噴淋水管和塑料薄膜外敷表面聯合的方式，對預制T梁進行養護。在預制T梁混凝土拆模完畢后，施工人員即可對其進行薄膜貼敷并澆水，同樣是在預制T梁表面流水飽和后進行薄膜鋪蓋和封箱膠帶固定，隨后則由自動澆水裝置進行澆水養護即可。

總結：

綜上所述，預制T梁的使用使得現代道路橋梁工程建設的速率大大提高，并且對于節約施工成本，增強工程連續性也具有積極的作用。然而，在預制T梁施工的過程中仍然可能導致其出現回彈強度不足、外觀質量不佳等問題，對于這些問題應當從混凝土質量選擇、合適搭配混凝土配比、采用合適的布料和振搗工藝、根據地區氣候差異選擇養護工藝等多種方法進行解決。除此之外，還應當注意在預制T梁混凝土布料的過程中應當控制布料厚度不超過30cm，有效控制振搗均勻性，避免漏振、過振、即使進行包裹補水養護、減少使用人工澆水養護等多種方法，有效增強預制T梁的整體質量，促進道路橋梁施工的綜合質量水平提高。

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作者簡介：

王年近（1971.08—），男，安徽蕪湖人，漢族，大學本科學歷，中電建路橋集團有限公司，道路及橋梁方向。