預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力箱梁常見(jiàn)外觀缺陷及防治措施

1、預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力箱梁常見(jiàn)外觀缺陷及防治措施劉立平(山東省日照市東港區(qū)公路管理局,山東日照276800)摘要: 預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋集簡(jiǎn)支、連續(xù)梁橋的優(yōu)點(diǎn)于一身，既有簡(jiǎn)支梁橋的施工簡(jiǎn)便，利用工廠化集中預(yù)制、安裝迅速的特點(diǎn)，又具有連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，這一結(jié)構(gòu)，在日照港疏港高速公路建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)針對(duì)梁體外觀如水紋、魚(yú)鱗紋、蜂窩麻面等外觀頑癥的克服,提出幾點(diǎn)見(jiàn)解對(duì)策。水紋、魚(yú)鱗紋、冷縫、氣孔、蜂窩麻面等是混凝土表面經(jīng)常出現(xiàn)的外觀缺陷，這些外觀缺陷的克服必須從原材料、混凝土配合比及混凝土施工工藝上去找原因。關(guān)鍵詞:道路工程, 箱梁預(yù)制,梁體外觀,水紋預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱

2、梁橋集簡(jiǎn)支、連續(xù)梁橋的優(yōu)點(diǎn)于一身，既有簡(jiǎn)支梁橋的1施工簡(jiǎn)便，利用工廠化集中預(yù)制、安裝迅速的特點(diǎn)，又具有連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，這一結(jié)構(gòu)，在日照港疏港高速公路建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)針對(duì)梁體外觀如水紋、魚(yú)鱗紋、 蜂窩麻面等外觀頑癥的克服,提出幾點(diǎn)見(jiàn)解對(duì)策。1 提高梁體外觀的對(duì)策水紋、魚(yú)鱗紋、冷縫、氣孔、蜂窩麻面等是混凝土表面經(jīng)常出現(xiàn)的外觀缺陷，這些外觀缺陷的克服必須從原材料、混凝土配合比及混凝土施工工藝上去找原因，加以排除處理，事前采取措施進(jìn)行整制，而混凝土施工工藝又必須從混和料的拌和、澆筑、振搗這三個(gè)環(huán)節(jié)上加以控制。1.1 水紋1.1.1原因主要是由于混凝土拌和過(guò)程中，水灰比未控制好，水量過(guò)大

3、，引起坍落度過(guò)大，澆筑時(shí)經(jīng)振搗后混凝土離析，水泥稀漿浮到混凝土的表面，水泥含量較多，終凝后在混凝土表面出現(xiàn)形成的水泥石顏色較深，形成的形狀似水波紋狀，此外混凝土分層澆筑時(shí)，由于振搗上層混凝土?xí)r振動(dòng)棒沒(méi)有深入到下層足夠的深度，往往也會(huì)引起出現(xiàn)水波紋現(xiàn)象。1.1.2解決方法（1） 施工前必須做好施工配合比，確定好水灰比及砂、石含水量，混凝土拌和過(guò)程中必須嚴(yán)格控制坍落度，對(duì)坍落度不符合要求的混凝土必須倒掉重新拌和，嚴(yán)禁不合格的混凝土入模。（2） 混凝土振搗時(shí)必須將振動(dòng)棒透入到下層一定的深度，且振搗時(shí)必須控制每一棒的振搗時(shí)間，時(shí)間為3-5s，振搗時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，過(guò)長(zhǎng)將會(huì)引起混凝土的離析。1.2 魚(yú)鱗紋1

4、.2.1原因主要由于新拌和混凝土離析，或放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成泌水，形成水膜及水泥稀漿擠占骨料間空隙，并分散、包裹于骨料表面，水份遷移形成水膜痕跡及淺表層多孔低強(qiáng)度的硬化水泥石，低強(qiáng)度硬化水泥石在拆模時(shí)易與模板粘連、脫落，從而形成表面粗糙，色差等魚(yú)鱗紋。 當(dāng)混凝土過(guò)振形成離析時(shí)，石料擠壓形成一部分骨料少，一部分骨料多，外觀顏色不一作者簡(jiǎn)介 劉立平,男,學(xué)士,工程師，道路建設(shè)； rzlpgg形成色差，骨料多的地方外觀便形成魚(yú)鱗紋。另外，當(dāng)芯模反壓固定及芯模底部未封閉，澆筑時(shí)芯模上浮，混凝土出現(xiàn)塑性變形并向下滑移，也將會(huì)在表面出現(xiàn)魚(yú)鱗紋。1.2.2解決方法（1） 控制混凝土離析及放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，控制骨料的

5、最大粒徑及骨料級(jí)配，碎石應(yīng)為5-25mm之間的連續(xù)級(jí)配，做理論配合比時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加砂率，澆筑時(shí)應(yīng)盡量不讓混凝土等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)盡量減少翻運(yùn)次數(shù)，這樣便可控制混凝土的泌水。（2） 對(duì)芯模要一次性的固定好，防止上浮。（3） 分段澆筑后，封閉芯模底模，限制混凝土從芯模底板處上翻。（4） 采用二次振搗，先用50型棒，間隔一定距離后，再用30型棒進(jìn)行二次補(bǔ)振，振動(dòng)棒振搗間距要均勻，時(shí)間要大致相等，不能間距時(shí)大時(shí)小，時(shí)間時(shí)長(zhǎng)時(shí)短，這樣便可控制混凝土不離析、不漏振、不過(guò)振。.3 冷縫1.3.1原因（1） 由于梁澆筑時(shí)分層、分段時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)，澆筑上層時(shí)，下層已超過(guò)初凝時(shí)間，上層振動(dòng)棒無(wú)法深入到下層混凝

6、土中，在兩層交界面上出現(xiàn)的色差現(xiàn)象。（2） 由于澆筑時(shí)下層表層形成水泥稀漿，水泥含量大，而上層澆筑時(shí)振動(dòng)棒插入深度不夠，使得兩層之間形成界面出現(xiàn)的色差現(xiàn)象。（3） 由于氣溫較高，下層澆筑后，上層還沒(méi)有來(lái)得及澆筑就初凝，從而在兩層間交界面形成的色差現(xiàn)象。1.3.2解決方法（1） 控制拌和能力及澆筑時(shí)間，應(yīng)盡量減少混凝土的翻運(yùn)次數(shù)，適當(dāng)控制混凝土的澆筑長(zhǎng)度，控制混凝土的澆筑時(shí)間，在下層初凝前澆筑上層。（2） 澆筑時(shí)應(yīng)控制振動(dòng)棒的插入深度，盡可能的使棒插入深一些，深入到下層中，使上下層界面混凝土混和均勻，消除色差。（3） 高溫時(shí)在混凝土中摻入緩凝劑，延長(zhǎng)混凝土的初凝時(shí)間。（4） 在外側(cè)模上使用附著式

7、振動(dòng)器，也可減小混凝土外觀上的色差。1.4 氣孔1.4.1原因（1） 由于水灰比較大、拌和用水計(jì)量不準(zhǔn)確及未調(diào)整施工配合比或調(diào)整不準(zhǔn)確，都將會(huì)造成拌和用水量偏多，坍落度過(guò)大，形成水珠，從而在混凝土終凝后，再吸收水份，在表面便形成氣孔。（2） 模板表面不光滑，脫模劑太多、太粘，將滯留混凝土中的水珠及氣泡，從而拆模后在混凝土表面出現(xiàn)氣孔。（3） 振動(dòng)棒振搗的間距過(guò)大，振搗時(shí)間短，使混凝土中的水珠及氣泡沒(méi)能全部逸至表面，從而在混凝土表面形成氣孔。1.4.2解決方法（1） 摻入減水劑，減小用水量，充分做好理論配合比，混凝土拌和前調(diào)整好施工配合比，拌和時(shí)控制好用水量，限制坍落度、水灰比。（2） 對(duì)模板必

8、須除銹打磨，潔凈模板，且同時(shí)用清潔的脫模劑，不能使用廢機(jī)油等會(huì)引起色差的脫模劑，也不能使用易粘附于混凝土表面或引起混凝土變色的脫模劑，且同一座橋上使用同一種脫模劑。（3） 控制好振動(dòng)棒振搗間距及振搗時(shí)間，不能大也不能小。（4） 在外側(cè)模上使用附著式振動(dòng)器，或用扁鏟在混凝土與側(cè)模之間插搗，或在振搗時(shí) 2輕敲模板，便可幫助附著在側(cè)模上的氣泡逸出，從而達(dá)到消除氣泡的效果。1.5 蜂窩麻面1.5.1原因（1） 當(dāng)振動(dòng)棒振搗間距過(guò)大、漏振或振搗不好時(shí)，砂漿體沒(méi)有填滿粗骨料之間的孔隙時(shí)就會(huì)產(chǎn)生蜂窩。（2） 混凝土配合比選擇不當(dāng)、含砂率不足、集料級(jí)配不良、坍落度偏小或鋼筋間距太小、模板拼縫不好形成漏漿等，均

9、會(huì)造成水泥砂漿的不足或缺失難以填滿集料間隙而形成蜂窩麻面。（3） 模板拆模過(guò)早，混凝土終凝時(shí)間短，還沒(méi)有形成一定的強(qiáng)度，混凝土表面的混凝土便附著于模板面上而一起拆下來(lái)形成麻面。（4） 模板脫模劑涂的不足太少，或不均勻，有些地方有，有些地方?jīng)]有，也可使混凝土的表面粘在側(cè)模上，拆模時(shí)一起被剝落形成麻面。1.5.2解決方法（1） 加強(qiáng)振搗，二次振搗法，前人初振，后人復(fù)振，且分段，專人負(fù)責(zé)。這樣便可控制漏振或振搗不到位的現(xiàn)象。（2） 控制好混凝土的配合比，適當(dāng)增大砂率，加強(qiáng)集料級(jí)配的檢測(cè)，不合格的集料不進(jìn)場(chǎng)，混凝土拌和時(shí)控制好坍落度，太小時(shí)向機(jī)中加水重新拌和，模板拼縫可加工成企口形，便于咬合，并在縫間

10、采用高密海綿條或玻璃膠處理，確保接縫平整，嚴(yán)密不漏漿。（3） 脫模劑一定要涂均勻，不能太少，且必須達(dá)到一定的強(qiáng)度之后才能拆模，拆模時(shí)要小心，不能碰壞棱角，也要輕拆。2 混凝土原材料的控制2.1 水泥因水泥澆筑成品后其色澤與水泥礦料組份有關(guān)，預(yù)制上部結(jié)構(gòu)水泥應(yīng)選用色澤青灰，均勻一致的普通硅酸鹽水泥。同一座橋的箱梁應(yīng)盡可能使用同一品種規(guī)格。2.2 砂應(yīng)采用級(jí)配良好，質(zhì)地堅(jiān)硬，顆粒潔凈的中砂，且不含泥土、云母、貝殼、有機(jī)物或其它有害物質(zhì)，當(dāng)粒徑大于10mm的卵石含量超過(guò)5%時(shí)，使用前要進(jìn)行過(guò)篩；當(dāng)粒徑0.074mm粉塵及雜質(zhì)含量超過(guò)1%時(shí)，使用前須進(jìn)行沖洗。施工所用的砂細(xì)度模數(shù)變化范圍超出Mx配&#

11、177;0.1時(shí)，不宜使用。2.3 碎石采用石英巖以及巖石抗壓強(qiáng)度符合要求的花崗巖、石灰?guī)r等加工的粗骨料，碎石的連續(xù)級(jí)配的最大粒徑20mm。壓碎指標(biāo)值9%，同時(shí)中風(fēng)化顆粒含量不大于2%。2.4 水使用飲用水。2.5 外加劑所用的外加劑必須是經(jīng)過(guò)有關(guān)部門檢驗(yàn)并附有合格證明的產(chǎn)品；同時(shí)須注意外摻劑與水泥的適應(yīng)性，避免出現(xiàn)坍落度在短時(shí)間損失過(guò)大，影響操作。3 砼配合比控制確定砼配合比的水灰比、水泥用量要滿足砼強(qiáng)度、耐久性要求。為了確保外觀質(zhì)量，可略增含砂率，稍減用水量。3.1水泥用量為了加快模板周轉(zhuǎn)，拆模后表面仍有好的自然光澤，可略加大或維持一定水泥用量。但在任何情況下都不宜以增大用水量（隨意加坍落

12、度）來(lái)增大水泥用量。水泥用量控制在460500Kg/m3之間。3.2含砂率含砂率與級(jí)配、孔隙率、粗細(xì)程度（細(xì)度模數(shù)）相關(guān)，應(yīng)選擇能同時(shí)滿足砼質(zhì)量、和易性的最佳含砂率。為了使砼均勻，和易性好，含量稍為增大一點(diǎn)。和易性包括砼拌物流動(dòng)性、粘聚性和保水性，在于砼中有足夠的水泥砂漿起主要作用。當(dāng)減水劑（水劑約在1%，粉劑1.5%左右）摻量不大的情況下，砂石含砂率較通常情況稍提高1-2%，砼的澆搗塑性明顯改善，粗骨料被砂漿包裹覆蓋層厚度均勻，避免砼表面出現(xiàn)“相料色差”。砂率宜在36%左右。3.3坍落度坍落度反映砼拌合物成型可塑性，要求拆模后砼外露面色澤一致，則要求坍落度一致。砼外觀質(zhì)量控制，最重要環(huán)節(jié)是控

13、制坍落度。對(duì)砼坍落度要么就“大”（坍落度20cm,上下），拌合物水泥含量多，砼外觀光澤較好；要么就“小”（坍落度10cm左右），拌合物水泥含量少，易克服砼氣泡。一般采用12-16cm坍落度的拌合物；為了外觀質(zhì)量，坍落度較通常略減少1-2cm，使砼拌合物稠一點(diǎn)粘一點(diǎn)，振搗效果好一些。施工時(shí)，嚴(yán)格按照上下限差控制坍落度波動(dòng)，使砼的塑性穩(wěn)定。3.4水灰比控制C50砼水灰比宜控制在0.35左右。4 砼施工控制4.1準(zhǔn)確控制材料用量安裝全套的自動(dòng)計(jì)量裝置，準(zhǔn)確控制組成材料的用量，仔細(xì)測(cè)定砂、石料含水量后準(zhǔn)確計(jì)算施工配合比。4.2坍落度必須達(dá)到砼攪拌透徹、坍落度穩(wěn)定。否則水泥砂漿、水泥漿分布不勻，會(huì)在砼表

14、面產(chǎn)生色差，或砼振搗時(shí)容易出現(xiàn)離析、泌水等非勻質(zhì)現(xiàn)象。采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)時(shí)，攪拌時(shí)間控制為1.5-2分鐘，摻有外加劑時(shí)增加1分鐘。測(cè)坍落度一是出機(jī)后測(cè)定，二是澆筑現(xiàn)場(chǎng)入模前測(cè)定 。砼拌和物出機(jī)后應(yīng)縮短入模時(shí)間，避免因裝運(yùn)工具、運(yùn)送距離及氣溫條件等過(guò)多損失坍落度，坍落度損失最大不應(yīng)超過(guò)30%。入模前測(cè)的坍落度，必須符合配比設(shè)計(jì)確定的坍落度指標(biāo)范圍。采用砼攪拌車、汽車、地泵運(yùn)送砼，確保和易性。禁止砼在出料后以二次加水的方式調(diào)整坍落度。4.3砼澆鋪與振搗克服重視振搗、輕視澆鋪的現(xiàn)象，澆鋪無(wú)序或振搗無(wú)方，會(huì)使砼性能不均勻。依據(jù)澆鋪具體情況確定振搗方法，做到連續(xù)澆筑砼，不早振，不遲振，不欠振，不過(guò)振。4.

15、3.1砼的澆振方法可按從一端開(kāi)始向另一端，或從中部開(kāi)始向兩端對(duì)稱的，呈斜面層次，全斷面而推進(jìn)的方法分段、分層澆筑砼。不用振搗棒振趕砼流動(dòng)，防止砂漿散失而失去均勻性。不用振搗棒水平振搗，否則表面泛漿嚴(yán)重，導(dǎo)致產(chǎn)生層次（帶狀）色差。砼后段與前段或上下層之間的澆筑（接茬）間隔時(shí)間，在常溫氣候條件下，以2個(gè)小時(shí)為宜。氣溫較高季節(jié)應(yīng)選低溫時(shí)段澆筑砼，間隔時(shí)間以1小時(shí)為宜。水泥初凝時(shí)間不早于 445min，終凝時(shí)間不遲于10小時(shí)，砼拌合物（不摻緩凝劑）初凝時(shí)間一般為4小時(shí)左右。水泥初凝時(shí)砼失去塑性，終凝時(shí)砼開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度，如果比初凝時(shí)間少1個(gè)多小時(shí)內(nèi)拌合物接茬，透入下層砼5-10cm振搗，砼表面不會(huì)留下接茬

16、痕跡。如果超過(guò)了2個(gè)小時(shí)或氣溫較高時(shí)，砼已接近其初凝，或砼失水過(guò)多上下層間插搗困難，砼中水泥（砂）漿的塑性差異過(guò)大，難于均勻分布，形色差帶或冷縫式色差。如果下層砼已失去塑性達(dá)到初凝時(shí)接茬就會(huì)造成冷縫。4.3.2澆前振后、切莫早振砼振實(shí)過(guò)程，一是液化，二是振動(dòng)，三是搗實(shí)。做到前澆后振，切忌早振。一是指本層砼厚度未鋪?zhàn)慊驖蹭伈坏轿唬M向未到邊，縱向不連貫），砼拌合物層次不清、順序零亂，出現(xiàn)中間高、兩邊低，或一邊高、一邊低的堆積和低洼現(xiàn)象，隨澆就振；二是本層砼澆鋪段前沿臨空部份，不等下段砼澆鋪銜接，就過(guò)早振搗，稱為早振。每層砼振搗時(shí)，保持“澆”與“振”前后相差一定距離，即最前沿一段至少相當(dāng)于振搗棒作用半徑二倍范圍內(nèi)的砼，不要急于振搗，待下一段澆鋪接茬后再振。4.3.3快插慢提，控制振速，不得過(guò)振砼振實(shí)表現(xiàn)為砼已無(wú)顯著沉落、表面平坦泛漿，砼已不冒氣泡。對(duì)能見(jiàn)度低或陰角部分，快插慢提進(jìn)行振搗，一般的插入式振搗棒，整個(gè)過(guò)程的累計(jì)振搗時(shí)間為20秒左右。用1-2秒時(shí)間盡快插入后上下抽動(dòng)2-3次，以助砼沉落穩(wěn)定；振搗棒于插點(diǎn)不提動(dòng)，用10秒左右時(shí)間振搗；振搗棒慢速上提約用15秒時(shí)間，每次上提3-5cm，每提一次停1-2秒時(shí)間