2022年先張法板梁的質(zhì)量要素與通病控制-secret

1、先張法板梁的質(zhì)量要素與通病控制 摘 要 ：本文主要講述了先張法橋梁板生產(chǎn)過程中的一些質(zhì)量要素與通病，以及產(chǎn)生的原因和解決方法。關(guān)鍵詞 ：配合比、混凝土、控制、裂縫、預(yù)拱度1 引言先張法板梁用于大跨度橋梁施工有著許多其他構(gòu)造無法比較的優(yōu)點：跨度大，造價低，施工方便，質(zhì)量易于控制，適合于規(guī)模化生產(chǎn)。因此隨著國家經(jīng)濟的開展，特別是市政、橋梁工程的開展，它已被廣泛采用。在板梁的生產(chǎn)過程中，對配合比的設(shè)計、鋼絞線的張拉、混凝土的澆注、預(yù)拱度的控制等都有較高的要求，但在實際生產(chǎn)中施工人員由于對這些關(guān)鍵環(huán)節(jié)的不重視，從而引起一些質(zhì)量通病?；炷翉姸冗_(dá)不到設(shè)計要求、板梁裂縫、板面厚度和尺寸偏差、預(yù)拱度過大是先

2、張法板梁生產(chǎn)過程中最常見的質(zhì)量通病，下面就對引起上述質(zhì)量通病的因素和應(yīng)采取的措施進(jìn)展分析。2 質(zhì)量通病的預(yù)防與控制預(yù)應(yīng)力板梁質(zhì)量評定的依據(jù)是設(shè)計圖紙及公路橋涵施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTJ041-2000，因此要按設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)展施工，嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量及各道工序。2.1 混凝土強度控制先張法板梁的混凝土強度等級一般為C40-C50，合理的進(jìn)展配合比設(shè)計和嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量是保證混凝土強度到達(dá)設(shè)計要求的二個重要因素。 配合比設(shè)計為了滿足生產(chǎn)時場地的周轉(zhuǎn)，先張法板梁混凝土配合比一般為早強型配合比，要求5-6天混凝土強度到達(dá)設(shè)計強度的80%以上。這就要求配合比設(shè)計時不能局限于傳統(tǒng)的由水泥、砂、石、水這四種組

3、份，礦物摻合料及混凝土外加劑是不可缺少的組份。 混凝土配合比是生產(chǎn)合格混凝土的關(guān)鍵,應(yīng)按JGJ55? 普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程?的有關(guān)規(guī)定,根據(jù)混凝土強度等級、耐久性和工作性等要求進(jìn)展配合比設(shè)計。配合比設(shè)計要以本期水泥檢測結(jié)果和上一統(tǒng)計期內(nèi)水泥的平均強度、標(biāo)準(zhǔn)差以及上一統(tǒng)計期內(nèi)混凝土的平均強度、標(biāo)準(zhǔn)差為依據(jù)，堅持不經(jīng)試拌確認(rèn)的混凝土配合比不使用。  原材料的質(zhì)量控制1水泥，選用水泥時，應(yīng)以能使所配制的混凝土強度到達(dá)要求，收縮小、和易性好為原那么，水泥質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，并附有廠家的水泥品質(zhì)試驗報告等合格證明。進(jìn)廠后，應(yīng)按其品種、強度、證明文件以及出廠時間等情況分批進(jìn)展檢

4、查驗收并進(jìn)展復(fù)查試驗。2 砂子，應(yīng)采用級配良好，質(zhì)地堅硬、顆粒干凈的河砂，細(xì)度模數(shù)應(yīng)控制在2.62.8 之間，小于該值時，配制的混凝土拌和物太黏稠，施工振搗困難，容易粘模，而且拆摸后，混凝土的外表觀感差。大于該值，配制的混凝土保水性差，混凝土容易出現(xiàn)泌水離析現(xiàn)象，拆摸后，混凝土外表容易出現(xiàn)蜂窩麻面，影響觀感質(zhì)量。3 石子，應(yīng)采用質(zhì)地堅硬，外表粗糙的石灰?guī)r或花崗巖碎石。顆粒級配，可采用525連續(xù)級配，但不宜采用單粒級配，單粒級碎石配制的混凝土，容易發(fā)生離析。也可采用二種規(guī)格的石子進(jìn)展摻配，如531.5mm連續(xù)級配采用516和1631.5mm 二種規(guī)格的碎石進(jìn)展摻配。4 混合材料，混凝土的混合材料

5、一般指礦渣、硅粉等。應(yīng)對其流動度比、活性指數(shù)進(jìn)展檢驗。預(yù)應(yīng)力混凝土通常用礦粉作為礦物摻合料，它不僅能改善混凝土的工作性能，降低水化熱，而且能提高混凝土的密實性，增加后期強度。5外加劑，選用外加劑時,應(yīng)根據(jù)混凝土的性能要求、施工工藝及氣候條件,結(jié)合混凝土的原材料性能、配合比及對水泥的適應(yīng)性等因素,通過試驗確定其品種和摻量。2.2 裂縫的控制 裂縫的成因 在板梁生產(chǎn)中裂縫是比較常見的通病，大局部裂縫是非荷載性裂縫，非荷載性裂縫中因混凝土收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮干縮是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因。還有一些裂縫是充氣膠囊放氣和預(yù)應(yīng)力放張時產(chǎn)生的。(a

6、) 塑性收縮裂縫塑性收縮裂縫發(fā)生在施工過程中、混凝土澆筑后4-5小時左右，此時水泥水化反響劇烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮，同時骨料因自重下沉，因此時混凝土尚未硬化，稱為塑性收縮。塑性收縮所產(chǎn)生量級很大，可達(dá)1%左右。在骨料下沉過程中假設(shè)受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構(gòu)件豎向變截面處如T梁、箱梁腹板與頂?shù)装褰唤犹?，因硬化前沉實不均勻?qū)l(fā)生外表的順腹板方向裂縫。為減小混凝土塑性收縮，施工時應(yīng)控制水灰比，防止過長時間的攪拌，下料不宜太快，振搗要密實，豎向變截面處宜分層澆筑。 (b)縮水收縮干縮裂縫混凝土結(jié)硬以后，隨著表層水分逐步蒸發(fā)，濕度逐步降低，混

7、凝土體積減小，稱為縮水收縮干縮。因混凝土表層水分損失快，內(nèi)部損失慢，因此產(chǎn)生外表收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，外表收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，致使外表混凝土承受拉力，當(dāng)外表混凝土承受拉力超過其抗拉強度時，便產(chǎn)生收縮裂縫?；炷劣不笫湛s主要就是縮水收縮。如配筋率較大的構(gòu)件超過3%，鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯，混凝土外表容易出現(xiàn)龜裂裂紋。混凝土收縮裂縫的特點是大局部屬外表裂縫，裂縫寬度較細(xì)，且縱橫交織，成龜裂狀，形狀沒有任何規(guī)律。 (c) 充氣膠囊放氣和預(yù)應(yīng)力筋放張引起的裂縫1放氣引起的裂縫，從分布看主要集中在板面，而且裂縫有時很大，甚至貫穿，縱橫分布很長，但一般不影響構(gòu)造。這

8、些裂縫主要是膠囊放氣過早引起的，而且在板面鋼筋保護層過小或過大時表現(xiàn)得尤為明顯。為了防止放氣裂縫的出現(xiàn)，一方面應(yīng)嚴(yán)格控制膠囊放氣時間，另一方面應(yīng)嚴(yán)格控制鋼筋尺寸。2、預(yù)應(yīng)力筋放張引起的裂縫，板底縱向裂縫一般在放張過程中產(chǎn)生的，一方面因板梁端部混凝土澆搗不密實或端部螺旋筋漏放等都會引起端部承壓不夠而產(chǎn)生放張裂縫；另一方面端部失效管也是引起放張裂縫的重要因素，“失效是指按設(shè)計要求在板梁端部一定距離內(nèi)用套管將預(yù)應(yīng)力筋包裹，使之與混凝土失去粘結(jié)，簡稱“失效 。如果失效管過薄、破損那么會對鋼絞線產(chǎn)生握裹力，預(yù)應(yīng)力筋在放張過程中會對混凝土產(chǎn)生縱向磨擦力，從而產(chǎn)生放張裂縫。因此在施工中應(yīng)注意：選用失效管時應(yīng)

9、選擇壁厚一些，端部螺旋筋放置位置準(zhǔn)確并綁扎結(jié)實，端部混凝土必須振搗密實。 影響混凝土裂縫的主要因素對于放氣和放張引起的裂縫我們是可以通過合理的施工方法和施工程序防止。而對于收縮裂縫不但與施工方法有關(guān)，還與原材料品質(zhì)有關(guān)，因此我們還必須了解其產(chǎn)生的原因，研究說明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：1、水泥品種、強度等級及用量。礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥混凝土收縮性較高，普通水泥、火山灰水泥、礬土水泥混凝土收縮性較低。另外水泥強度等級越高、單位體積用量越大、磨細(xì)度越大，那么混凝土收縮越大，且發(fā)生收縮時間越長。例如，為了提高混凝土的強度，施工時經(jīng)常采用強行增加水泥用量的做法，結(jié)果收縮應(yīng)力明顯加大。2

10、、骨料品種。骨料中石英、石灰?guī)r、白云巖、花崗巖、長石等吸水率較小、收縮性較低；而砂巖、板巖、角閃巖等吸水率較大、收縮性較高。另外骨料粒徑大收縮小，含水量越大收縮越大。3、水灰比。用水量越大，水灰比越高，混凝土收縮越大。4、外摻劑。外摻劑保水性越好，那么混凝土收縮越小。5、養(yǎng)護方法。良好的養(yǎng)護可加速混凝土的水化反響，獲得較高的混凝土強度。養(yǎng)護時保持濕度越高、氣溫越低、養(yǎng)護時間越長，那么混凝土收縮越小。蒸汽養(yǎng)護方式比自然養(yǎng)護方式混凝土收縮要小。6、外界環(huán)境。大氣中濕度小、空氣枯燥、溫度高、風(fēng)速大，那么混凝土水分蒸發(fā)快，混凝土收縮越快。7、振搗方式及時間。機械振搗方式比手工搗固方式混凝土收縮性要小。

11、振搗時間應(yīng)根據(jù)機械性能決定，一般以5-15s/次為宜。時間太短，振搗不密實，形成混凝土強度缺乏或不均勻；時間太長，造成分層，粗骨料沉入底層，細(xì)骨料留在上層，強度不均勻，上層易發(fā)生收縮裂縫。8、混凝土的二次抹面可以有效地減少收縮裂縫，對于溫度和收縮引起的裂縫，增配構(gòu)造鋼筋也可明顯提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁構(gòu)造。2.3 板面、板底、邊肋及中肋混凝土厚度及尺寸的控制：板底、板面是抗彎和抗壓的主要部位。板面直接承受車輛動荷載，板面厚度不到達(dá)設(shè)計要求，將產(chǎn)生局部承壓破壞，板面穿孔。如果跨中板面厚度不到達(dá)要求，在最大彎矩作用下會因板面混凝土受壓承載力不夠而產(chǎn)生脆性破壞，導(dǎo)致板梁斷裂。邊肋和中肋是承受剪

12、力的主要部位，特別是端部更是剪力最大部位處。因此在施工中應(yīng)嚴(yán)格控制模板尺寸，特別是內(nèi)模膠囊的尺寸，澆搗上層混凝土前應(yīng)仔細(xì)檢查固定膠囊的鋼筋是否遺漏、脫鉤。澆搗時先中肋后邊肋，左右對稱進(jìn)展，防止膠囊偏位。2.4 預(yù)拱度的控制：一般先張法板梁在放張后會產(chǎn)生1.5左右的反拱，因此先張法板梁的預(yù)拱度是通過預(yù)應(yīng)力筋放松后產(chǎn)生的反拱來實現(xiàn)的。通常情況下，板梁混凝土的強度、混凝土彈性模量、張拉應(yīng)力、板梁存放時間是影響預(yù)拱度大小的重要因素。在實際施工中，預(yù)拱度過大是常見的質(zhì)量通病。預(yù)拱度過大一方面會在板梁安裝后造成梁底錯位影響外觀，另一方面過大的預(yù)拱度將直接影響橋面的面層厚度，甚至產(chǎn)生板面裂縫，影響構(gòu)造的平安

13、性。產(chǎn)生預(yù)拱度過大的主要原因大致有：混凝土強度、彈性模量偏低，鋼絞線張拉應(yīng)力偏大，存放時間過長。為了減少上述因素的影響，在施工中我們應(yīng)該注意：1、控制混凝土放張強度，同時檢測混凝土彈性模量。把每條板梁的放張強度在滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下控制在一個合理的波動范圍內(nèi)，用同一配合比，骨料單獨分倉存放，保證彈性模量均勻。2、控制張拉應(yīng)力，張拉時應(yīng)以應(yīng)力控制為主，按規(guī)定對張拉器具進(jìn)展校驗，張拉時分階段進(jìn)展，先全部拉至60%，最后再至張拉應(yīng)力，以減少預(yù)應(yīng)力損失。3、減少梁的存放時間，合理安排生產(chǎn)時間。3 總結(jié)： 為了保證先張法板梁的生產(chǎn)質(zhì)量，防止產(chǎn)生質(zhì)量通病。在施工中除了必須按照設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)、施工工藝要求外，還應(yīng)對一些關(guān)