浅谈后张法预制箱梁外观缺陷的防治

浅谈后张法预制箱梁外观缺陷的防治
杨加兵;杨勇
【摘要】根据工作实践,对预制箱梁外观的缺陷作出了分析,重点对预制箱梁外观缺陷的防治措施进行了详细的阐述.
【期刊名称】《技术与市场》
【年(卷),期】2012(019)008
【总页数】1页(P116)
【关键词】后张法预应力箱梁;外观缺陷;防治措施
【作者】杨加兵;杨勇
【作者单位】信阳市平桥区公路管理局,河南信阳464000;信阳市平桥区公路管理局,河南信阳464000
【正文语种】中文
后张法预制箱梁桥集简支梁桥和连续梁桥的优点于一身,既有简支梁桥的施工简便、利于工厂化集中预制、安装快捷的特点,又具有连续梁桥结构经济的特点,这一结构
在公路工程桥梁建设中得到了广泛应用。

现通过工程实践,就箱梁预制外观质量的
缺陷进行介绍,并提出提高梁体外观质量的对策,给初次接触后张法预应力混凝土箱
梁预制施工的工程技术人员以启迪。

1 后张法预制箱梁产生缺陷的种类
混凝土的配合比是预应力箱梁质量好坏的关键工序。

由于传统设计高标号混凝土配
合比塌落度小(70～90 mm),以及现场施工工艺不当,都可以引起箱梁产生缺陷,其中常见的缺陷有水波纹、气泡、蜂窝麻面、鱼鳞纹、冷缝等。

1.1 水波纹
梁体腹板水纹是普遍存在的梁体质量通病,水纹产生的原因主要是施工中坍落度过大,经振捣后混凝土离析,稀浆浮到混凝土表面,水泥含量较大,终凝后在混凝土表面形成的水泥石颜色较深,形状似水波纹。

此外混凝土分层浇筑时,由于振捣上层混凝土与振动棒没有深入到下层足够的深度,往往也会出现水波纹现象。

预防措施:①严格控制混凝土坍落度,对坍落度不符合要求的坚决禁止入模;②振捣时必须将振动棒透入到下层混凝土5～10 cm。

1.2 气泡
形成因素主要有水灰比、模板及振捣方法。

在混凝土拌和物中,如水灰比较大、拌和用水计算不准确、未调整施工配合比,将造成拌和用水量偏多,坍落度过大。

由于模板不能吸收水分,则水分蒸发后在混凝土表面留下较多气孔。

预防措施:①严格控制坍落度和水灰比;②掺加减水剂,减小用水量;③使用清洗洁净、表面光滑的模板;④使用粘度较小的脱模剂;⑤适当减小振动间距及延长振动时间;⑥振捣时用槌轻敲模板,帮助气泡逸出。

1.3 蜂窝麻面
混凝土配合比选配不当,含砂率偏小,集料级配不良,坍落度不适应浇筑条件,造成水泥浆不足或缺失难以填满集料之间的空隙。

预防措施:①选配合适的混凝土配合比(从含砂率、坍落度等多方面考虑);②确保模板拼装严密、无缝隙,防止漏浆;③加强振捣,分区段专人负责。

1.4 鱼鳞纹
由于新拌混凝土离析,泌水造成水膜及水泥稀浆挤占骨料间的空隙,并分散包裹于骨料表面,当水分迁移形成水膜痕迹及表层多孔低强度的硬化水泥石,低强度的硬化水
泥石在拆模时易与模板粘连、脱落,从而形成表面粗糙、色差等鱼鳞状波纹。

预防措施:①防止混凝土离析(控制骨料最大粒径、适当增加砂率、控制混凝土的泌水);②对芯模反压固定,防止上浮:③底板分段浇筑后,及时封闭芯模底部,限制腹板混凝土从芯模底部上翻;④适当采取二次振捣,先用50型振动棒,间隔一定距离(或时间)后使用30型振动棒二次补振。

1.5 冷缝
主要是分层、分段浇筑时间间隔过长,超出混凝土的初凝时间,上层振动棒无法深入到下层混凝土,在两层交界面上出现的色差现象。

预防措施:①控制混凝土的拌制能力及浇筑时间;②掺加缓凝剂;③改善浇筑工艺,以确保分层浇筑的间断时间小于前层混凝土的初凝或重塑时间。

2 配合比的优化
从上述几项预制箱梁常见外观缺陷可以看出,混凝土配合比对箱梁外观质量的重要性,因此,在保证混凝土强度的前提下,可以从以下两个方面对配合比进行优化。

2.1 采用粉煤灰单掺技术
粉煤灰在混凝土中的应用已经有几十年的历史,随着混凝土技术的发展,粉煤灰逐渐成为高性能混凝土的一部分,用粉煤灰取代一部分水泥,既可以提高混凝土性能,又能节约成本。

粉煤灰在混凝土中可以起到润滑效应,粉煤灰在高温燃烧过程中形成的颗粒,显微镜下观察,大多颗粒表面光滑,呈圆形,类似于一个个玻璃球,这样的“玻璃球”分散到水泥体系中,起到了一个滚珠轴承的作用,增加了混凝土的流动性。

2.2 采用低水胶比
采用较低的水胶比配制混凝土,可以降低混凝土的拌合用水量,提高混凝土材料的密实性和抗裂性能,减少孔隙率,改善集料与水泥浆体之间的界面性能,阻挡和延缓水份进入混凝土内部。

3 配合比优化结果
原有C50混凝土配合比如下:
水泥∶砂∶碎石∶水∶外加剂(萘系)=479∶684∶1 115∶169∶4.70。

优化后配合比如下:
水泥∶砂∶碎石∶水∶粉煤灰∶外加剂(聚羧酸)=431∶684∶1
115∶153∶67∶5.976。

配合比优化过程中,大胆创新,不局限于标准规范,《公路桥梁施工技术规范》(JTJ041-2000)建议高强混凝土(C50-C80)砂率宜在28%～34%,梁体混凝土坍落度宜控制在70 mm～90 mm,根据原材料质量情况,调整砂率在36%～40%之间,坍落度在170 mm～200 mm,混凝土的流动性好,工作性能有了较大的提高,在运输、浇筑、振捣等方面都提高了效率。

4 结语
箱梁预制是装配式部分预应力混凝土连续箱梁桥施工的关键工序,预制的成品梁是桥梁承受动荷载的重要部位。

箱梁预制的好坏,直接关系到桥梁的设计使用年限,从外美上讲直接关系到工程的创优规划。

在装配式部分预应力混凝土连续箱梁预制的施工实践中,通过跟踪观察和积极探索,总结出了可供参考的实践经验,并对梁体外观采取了一些有效的质量控制措施,消除了外观缺陷,达到了内优外美的理想效果。