对公路桥梁混凝土施工质量控制

对公路桥梁混凝土施工质量控制

【摘要】预应力混凝土以其承载能力高，在桥梁建设中被广泛应用。但就目前预应力混凝土梁施工而言，仍存在很多问题。本文分析了预应力混凝土的发展及其在施工中的质量控制探讨。

【关键词】公路桥梁；混凝土施工；质量控制

1、公路桥梁工程中混凝土裂缝原因分析

1.1 材料质量引起的裂缝

混凝土是一种收缩性材料。较高的弹性模量和很低的抗拉强度，即使很小一点的收缩变形也会产生很大的拉应力。当拉应力超过其抗拉强度时，混凝土即出现开裂。材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好，而且特别注意的是水泥的细度问题和石子的含泥量问题。水泥的细度越细，混凝土越容易开裂。当结构的基础出现不均匀沉陷，导致结构物中构件与构件之间产生斜拉和剪切作用，从而使得结构构件开裂，随着不均匀沉降的进一步发展，裂缝会进一步扩大这类裂缝的大小、形状、方向取决于地基变形的情况。由于地基变形造成的应力一般较大，因此裂缝裂缝宽度较大、多呈45度，并且通常是贯穿性的。结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中；构造处理不当现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致混凝土开裂。

1.2 温度变化引起的裂缝

混凝土与一般物质一样，混凝土具有热胀冷缩的性质，当环境温

度发生变化时就会产生温度变形，由此产生附加应力，温度变化产生的应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用而导致混凝

土结构出现裂缝。表面温度裂缝多缘于较大温差。特别是大体积混凝土基础在浇灌混凝土后，在硬化期间放出大量水化热，内部的温度不断上升，使混凝土表面和内部温差很大。当温差出现非均匀变化时，表面受到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力，普通混凝土在空气中硬结时，体积会发生收缩，由此而在构件内产生拉应力，在早期混凝土强度较低时，混凝土收缩值最大，因此出现裂缝。这种裂缝只在接近表面较浅的范围内出现。深入和贯穿性的温度裂缝多缘于结构温差大，以致所形成的温度应力或温度变形超过混凝土当时的抗拉强度或极限拉伸应变，就会形成裂缝。结构构件在内应力的作用下，除瞬时弹性变形外，其变形值随时间的延长而增加的现象称为徐变变形。预应力构件因徐变会产生较大的应力损失，降低了结构的抗裂性能。

2、预应力混凝土的质量控制措施

2.1确保混凝土质量

混凝土应保证具有设计要求的强度、良好的和易性及泌水性，且质量均匀性要好。影响混凝土质量的因素有配合比、搅拌、运输、浇注、振捣、养生等环节。其中混凝土配合比是控制其质量的最重要因素，在满足其施工要求的情形下应尽量减少单位用水量，相应地也减少单位水泥用量，从而减少混凝土水化热，减少由于混凝土的徐变与收缩而引起的预应力损失和施加预应力之前的收缩裂缝。

此外，采用现场试块测得的早期混凝土强度等级代替现场结构的实际混凝土强度，也存在一定的问题。试验表明，出现事故的结构最后验算时，其实际强度均未达到现场测得的强度，有时候甚至更低。

2.2重视预应力管道安装

预应力管道安装准确与否直接影响到梁体的受力情况与设计是

否一致，关系到桥梁施工质量，是预应力施工中的重点。在管道安装过程中，主要需加强对管道定位进行控制，避免混凝土浇筑时出现管道上浮及漏浆现象。预应力管道安装施工、混凝土灌筑前，要严格对以下要点进行控制：管道位置是否正确、平顺性如何、有无漏浆处、是否严格密封等。

2.3正确应用扁锚和扁锚连接器

扁锚多应用于结构截面尺寸受到限制或构造连接等特定条件下。然而近年来部分单位为了减小截面尺寸，追求经济指标，在预应力箱梁底板和板梁结构中都采用扁锚，有的单位还申请专利、出标准图，这是不可取的。由于扁孔本身空间小，孔道压浆困难，无法做到孔道压浆饱满。建议箱梁底板、腹板、空心板梁等结构禁止采用扁锚。对于扁锚连接器的应用更要慎重，尤其是5孔和3孔连接器，由于设计构造不合理会导致偏心受力，不宜推广使用。

2.4合理选择混凝土浇注后张拉时间

有的工程通过掺加早强剂，提高混凝土早期强度，一般浇注混凝土3天后就开始张拉预应力，这是不可取的。因为混凝土强度和弹性模量增长是不同步的，强度增长快，弹性模量增长慢，早期混凝

土变形大，过早张拉预应力会使预应力损失增大，导致桥梁承载力不足，而出现众多裂缝病害。

2.5张拉工艺质量控制

国内现浇大跨度预应力连续箱梁底板预应力束一般采用一端张

拉的工艺。根据国内外相关规范规定：跨度30m以上的预应力桥梁，均要求采用两端对称张拉工艺，才能保证跨中有效预应力和桥梁在恒载和活载作用下跨中所需抵抗弯矩的建立；否则会导致跨中承载力不足，而产生正截面裂缝。根据交通部专门调查资料，已通车的公路桥梁中，几乎都出现过由于张拉工艺不适合而产生大量裂缝的现象。

2.6预防滑丝和断丝

滑丝指夹具在预应力张拉后，夹片“咬不住”钢绞线和钢丝，钢绞线和钢丝出现滑动，达不到设计张拉值。断丝指张拉钢绞线和钢丝时，夹片将其“咬断”，即齿痕较深，在夹片处断丝。为了预防滑丝和断丝超标，应采取以下措施：1.夹片的硬度除了检查出厂合格证外，在现场应对其进行复验，有条件的最好进行逐片复验；2.钢绞线或钢丝的直径偏差、椭圆度、硬度指标应纳入检查内容，如偏差超限，质量不稳定，应考虑更换钢绞线或钢丝的产品供应单位；

3.滑丝断丝若不超过规范允许数量，可不予处理，若整束或大量滑丝和断丝，应将锚头取下，检验并更换钢束重新张拉。

2.7波纹管漏浆堵管的防治

波纹管漏浆堵管是指用通孔器检查预应力索孔道时发现管内有

堵塞或在混凝土浇筑前，索管内先置的预应力索抽拉不动。波纹管漏浆堵管产生的可能原因有：1.波纹管接头处脱开漏浆，流人孔道；

2.波纹管破损漏浆或在工地存放、施工过程中被踩、挤、压瘪。波纹管漏浆堵管的防治措施有：1.使用波纹管作为索管的，管材必须具备足够的承压强度和刚度，破损管材不得使用；2.波纹管连接应根据其号数，选用配套的波纹管，连接时两端波纹管必须拧至相当的位置，然后用胶布或防水布将接头缝隙封闭严密；

3.浇筑混凝土开始后，在其初凝前，应用通孔器检查并不时拉动疏通，如采用预置预应力索的措施，则应不时拉动预应力钢绞线或钢丝束，在混凝土浇筑结束后再进行一次通孔检查，如发现堵孔，应及时疏通；

4.确认堵孔严重无法疏通的，应设法查准堵孔的位置，凿开该处混凝土疏通索道。

2.8严格预应力孔道压浆工序

预应力孔道压浆有两个重要作用：一是保护预应力筋不被锈蚀；二是保证预力筋和结构共同工作；然而实际工程中预应力孔道的压浆不饱满、不密实、漏浆和漏灌现象十分普遍，已成为预应力结构的通病。其主要原因除了施工单位对孔道压浆工序不够重视外，目前的压浆工艺、留孔质量、浆体配置等也存在一定问题，特别是浆体的水灰比，较规范的规定值（0.4～0.45）偏大。采用规范规定的水灰比后孔道浆体泌水，孔道不易饱满和密实。为了防治孔道压浆不密实，可采取以下措施：1.孔道在灌浆前应以高压水冲洗，除去杂物，疏通和湿润整个管道；2.配制高质量的浆液，选用的水泥