预应力箱梁预制常见质量问题防治探讨

预应力箱梁预制常见质量问题防治探讨

黄剑威

黄剑威

通化公路工程有限公司

[摘要]为更好防治预应力箱梁常见质量问题，本文着重列举了一些施工常见质量问题，查找分析了形成原因，结合质量管理成功经验和现行标准、规范制定防治措施，以达到不断提升预应力箱梁乃至桥梁整体建设质量。

[关键词]预应力箱梁质量问题防治措施

梁桥上部结构有多种形式，从截面形式来看常见的有矩形板梁、空心板梁、T梁、箱梁等，从受力特点来看，常见的有简支梁、简支转连续，连续梁等。从近年来修建的高等级公路来看，后张法预应力箱梁应用较多，在建的高速公路中，简支转连续箱梁是上部结构中的一种主要结构形式之一。由于施工各方面因素影响导致部分箱梁施工成品梁的外观质量存在着不少问题，其中较为普遍的是气泡、麻面、漏振、胀模、裂纹与行车道铺装局部厚度不足、芯模上浮等问题。

一、气泡、麻面及漏振导致的局部坑洞等问题

混凝土表面产生气泡是由于混凝土在振捣密实过程中部分气体滞留在模板表面形成。与模板表面平整度、脱模剂质量、混凝土坍落度、浇筑分层厚度和振捣方法及振捣设备有关。

防治措施：1、施工时应保证模板由专业的模板设计和制作单位完成，平整度及刚度要符合要求，模板在拼装前必须将面板打磨、除锈、涂刷脱模。相互连接的模板，模板面要对齐，连接螺栓不要一次到位，整体检查模板线形，发现偏差及时调整后再锁紧连接螺栓，固定好支撑杆件。2、严格进行混凝土设计配合比工作和规范施工配合比调整工作。粗集料的粒径、级配、细集料的细度模数、含泥时、含水率都要严格控制，另外，除满足混凝土强度要求外，为减少表面气泡，提高早期强度，改善施工和易性可适量掺入外掺剂。3、严格控制混凝土的浇筑厚度，根据梁身腹板高度，采取斜向分段，水平分层的方法连续浇筑，混凝土浇注时可视梁高及钢筋密集程度决定采用插入式振捣器振捣还是与附着式振捣器联合使用。4、当配备附着式振捣器振捣时，除全部安装到侧模相应位置后，应留有备用量，备用振动器要与附着钢板连成整体，以便随时更换，在混凝土浇筑过程中设专人监视振捣器使用情况，发现损坏后做到以最短时间更换。起动附着式振动器时，要求其振动时间每次不小于25s，振动期间为减少振动器的损坏，可做短暂的间停，振动时附以钢钎进行插捣。5、不管采用何种方式振捣，必须振动到该部位混凝土密实为止，密实的标志为混凝土停止下沉，不在冒出气泡，表面呈现平坦，泛浆等，应准确把握振捣时间，如果振捣时间过长则会使混凝土发生离析，也就是过振现象。

二、胀模导致箱梁断面尺寸超差问题

产生的原因如下：1、模板制作不符合要求，如面板的材质不符合要求，竖肋横肋的断面尺寸过小，而间距过大导致模板刚度不足，顶口底口拉杆间距过大等；2、模板加固不当，如顶口底口拉杆的螺母脱扣等；3、过振导致的模板松动，或是因混凝土和易性不好，混凝土过振导致的模板松动。

防治措施：1、模板制作及支立。在制作箱梁钢模板时，一般要由有资质的专业设计公司负责进行。外模采用厂制定型钢模，外模分节一般3米至6米，达到即减少接缝又方便运输和安装，外模一般由大块模板组成，外架由桁架式模架、纵横模联杆导组成。外模沿梁长方向分成多节段，每套侧模由多块单元模扇组成，单元模扇由面板、支撑面板的横肋、竖肋、竖向加劲肋、支架、顶拉杆、连接拉杆、安装在侧模上的振动器支架组成。面板要求采用冷扎钢板，板厚最低为4毫米，竖肋与横肋应为选用截面积最小为规格为80的槽钢，支架为规格100至120的槽钢，横肋间距为30至35厘米，竖肋间距为80至120厘米，外模支架与竖肋固结。内模采用厂制组合钢模，内模均为小块板，由侧模、角模、端地(中)横隔板及横隔通孔模板、顶模和底模组成，内模架均由几种倒横梯形状模架组成，每环均可分解拆卸。支立模板时顶口与底板要用间距为0.9米至1.2米左右的∮16以上拉杆横向加固，附着振捣器要用钢板、高强螺栓与模板背面的横向槽钢紧密联接，螺母加固时均使用弹簧垫圈，确保在振动时不发生松动现象，附着振捣器的安装位置及数量一般根据电机功率及经验确定，横向间距一般是1.5米至2米，高度上是两排，分别位于底板上30厘米左右和梁肋的中上部。2、如前述按要求做好混凝土配合比设计、拌合、浇筑振捣等环节。

三、跨中预拱度值超过设计值易造成顶板裂纹现象和桥面铺装局部厚度不足现象

常出现在箱梁顶部和腹板部位，由于梁体张拉起拱大，造成顶板产生裂纹，与梁体在预制现场存放时间长短、吊放倒运次数及张拉应力控制有关。

防治措施：1、可以与设计单位沟通并在设置底座时按设计要求适准确设计置反拱。2、对拌合站秤量设施进行检校和标定，严格按规范、设计要求控制混凝土水灰比、混凝土坍落度。3、加强砼养护，待混凝土初凝后，用土工布覆盖、洒水养护，水质为饮用水。严禁采用污水进行养护，养护时间按照规范规定。4、混凝土质量检查试件应在初期、中期、后期分别取样检测，试件组数和要求按规范操作；随梁养护试件的试块，应按照规定的方式进行养护。并具体编号，以此将提供预应力张拉、移梁的依据。5、安装到位后如在测量后发现梁端处存在桥面铺装厚度不足现象后，可以采用适当调整抬高桥位处纵断设计线的方式使铺装厚度符合设计及规范要求的偏差之内，并依此调整桥两侧纵断线。

四、芯模上浮现象造成底板超厚，箱梁顶板厚度不够，出现冒顶现象

主要是由于芯模上浮控制措施不到位，与芯模自身刚度、混凝土浇筑工艺和控制上浮锚固体系有关。

防治措施：1、芯模为钢制模板，芯模锚固体系采用120槽钢横梁横向固定芯模，锚固方法可单独采用与侧模连接、与梁预制直接锚固及与地锚连接三种形式或采用组合方式，浇筑混凝土时设专人看护锚固体系，以确保芯模不发生位移，梁断面尺寸符合设计要求。

2、严格控制混凝土的坍落度，要求实验人员随时检测同一罐混凝土在拌合站至浇筑地点的坍落度，根据天气及施工工艺、施工进度要求决定掺入适量外掺剂，以改善混凝土的性能。找出混凝土在运输过程中水分散失对坍落度的影响关系，便于控制整体混凝土的质量。3、对芯模进行严格的定位控制，防止芯模上浮。全箱混凝土浇筑采用“斜向分段、水平分层、连续浇筑、一次成形”的施工方法。其步骤是：浇筑砼时，箱梁底板采用芯模开口法，开口处采用平板振动器和插入式振捣器进行振捣。待开口处冒浆且无气泡即可用螺栓封牢开口处，开口至开口间距宜在1.5～2.0m之间。腹板外浇筑采用插入式振捣器及安装在侧模上的高频振动器，使砼振密实。施工过程中，严禁插入式振捣器碰撞波纹管，不得漏震或过震，保证砼的外观及内在质量。混凝土倾倒高度不得超过2m，防止混凝土产生离析，影响质量。4、如前述严格控制混凝土的浇筑厚度。5、浇筑箱梁腹板混凝土过程中，为防止芯模上浮，对于中小跨径梁如果腹板断面设计不是相对狭高且钢筋较稀疏时，在确保质量的同时可用插入式振捣器进行捣实，控制插捣移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍。反之则采用附着振捣器与插入式振捣器配合。

五、结束语

本文基于以往桥梁施工成功经验与现行技术规范对预应力箱梁预制常见质量问题防治进行了分析和探讨，提出了一些应对的防治措施，随着改革开放的不断深入和交通科技的不断发展，箱梁施工工艺将继续丰富和发展，防治质量问题的理论和方法也将在工程实践中不断推陈出新，以实现桥梁建设质量管理水平的持续提升。

参考文献

[1]《公路桥涵施工技术规范》(JTGTF50-2011)。