预应力预制箱梁高性能混凝土的生产与质量控制

预应力预制箱梁高性能混凝土的生产与质量控制

马好彬

马好彬甘肃信达建设工程咨询有限公司

摘要：随着高速铁路和客运专线建设在我国的大力开展，预应力混凝土预制箱梁成为其焦点，高性能混凝土由于强度高，耐久性强，使用寿命长而得到了广泛地应用。本文从控制流程结合施工进行阐述，对预应力预制箱梁高性能混凝土需要的原材料、材料配合比以及施工技术等进行了介绍，并提出了相应的生产和质量控制措施，供相关工程技术人员参考。

关键词：预应力预制箱梁；高性能混凝土；生产与质量控制

Productionandqualitycontrolofhighperformanceconcreteforpre-stressedconcretepre-fabricatedboxgirder

Abstract:Withthevigorouslydevelopmentofhigh-speedrailwayandthespeciallineforpassengertransportconstructioninourcountry,pre-stressedconcretepre-fabricatedboxgirderbecomesthefocus.Highperformanceconcreteiswidelyusedforitshighstrengthenanddurability,aswellaslongservicelife.Thispaperintroducesmaterials,mixtureratioandconstructiontechniquesofpre-stressedconcretepre-fabricatedboxgirderonthebasisofcontrolprocessandconstruction,andputsforwardthecorrespondingproductionandqualitycontrolmeasures,whichcanprovidessomereferenceforrelativestaffs.

Keywords:pre-stressedconcretepre-fabricatedboxgirder;highperformanceconcrete;productionandqualitycontrol

随着我国的高速铁路和客运专线的迅速发展，桥梁在工程中所占的比例越来越大。由于预应力混凝土预制箱梁具有更好的耐久性和更高的强度，对工程所处的酷寒酷热环境具有更好的适用性，故在工程建设中得到了广泛应用。桥梁具有“结构动力效应大、桥上无缝线路与桥梁共同作用、满足乘坐舒适度、维修养护时间少”等特点，因此对预应力混凝土预制箱梁质量控制尤为重要。

1事先控制

1、熟悉《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》等相关规范标准。

2、熟悉图纸，明确预制梁所采用图号，不得使用未经鉴定的图号制梁。

3、对预应力混凝土预制箱梁制造单位的现场制梁生产资质进行检查、审核。

4、大临控制：

（1）地基处理必须满足工程施工需要，且地基承载力、预拱度及地基处理方案必须有相关有资质部门的认可。

（2）对制梁施工单位编制的实施性施工组织设计及施工工艺细则进行审核。

（3）制梁台座、存梁台座、运梁线路的地基应具备足够的承载能力。

（4）移梁设备和吊（顶）具应有足够的强度、刚度和稳定性，能满足移梁荷载要求。

2原材料控制

由于高性能混凝土的高性能要求和配制特点，原材料中原来对普通混凝土影响不明显的因素，对高性能混凝土就可能有显著的影响，因此，必须对高性能混凝土原材料的选取引起足够的重视。

2.1水泥

与一般混凝土相比，高性能混凝土对于水泥的要求更高，在选择水泥品牌时必须要考虑到水泥的强度与流变性，还要看所选品牌的水泥品质是否稳定。其次，所选用的水泥与减水剂的相容性要比较好，不宜使用早强水泥或者掺混有其他材质的水泥，矿物掺和物应该是磨细的矿渣粉或者高质量的粉煤灰。

2.2骨料

含泥量、泥块含量是影响高性能混凝土各项技术指标的重要原因之一，含泥量、泥块含量过高，不仅能降低混凝土强度，同时易造成内部结构的毛细通道不能有效的阻止有害物质的侵蚀。因此要严格按照检测项目标准和配合比设计的要求，对细骨料的各项技术指标进行及时检验。粗骨料主要是保证级配连续，特别是控制大粒径含量不超标，大粒径超标将直接影响保护层外侧混凝土的质量，会导致混凝土的表而干裂纹，影响表观质量。良好的级配能增加混凝土强度，因此，宜选用二级配、三级配碎石。

2.3粉煤灰

粉煤灰的大量使用，对混凝土具有减水、致密、活化、润滑、填充的作用，它能延缓水泥水化过程中水化粒子的凝聚，减轻坍落度损失。因此它的各项技术指标也是影响混凝土质量的主要原因之一。烧失量过大，会吸附大量的外加剂，将直接影响混凝土的坍落度和流动度;采用二次加水搅拌时，就会出现混凝土离析、泌水等现象，造成大量的游离水，影响混凝土的外观质量;粉煤灰质量不稳定，需水比较大，都能够导致混凝土在施工过程中有泌水现象发生，引起粉煤灰的分布不均，造成混凝土的颜色差异。因此在选用粉煤灰厂家时，一定要准确试验以上指标，并在过程中及时检查检验。

2.4外加剂

施工单位在配置高性能混凝土时会遇到外加剂不相适应的情况。虽然目前还不能从理论上来解释这一现象，尤其是目前大量使用的聚羧酸外加剂对材料中的因素相当敏感。在工程实践中，由于受地理条件等因素的限制，改变混凝土中的原材料比较困难，因此外加剂厂家就应从改变有效成分，掺量，复合成分等方面着手调配出符合高性能混凝土拌合物要求性能的指标。施工单位也应从材料着手，比如砂石含泥量，碎石级配，胶凝材料的技术要求，水的技术指标等是否符合规范要求，在材料符合规范的基础上，适当调整混凝土配合比，减小聚羧酸减水剂的不适应性，使其在高性能混凝土中发挥它的优势作用。

预应力预制箱梁采用高性能混凝土，对耐久性及施工性能提出了更高的要求。因此，在选择好原材料之后，还应对混凝土配合比进行设计。预制箱梁混凝土配合比设计及审核应严格控制，以保证高性能混凝土的质量与强度。

3生产过程中的质量控制

3.1模板控制

（1）预制箱梁必须采用整体冷轧板钢模，模板应具备足够的强度、刚度和稳定性。

（2）模板制作及安装必须满足设计要求，接缝须采取措施保证拼缝严密不漏浆，确保混凝土表面平整光滑无错台。

（3）钢模板安装完成后，表面与混凝土接触面涂刷具有防锈作用的隔离剂，并涂刷均匀。

3.2钢筋安装

（1）钢筋接头的设置、钢筋的加工应符合设计要求及《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》的规定。

（2）梁体钢筋应整体绑扎，先进行底板及腹板钢筋的绑扎，然后进行顶板钢筋的绑扎，当梁体钢筋与预应力钢筋相碰时，可适当移动梁体钢筋或进行适当弯折，确保预应力钢筋位置的准确性。

（3）预埋件和预留孔的安装应符合规范要求，支座预埋钢板保持平整，预埋钢筋应绑扎牢固，预留孔均设置螺旋筋。

（4）梁体钢筋最小净保护层除顶板顶层为30mm外，其余均为35mm．混凝土垫块应采用与梁体同寿命的材料，且保证梁体的耐久性。

3.3预应力张拉

（1）对管道摩阻损失、锚圈口摩阻损失等预应力损失进行测量。根据实测结果对张拉控制应力作适当调整，确保有效应力值。

（2）对压力表、张拉千斤顶和油泵配套使用情况进行检查，预应力设备应建立台帐及卡片并定期校准检查。

（3）箱梁张拉分为三次张拉：预张拉、初张拉、终张拉三个阶段，张拉前必须检测同条件强度及弹性模量达到张拉要求。

（4）预应力筋安装顺序应符合施工技术方案和设计要求，宜自下而上先穿直线预应力筋，再穿折线预应力筋。

（5）采用千斤项油压表和预应力筋伸长值双控。检查实际伸长值与计算伸长值的差值不得大于±6％．

3.4压浆

对预应力管道压浆质量进行检查，压浆宜在预应力终拉完成后48h内进行，压浆时及压浆后3d内，梁体及环境温度不得低于5℃。

3.5移梁

检查同条件抗压强度试验报告，以确定移梁的时间．

3.6混凝土的拌制

高性能混凝土的拌制必须强化混凝土原材料的检验标准，加强混凝土搅拌过程的技术措施等要求。

（1）原材料质量：严格控制原材料质量，对原材料供应源必须进行调查和预先进行抽样检测，原材料进场后要严格按规定要求进行抽样检查。

（2）原材料称量：严格按配合比重量计量，控制计量偏差,水泥和掺合料±1%，水和外加剂±1%，粗、细骨料±2%。

（3）搅拌站设备：应有精确的原材料自动称量系统和计算机自动控制系统，并能对原材料品质均匀性、配合比参数的变化等，通过人机对话进行监控、数据采集与分析；

（4）搅拌时间：根据混凝土的强度等级以及其他性能要求，结合搅拌设备的要求确定合适的搅拌时间。

3.7混凝土的浇筑

（1）严格控制施工配合比，按规范要求检测混凝土拌和物性能（入模含气量、坍落度、扩展度、入模温度）．

（2）采用泵送混凝土连续灌筑，一次成型，灌筑时间不宜超过6h。

（3）为保证灌注工作面高度不超过2m，混凝土布料口原则上在梁顶板两侧每2m设一浇筑口，以两端为起点，以跨中为终点。

（4）混凝土振捣，当采用插入式振动器时，移动间距不应超过振动器作用半径的1．5倍；与侧模应保持50～100mm的距离；插入下层混凝土50～l00mm；每一处振动完毕后徐徐提出振动器；应避免振动器碰撞模板、钢筋及其他预埋件；对每一处振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止，即混凝土停止下沉，不再出现气泡，表面呈现平坦、泛浆。当采用表面振动器时，表面振动器的移位间距，应以使振动器平板能覆盖已振实部分l00mm左右为宜。振动过程中，防止过振，不得漏振。混凝土振捣完成后，应及时修整。抹平混凝土裸露面，定浆后进行二次抹面并压光或拉毛。抹面时严禁洒水。

3.8混凝土的养护

（1）梁体混凝土必须先按规范要求进行蒸汽养护。

（2）蒸汽养护结束后，应立即进入自然养护，时间不应少于14d。

3.9拆模

（1）按规范要求检查同条件养护试件强度报告，以确定拆模时间。

（2）按规范要求检查拆模时测温记录。

（3）气温急剧变化时，不宜拆模，应保证梁体棱角完整。

4事后检查

（1）按规范要求对标准养护强度、同条件抗压强度、弹性模量、电通量、冻融试验、抗渗试验进行检测。

（2）严格检查混凝土表面裂缝。梁体挡碴墙、边墙、隔板、遮板、封端、转折器处凹穴封堵的混凝土表面裂缝宽度不得大于0.2mm。封端混凝土、转折器处凹穴封堵混凝土与周边混凝土之间以及梁体的其他部位不得出现裂缝（梁体表面收缩裂缝除外）。

（3）对梁体的外观质量进行检查。梁体及封端混凝土外观质量应平整密实、整洁、不露筋、无空洞、无石子堆垒、桥面流水畅通。蜂窝深度不大于5mm，长度不大于l0mm，不多于5m2。

5结语

高速铁路和客运专线的大力建设给高性能混凝土带来了发展机遇，其应用已经越来越普及，但是其生产技术和质量控制措施和手段仍然有待完善，相关方面的研究也需加强。本文结合高速铁路和客运专线施工经验，对预应力混凝土预制箱梁几个关键质量控制点进行了阐述，同时对标准规范中没有具体要求的施工技巧控制点进行了详解，供同行探讨参考。

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