先張法空心板梁施工中的質(zhì)量控制與通病防治

1、<p>　　先張法空心板梁施工中的質(zhì)量控制與通病防治</p><p>　　摘要：本文主要講述了在先張法空心板梁生產(chǎn)過程中的一些質(zhì)量控制及通病產(chǎn)生的原因和解決方法。 </p><p>　　關(guān)鍵詞 ：配合比混凝土控制裂縫預(yù)拱度 </p><p>　　中圖分類號： TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A </p><p><b>　　1 引

2、言 </b></p><p>　　先張法空心板梁用于一般跨度不是很大的橋梁施工，有著許多其他結(jié)構(gòu)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)：跨度大，造價低，施工方便，質(zhì)量易于控制，適合于規(guī)?；a(chǎn)。因此隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是市政、交通橋梁工程的發(fā)展，它已被廣泛采用。333省道興化段改擴(kuò)建工程施工5標(biāo)有先張法板梁125片，20米板72塊，10米板53塊，選擇在預(yù)制場集中進(jìn)行預(yù)制。先張法板梁的生產(chǎn)過程中，對配合比的設(shè)計、鋼絞線的

3、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。 </p><p>　　下面就對在先張法板梁生產(chǎn)過程中最常見的質(zhì)量通病如：混凝土強(qiáng)度達(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、保護(hù)層合格率偏低等質(zhì)量通病引橋的因素和應(yīng)采取的措施進(jìn)行分析。 </p><p>　　2 質(zhì)量通病的預(yù)防與控制 </p>

4、;<p>　　先張法預(yù)應(yīng)力空心板梁質(zhì)量評定的依據(jù)是設(shè)計圖紙及《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50-2011），因此要按設(shè)計與規(guī)范要求進(jìn)行施工，嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量及各工序施工。 </p><p>　　2.1 混凝土強(qiáng)度控制 </p><p>　　先張法板梁的混凝土強(qiáng)度等級一般為C40-C50，本標(biāo)段混凝土強(qiáng)度為C50，合理的進(jìn)行配合比設(shè)計和嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量是保證混凝土

5、強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求的二個重要因素。 </p><p>　　2.1.1 配合比設(shè)計 </p><p>　　為了滿足生產(chǎn)時存梁場地的周轉(zhuǎn)，先張法板梁混凝土配合比一般為早強(qiáng)型配合比，要求5-6天混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的90%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、水這四種組份，礦物摻合料及混凝土外加劑是不可缺少的組份?；炷僚浜媳仁巧a(chǎn)合格混凝土的關(guān)鍵,應(yīng)按JGJ55-2011《

6、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(qiáng)度等級、耐久性和工作性等要求進(jìn)行配合比設(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(qiáng)度、標(biāo)準(zhǔn)差以及上一統(tǒng)計期內(nèi)混凝土的平均強(qiáng)度、標(biāo)準(zhǔn)差為依據(jù)，堅持不經(jīng)試拌確認(rèn)合格的混凝土配合比不在本工程中使用。 </p><p>　　2.1.2原材料的質(zhì)量控制 </p><p>　?。?）水泥，選用水泥時，應(yīng)以能使所配制的混凝土強(qiáng)度達(dá)到要

7、求，收縮小、和易性好為原則，水泥質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，并附有廠家的水泥質(zhì)量保證書等合格證明。本工程選用泰州海螺P.O52.5水泥，水泥進(jìn)場后，對其按品種、強(qiáng)度、證明文件以及出廠時間等情況分批進(jìn)行檢查驗收并進(jìn)行復(fù)查試驗，試驗結(jié)果均合格。 </p><p>　　（2 ）砂子，應(yīng)采用級配良好，質(zhì)地堅硬、顆粒潔凈的江砂，細(xì)度模數(shù)應(yīng)控制在2.5～2.8 之間中砂，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

8、模，而且拆摸后，混凝土的表面觀感差。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，混凝土表面容易出現(xiàn)蜂窩麻面，影響觀感質(zhì)量。 </p><p>　?。? ）石子，應(yīng)采用質(zhì)地堅硬，表面粗糙的石灰?guī)r或花崗巖碎石。顆粒級配，可采用5～25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)行摻配，本標(biāo)段采用5～31.5mm連續(xù)級配即采用5～16㎜和16～31

9、.5mm 二種規(guī)格的碎石按照3:7的比例進(jìn)行摻配。 </p><p>　　（4 ）混合材料，混凝土的混合材料一般指礦渣、硅粉等。應(yīng)對其流動度比、活性指數(shù)進(jìn)行檢驗。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(qiáng)度。 </p><p>　?。?）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

10、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。 </p><p>　　2.2 裂縫的控制 </p><p>　　2.2.1 裂縫的成因 </p><p>　　在板梁生產(chǎn)中裂縫是比較常見的通病，大部分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

11、有一些裂縫是氣囊放氣和預(yù)應(yīng)力放張時產(chǎn)生的。 </p><p>　　2.2.1.1塑性收縮裂縫 </p><p>　　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，此時水泥水化反應(yīng)激烈，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。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方

12、向的裂縫。在構(gòu)件豎向變截面處與頂?shù)装褰唤犹?，因硬化前沉實不均勻?qū)l(fā)生表面的順腹板方向裂縫。為減小混凝土塑性收縮，施工時應(yīng)控制水灰比，避免過長時間的攪拌，下料不宜太快，振搗要密實，豎向變截面處宜分層澆筑。 </p><p>　　2.2.1.2縮水收縮（干縮）裂縫 </p><p>　　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，混凝土體積減小，稱為縮水收縮（干縮）。因混凝土表層水分損

13、失快，內(nèi)部損失慢，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當(dāng)表面混凝土承受拉力超過其抗拉強(qiáng)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，混凝土表面容易出現(xiàn)龜裂裂紋?；炷潦湛s裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細(xì)，且縱橫交錯，成龜裂狀，形狀沒有任何規(guī)律。 </p><p>　

14、　2.2.1.3 充氣膠囊放氣和預(yù)應(yīng)力筋放張引起的裂縫 </p><p>　?。?）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，甚至貫通，縱橫分布很長，但一般不影響結(jié)構(gòu)。這些裂縫主要是膠囊放氣過早引起的，而且在板面鋼筋保護(hù)層過小或過大時表現(xiàn)得尤為明顯。為了避免放氣裂縫的出現(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。 </p><p>　?。?）、預(yù)應(yīng)力筋放張

15、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、破損則會對鋼絞線產(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)選擇壁厚一些，端

16、部螺旋筋放置位置準(zhǔn)確并綁扎牢固，端部混凝土必須振搗密實。 </p><p>　　2.2.2 影響混凝土裂縫的主要因素 </p><p>　　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避免。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，研究表明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：（1）、水泥品種、強(qiáng)度等級及用量。礦渣水泥、快硬水泥、低

17、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(qiáng)度等級越高、單位體積用量越大、磨細(xì)度越大，則混凝土收縮越大，且發(fā)生收縮時間越長。例如，為了提高混凝土的強(qiáng)度，施工時經(jīng)常采用強(qiáng)行增加水泥用量的做法，結(jié)果收縮應(yīng)力明顯加大。（2）、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

18、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，則混凝土收縮越小。（5）、養(yǎng)護(hù)方法。良好的養(yǎng)護(hù)可加速混凝土的水化反應(yīng)，獲得較高的混凝土強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)時保持濕度越高、氣溫越低、養(yǎng)護(hù)時間越長，則混凝土收縮越小。蒸汽養(yǎng)護(hù)方式比自然養(yǎng)護(hù)方式混凝土收縮要小。（6）、外界環(huán)境。大氣中濕度小、空氣干燥</p><p>　　2.3 板面、板底、邊肋及中肋混凝土厚度及尺寸的控制： </p><

19、;p>　　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，板面厚度不達(dá)到設(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達(dá)到要求，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（氣囊）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)行，

20、防止膠囊偏位。 </p><p>　　2.4 預(yù)拱度的控制： </p><p>　　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(qiáng)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

21、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，影響結(jié)構(gòu)的安全性。產(chǎn)生預(yù)拱度過大的主要原因大致有：混凝土強(qiáng)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(qiáng)度，同時檢測混凝土彈性模量。把每條板梁的放張強(qiáng)度在滿足規(guī)范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(dú)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

22、拉器具進(jìn)行校驗，選擇先進(jìn)的智能張拉設(shè)備。（3）、減少梁的存放時間，合理安排生產(chǎn)時間。 </p><p><b>　　3 總結(jié)： </b></p><p>　　在施工中除了必須按照設(shè)計、規(guī)范、施工工藝要求外，還應(yīng)對其他一些關(guān)鍵的質(zhì)量因素進(jìn)行分析、探索和總結(jié)，掌握科學(xué)的生產(chǎn)方法。才能保證先張法板梁的生產(chǎn)質(zhì)量，防止產(chǎn)生質(zhì)量通病。通過在本標(biāo)段梁板首件施工完成后在檢測結(jié)果，各項

23、指標(biāo)均符合設(shè)計要求，有效的控制了砼質(zhì)量通病的產(chǎn)生。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]《333省道興化段改擴(kuò)建工程施工圖設(shè)計》 </p><p>　　[2]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTG/T F50-2011 </p><p>　　[3]《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55-