先張法空心板梁施工中的質量控制與通病防治

1、<p>　　先張法空心板梁施工中的質量控制與通病防治</p><p>　　摘要：本文主要講述了在先張法空心板梁生產過程中的一些質量控制及通病產生的原因和解決方法。 </p><p>　　關鍵詞 ：配合比混凝土控制裂縫預拱度 </p><p>　　中圖分類號： TU37 文獻標識碼： 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，有著許多其他結構無法比擬的優(yōu)點：跨度大，造價低，施工方便，質量易于控制，適合于規(guī)?；a。因此隨著國家經濟的發(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省道興化段改擴建工程施工5標有先張法板梁125片，20米板72塊，10米板53塊，選擇在預制場集中進行預制。先張法板梁的生產過程中，對配合比的設計、鋼絞線的

3、張拉、混凝土的澆注、預拱度的控制等都有較高的要求，但在實際生產中施工人員由于對這些關鍵環(huán)節(jié)的不重視，從而引起一些質量通病。 </p><p>　　下面就對在先張法板梁生產過程中最常見的質量通病如：混凝土強度達不到設計要求、板梁裂縫、板面厚度和尺寸偏差、預拱度過大、保護層合格率偏低等質量通病引橋的因素和應采取的措施進行分析。 </p><p>　　2 質量通病的預防與控制 </p>

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

5、強度達到設計要求的二個重要因素。 </p><p>　　2.1.1 配合比設計 </p><p>　　為了滿足生產時存梁場地的周轉，先張法板梁混凝土配合比一般為早強型配合比，要求5-6天混凝土強度達到設計強度的90%以上。這就要求配合比設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合格混凝土的關鍵,應按JGJ55-2011《

6、普通混凝土配合比設計規(guī)程》的有關規(guī)定，根據混凝土強度等級、耐久性和工作性等要求進行配合比設計。配合比設計要以本期水泥檢測結果和上一統(tǒng)計期內水泥的平均強度、標準差以及上一統(tǒng)計期內混凝土的平均強度、標準差為依據，堅持不經試拌確認合格的混凝土配合比不在本工程中使用。 </p><p>　　2.1.2原材料的質量控制 </p><p>　　（1）水泥，選用水泥時，應以能使所配制的混凝土強度達到要

7、求，收縮小、和易性好為原則，水泥質量應符合現(xiàn)行國家標準，并附有廠家的水泥質量保證書等合格證明。本工程選用泰州海螺P.O52.5水泥，水泥進場后，對其按品種、強度、證明文件以及出廠時間等情況分批進行檢查驗收并進行復查試驗，試驗結果均合格。 </p><p>　　（2 ）砂子，應采用級配良好，質地堅硬、顆粒潔凈的江砂，細度模數(shù)應控制在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，影響觀感質量。 </p><p>　?。? ）石子，應采用質地堅硬，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)格的石子進行摻配，本標段采用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的比例進行摻配。 </p><p>　?。? ）混合材料，混凝土的混合材料一般指礦渣、硅粉等。應對其流動度比、活性指數(shù)進行檢驗。預應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，增加后期強度。 </p><p>　?。?）外加劑，選用外加劑時,應根據混凝土的性能要求、施工工藝及氣候條件,結合混凝土的原

10、材料性能、配合比及對水泥的適應性等因素,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應力放張時產生的。 </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。塑性收縮所產生量級很大，可達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。在構件豎向變截面處與頂?shù)装褰唤犹?，因硬化前沉實不均勻將發(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，內部損失慢，因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時，便產生收縮裂縫。混凝土硬化后收縮主要就是縮水收縮。如配筋率較大的構件（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。混凝土收縮裂縫的特點是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細，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 充氣膠囊放氣和預應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，但一般不影響結構。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)，一方面應嚴格控制膠囊放氣時間，另一方面應嚴格控制鋼筋尺寸。 </p><p>　　（2）、預應力筋放張

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”是指按設計要求在板梁端部一定距離內用套管將預應力筋包裹，使之與混凝土失去粘結，簡稱“失效” 。如果失效管過薄、破損則會對鋼絞線產生握裹力，預應力筋在放張過程中會對混凝土產生縱向磨擦力，從而產生放張裂縫。因此在施工中應注意：選用失效管時應選擇壁厚一些，端

16、部螺旋筋放置位置準確并綁扎牢固，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，還與原材料品質有關，因此我們還必須了解其產生的原因，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。另外水泥強度等級越高、單位體積用量越大、磨細度越大，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度，施工時經常采用強行增加水泥用量的做法，結果收縮應力明顯加大。（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)護方法。良好的養(yǎng)護可加速混凝土的水化反應，獲得較高的混凝土強度。養(yǎng)護時保持濕度越高、氣溫越低、養(yǎng)護時間越長，則混凝土收縮越小。蒸汽養(yǎng)護方式比自然養(yǎng)護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，板面厚度不達到設計要求，將產生局部承壓破壞，板面穿孔。如果跨中板面厚度不達到要求，在最大彎矩作用下會因板面混凝土受壓承載力不夠而產生脆性破壞，導致板梁斷裂。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。因此在施工中應嚴格控制模板尺寸，特別是內模（氣囊）的尺寸，澆搗上層混凝土前應仔細檢查固定膠囊的鋼筋是否遺漏、脫鉤。澆搗時先中肋后邊肋，左右對稱進行，

20、防止膠囊偏位。 </p><p>　　2.4 預拱度的控制： </p><p>　　一般先張法板梁在放張后會產生1.5‰左右的反拱，因此先張法板梁的預拱度是通過預應力筋放松后產生的反拱來實現(xiàn)的。通常情況下，板梁混凝土的強度、混凝土彈性模量、張拉應力、板梁存放時間是影響預拱度大小的重要因素。在實際施工中，預拱度過大是常見的質量通病。預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、過大的預拱度將直接影響橋面的面層厚度，甚至產生板面裂縫，影響結構的安全性。產生預拱度過大的主要原因大致有：混凝土強度、彈性模量偏低，鋼絞線張拉應力偏大，存放時間過長。為了減少上述因素的影響，在施工中我們應該注意：（1）、控制混凝土放張強度，同時檢測混凝土彈性模量。把每條板梁的放張強度在滿足規(guī)范要求的前提下控制在一個合理的波動范圍內，用同一配合比，骨料單獨分倉存放，保證彈性模量均勻。（2）、控制張拉應力，張拉時應以應力控制為主，按規(guī)定對張

22、拉器具進行校驗，選擇先進的智能張拉設備。（3）、減少梁的存放時間，合理安排生產時間。 </p><p><b>　　3 總結： </b></p><p>　　在施工中除了必須按照設計、規(guī)范、施工工藝要求外，還應對其他一些關鍵的質量因素進行分析、探索和總結，掌握科學的生產方法。才能保證先張法板梁的生產質量，防止產生質量通病。通過在本標段梁板首件施工完成后在檢測結果，各項

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