桥梁预制空心板施工质量控制

2022-09-10

随着我国公路线网的建设和发展, 桥梁工程被大量地应用于高速公路中。在桥梁建设中, 预应力空心板桥梁是使用最为广泛的一种形式。对预应力空心板桥梁而言, 预应力空心板的预制施工是桥梁施工中的至关重要的关键施工环节。预应力空心板梁作为直接暴露在空气中的构件, 由于表面不允许进行任何装饰, 其外表观感质量尤为重要。因此, 如何提高预应力空心板梁的内在和外观的质量, 成为业主和施工单位施工中极为关注的一个问题[1~2]。

1 预应力空心板预制场地的选择

空心板预制场地一般应根据桥梁施工的具体情况选择。一般选用的原则是:施工安全, 便于材料运送、有足够的施工场地, 干扰少, 尽量靠近桥位的地方。

场地的宽度应考虑到存梁场地及张拉台场地大小, 张拉台两边应预留有2m的作业范围, 存梁场地应考虑每梁间距不小于50cm等因素。预制台的布设及规模应根据预制梁板的数量确定。一般应考虑到所有梁板应凑整每槽同时张拉及预制。

2 常见质量问题及处理措施

2.1 高度控制不严

预应力空心板高度控制不严, 将会影响桥梁整体标高。造成这种现象的主要原因是:预制空心板的芯模固定不牢, 在混凝上振捣时因挤压力的作用使芯模上浮, 而造成空心板底面超厚, 顶板厚度不足。施工单位为了保证顶板厚度满足设计要求, 人为加大了板高的尺寸, 影响到桥面铺装层的厚度, 从而影响整座桥的标高。采用充气胶囊作空心板芯模的空心板虽然装脱模较方便, 但胶囊固牢难度大, 加之胶囊本身材质问题、上浮和局部鼓包的现象更易发生[3]。

处理措施:空心板芯模应设有反压措施, 防止芯模上浮, 以保证顶板混凝上的厚度。空心板芯模按要求准确定位、安装牢固。底板顶焊水平钢筋, 以控制底板混凝上的厚度。

2.2 几何尺寸与设计不符

主要原因是施工粗心, 施工前、施工中、施工后没有严重按照设计工序施工所致, 这是人为因素而导致的, 是可以避免的。

处理措施:在施工过程中严格按设计施工, 施工前和施工中派专人对照图纸进行反复检测。

2.3 板身出现裂纹

主要原因: (1) 工地采用插入式振动器振密, 在振捣过程出现过振现象, 致使混凝上表面粗细集料离析, 靠近模板的混凝上表面细料集中, 出现干缩裂缝造成底板渗水漏水, 这种裂缝为张拉裂缝; (2) 水灰比超过了设计用量, 水灰比过大, 混凝上干缩量加大, 产生干缩裂缝; (3) 混凝上的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的, 在混凝上内呈现含水量梯度。因此产生表面收缩大, 内部收缩小的不均匀干缩, 致使表面混凝上承受拉力, 内部混凝上承受压力。当表面混凝上所产生的拉力超过其抗拉强度时, 便产生干缩裂缝; (4) 由于钢筋和混凝上膨胀率的差异, 钢材的膨胀率大于混凝上的膨胀率, 混凝上表面的拉力应小于钢筋膨胀所产生的应力, 从而使混凝上表面拉裂; (5) 混凝上受水泥水化放热、阳光照射、夜间降温等因素影响而出现冷热变化时, 将发生收缩和膨胀, 产生温度应力, 温度应力超过混凝上抗拉强度时, 即产生裂缝[4]。

防治措施: (1) 严格控制混凝土的水灰比, 坍落度, 合理掺加塑化剂和减水剂。混凝上拌和时间控制在2min以仙不能过短, 也不能过长, 以期保证混凝上的均匀性与和易性。搅拌时间过长, 会破坏材料的结构。搅拌时间过短, 混合料不均匀; (2) 混凝土脱模之前就开始洒水养护。混凝土浇注收浆完成后, 尽快用草帘覆盖和洒水养护, 使混凝土表面始终保持在湿润状态, 不允许混凝土在高温下裸露暴晒。由于水泥在水化过程中产生很大的热量, 混凝土浇注完成后必须在侧模外喷水散热, 以免混凝土由于温度过高, 体积膨胀过大, 在冷却后体积收缩过大产生裂缝; (3) 在混凝土浇注应选择一天中温度较适合的时候进行, 采用插入式振捣器振捣时, 移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍, 对每一振捣部位必须振动到混凝土停止下沉, 不再冒出气泡, 表而呈现平坦、泛浆, 边振动边徐徐提出振动棒, 避免过振, 造成混凝上离析。

2.4 气囊上浮

空心板预制过程中, 冲气气囊上浮是预制过程中常见的质量问题, 其往往导致保护层缺损, 结构及构造筋外露, 直接影响梁板的预制质量和安全运行。因此, 在施工中过程可通过增设控制上浮结构筋的办法, 使腔壁保护层完全满足了设计要求。

2.5 绞逢筋凿出困难处理

预制梁板绞逢凿出困难, 造成这样的原因主要为:设计角度偏大, 形成切模不紧;施工中钢筋绑扎松弛, 在浇筑振动力的作用下, 发生向内移位, 致脱模后剥离困难。处理措施为:减小绞逢筋弯起角度, 同时严格绞逢筋绑扎质量。针对下图的绞缝筋可作如下改动, 其绞逢筋改制图如图1所示。

3 预制空心板质量控制

(1) 预制空心板采用一次浇筑成型的施工工艺, 混凝土板整体性能好, 施工工效高。预制空心板施工工艺的流程可概括为:浇筑底座——支模——定箍筋位置, 绑扎底板钢筋——浇筑底板混凝土——铺放芯模——铺放、绑扎顶板钢筋——浇筑腹板、顶板混凝土——养生——拆模板。

(2) 为了控制空心板混凝土的质量, 使空心板混凝土密实、美观, 施工过程中可采取如下措施:混凝土拌合物的配料必须准确采用电子自动计量设备配料, 由专人定时检查自动计量装置配料是否准确, 材料用量偏差控制在:水泥土1%、水土1%、骨料土2%的范围;拌合时间必须满足要求;混凝土浇筑的全过程都有专职的质检员进行现场质量控制, 不合格的混凝土严禁使用。

(3) 混凝土土振捣控制:混凝土振捣采用平板振捣, 腹板用振捣棒振捣, 保证混凝土不漏振, 振捣密实。为了确保底板混凝土的密实性, 底板采用35型振捣棒插入底板振捣, 振捣时要控制好时间和范围, 应当控制在混凝土初凝时间内。避免过振或撞击钢筋, 保证混凝土不产生离析, 底板混凝土密实, 没有渗漏现象。有时底板因钢筋较密, 趾脚较窄, 混凝土较难进入, 所以振捣一定要到位, 不能少振、漏振。每块板混土的浇筑时间控制在3h以内, 且不可同时浇筑两块空心板。