淺談高寒山區(qū)預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁的施工質(zhì)量控制

趙云波

云南省建筑科學(xué)研究院 云南 昆明 650000

正文：

前言：預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁（以下簡稱為T梁）是橋梁結(jié)構(gòu)中最為常見的一種橋梁形式，其施工工藝簡單，技術(shù)相對成熟，造價相對較低且適合規(guī)模性生產(chǎn)，因此在橋梁結(jié)構(gòu)中運用較為廣泛。雖然T梁施工在橋梁施工中已較為常見，但在實際的質(zhì)量管理中，常因梁場建設(shè)、原材料控制、施工工藝、混凝土養(yǎng)護、吊裝作業(yè)等環(huán)節(jié)把控不嚴，出現(xiàn)多種各樣的質(zhì)量通病，甚至造成橋梁質(zhì)量問題、缺陷、事故，給參建各方帶來經(jīng)濟損失和社會負面影響。本文結(jié)合T梁預(yù)制施工實踐管理經(jīng)驗，分析了T梁施工質(zhì)量控制重點、難點和質(zhì)量通病的防治及處理措施。

一、工程概況

香麗高速公路土建四、五工區(qū)起止樁號K30+000-K48+985.944，范圍內(nèi)共有大橋17座，中橋3座，結(jié)構(gòu)形式為長度30m先簡支后連續(xù)的預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)T梁，設(shè)計預(yù)制T梁工程量共計1786片，土建四工區(qū)建設(shè)T梁預(yù)制場2座45個臺座，共計生產(chǎn)T梁655片；土建五工區(qū)建設(shè)T梁預(yù)制場2座60個臺座，共計生產(chǎn)T梁1131片。

二、預(yù)制T梁施工質(zhì)量管理重點、難點

（一）預(yù)制梁場施工

1、場址的選擇

場地應(yīng)根據(jù)設(shè)計T梁的尺寸、數(shù)量和現(xiàn)場架設(shè)要求等因素綜合考慮研究后選址。充分考慮鄰近在橋梁主體施工，縮短T梁運輸距離，且應(yīng)避開有地質(zhì)災(zāi)害影響的地域。

2、場地布置要求

預(yù)制場通常按辦公生活區(qū)、材料堆放區(qū)、鋼筋加工區(qū)、預(yù)制區(qū)、存梁區(qū)等設(shè)置建設(shè)，各功能分區(qū)的場地布置應(yīng)緊湊、合理，場地占地面積應(yīng)滿足≥6000m2的標準化施工要求。

3、梁場建設(shè)

預(yù)制場建設(shè)在填方路堤或線外時，必須對場地進行地基處理，采用填方場地應(yīng)分層碾壓密實，加固臺座基礎(chǔ)，為防止場地或臺座產(chǎn)生不均勻沉降而影響后期預(yù)制生產(chǎn)質(zhì)量。場地應(yīng)用C20混凝土硬化（厚度≥20cm）；存梁區(qū)地表壓實后應(yīng)鋪筑10cm石屑并按2%-3%設(shè)置排水坡度；運梁通道采用C25混凝土硬化（厚度≥20cm）；預(yù)制區(qū)、鋼筋加工區(qū)、集料存放區(qū)應(yīng)搭設(shè)防雨棚；場地周邊應(yīng)通過排水溝集中收集施工廢水、雨水、養(yǎng)護水統(tǒng)一匯入沉淀池處理；污水達標處理后再排放，不得將污水直接排入附近水體或河道。

預(yù)制場內(nèi)臨時用電應(yīng)按專項施工方案布置和使用，穿過施工便道的電線路必須采用預(yù)埋套管穿過或滿足架空高度穿越，變壓器、配電線架設(shè)嚴格滿足三相五線制要求，專人做好定期檢查和維護。

4、預(yù)制臺座要求

（1）臺座應(yīng)采用C30鋼筋混凝土現(xiàn)澆基礎(chǔ)，面板采用不銹鋼板，臺座長度按設(shè)計梁片每端頭長度加30cm，臺座生產(chǎn)時按設(shè)計在縱向預(yù)設(shè)反拱度22mm。

（2）臺座縱橫向預(yù)留足夠間距，滿足施工操作面和噴淋養(yǎng)生設(shè)施要求。

（3）存梁區(qū)的臺座采用C 2 5混凝土，臺座基礎(chǔ)采用2m╳0.5m╳0.5m，存梁堆放高度不得超過兩層，并應(yīng)對每片梁設(shè)置臨時抗傾覆措施。

（4）預(yù)制區(qū)在夏季采用自動噴淋養(yǎng)護設(shè)備噴淋養(yǎng)生，應(yīng)在翼緣板底面、橫隔板及梁頂面等重點部位加強人工養(yǎng)護措施，養(yǎng)護用水應(yīng)在場地內(nèi)應(yīng)沉淀循環(huán)利用。

（5）當(dāng)室外平均氣溫連續(xù)低于5℃時或當(dāng)日氣溫最低小于-3℃時，應(yīng)按冬季施工措施進行蒸汽養(yǎng)生，現(xiàn)場搭設(shè)密閉性高、隔熱好的養(yǎng)生棚，養(yǎng)護期間應(yīng)定期對棚內(nèi)溫度進行觀測和調(diào)整。

5、重要原材料存放

（1）鋼筋、鋼絞線必須分類存放于封閉雨棚內(nèi)，采用支墊高度不小于30cm防潮防銹。

（2）壓漿料、外加劑等必須存放于庫房內(nèi)，注意存在條件和使用期限。

（3）錨具、夾片、支座、錨墊板應(yīng)按照型號、規(guī)格、標識、編號后專門存放在倉庫內(nèi)，建立登記領(lǐng)用臺賬。

（4）波紋管按規(guī)格、長度分類存放在棚內(nèi)，堆放場地平順。

6、生產(chǎn)主要設(shè)備要求

（1）預(yù)應(yīng)力的張拉及壓漿設(shè)備應(yīng)滿足設(shè)計和施工要求，施工前必須經(jīng)過對千斤頂和油壓表進行成套標定使用，并按使用時間不超過6個月或張拉次數(shù)不超過300次進行定期校驗，現(xiàn)場采用數(shù)控智能張拉控制。

（2）預(yù)制生產(chǎn)和吊裝用的龍門吊型號、架橋設(shè)備使用前必須編制專項施工方案審批，對危險性較大的T梁架設(shè)施工作業(yè)方案還必須組織專家論證，相關(guān)特種設(shè)備必須報當(dāng)?shù)刭|(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局檢定、備案。

（3）梁場應(yīng)配置柴油發(fā)電機，防止砼澆筑時現(xiàn)場意外停電等情況發(fā)生。

（二）原材料半成品控制

香麗高速公路全線由砼生產(chǎn)廠家統(tǒng)一建站、生產(chǎn)、供應(yīng)。預(yù)制T梁開工前，施工、監(jiān)理單位對砼拌合站原材料進行抽檢，對其配合比進行驗證，經(jīng)審批同意后方可使用。施工中不定期對砼拌合站進行檢查，對原材料進行抽檢，加強現(xiàn)場同條件強度砼試件的取樣試驗，對鋼筋、焊接接頭、鋼絞線、波紋管、壓漿料、錨具夾片、支座重點抽檢。

（三）施工工藝

預(yù)制T梁施工工藝較為常見，且技術(shù)也比較成熟，但仍需在砼澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉及壓漿等關(guān)鍵環(huán)節(jié)嚴加管控，落實首件工程審批驗收制，確保整體質(zhì)量。

1、砼澆筑質(zhì)量

混凝土澆筑方法采用斜向分段、水平分層一次性澆筑，不得留置施工縫，過程中注意加強對漏漿、欠振、漏振和過振的質(zhì)量控制措施，特別是負彎矩錨墊板后的混凝土必須嚴格控制，專人操作模板上的附著式振搗器，注意避免振動器碰撞預(yù)應(yīng)力管道、預(yù)埋件、模板，不易機械振搗的邊角部位應(yīng)輔以人工插搗，應(yīng)用平板振動器對梁頂振搗，砼初凝前進行頂面收光拉毛處理。

2、預(yù)應(yīng)力張拉施工

張拉施工前應(yīng)嚴格按設(shè)計要求分類對鋼束進行設(shè)計張拉伸長量和張拉應(yīng)力計算，對班組進行質(zhì)量技術(shù)交底，首件完成后根據(jù)檢測的預(yù)應(yīng)力損失值，對張拉伸長量和張拉應(yīng)力進行校正計算，明確張拉作業(yè)條件應(yīng)滿足強度和齡期雙控指標（本項目張拉作業(yè)條件按齡期≥7天且實體回彈不小于設(shè)計強度90%控制），張拉作業(yè)采用兩端同時、對稱、順序張拉施工（特別注意預(yù)張拉階段質(zhì)量控制）。以張拉應(yīng)力控制為主，伸長值進行校核，當(dāng)實際伸長量與計算值偏差超過6%，必須及時分析原因、改進措施。

3、智能壓漿作業(yè)

采用智能壓漿可自動記錄施工數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控管理。設(shè)備預(yù)應(yīng)力管道壓漿作業(yè)應(yīng)安排在預(yù)應(yīng)力施工完成后24h內(nèi)，壓漿液的水膠比控制在0.26-0.28之間，且泌水性和收縮率試驗滿足要求，智能壓漿壓力表量程應(yīng)為3Mpa，控制壓力在0.5～0.8Mpa，注意保持穩(wěn)壓期（3～5min），壓漿作業(yè)不得中斷停止，設(shè)備在作業(yè)后必須及時清洗。

（四）混凝土養(yǎng)護

由于香麗高速公路土建四、五工區(qū)地處高寒山區(qū)，平均海拔約3200m，冬季最低溫度一般在-15℃，且晝夜溫差較大，預(yù)制T梁砼養(yǎng)護對確保砼強度及裂紋防治尤其重要。

1、砼養(yǎng)生

一般條件養(yǎng)護時間在7d，采用自動噴淋灑水養(yǎng)護前3d每天不小于8次，后期每4小時養(yǎng)護一次，翼板頂面用土工布覆蓋保溫保濕。

2、冬季砼養(yǎng)護

根據(jù)經(jīng)審批的冬季施工方案，落實相應(yīng)的冬季施工養(yǎng)護保溫、保濕措施，本項目采用搭設(shè)養(yǎng)護棚，進行蒸汽加溫加濕養(yǎng)生。將蒸汽養(yǎng)生分為靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段，靜停期保持棚內(nèi)環(huán)境溫度不低于5℃，砼終凝后升溫（一般在澆筑結(jié)束4～6h），升溫速率不宜大于10℃/h，棚內(nèi)恒溫期間溫度控制在25～35℃、濕度≥90%，降溫速率不宜大于10℃/h。冬季砼養(yǎng)護還應(yīng)注意養(yǎng)護用水的溫度，水溫與混凝土表面溫度之間的溫差不宜大于20℃。

3、模板拆除

預(yù)制T梁拆模，以同條件養(yǎng)護的試件強度為依據(jù)，必須滿足外界條件的抗凍強度及拆模強度。根據(jù)天氣情況，嚴格控制拆模時間，且盡量安排在一天中溫度較高的時間段拆模。如砼與外界氣溫相差大于20℃時，拆模后在混凝土表面采取覆蓋進行緩慢冷卻，并及時進行編號、生產(chǎn)標識。

（五）T梁吊裝

T梁在吊裝、運輸時，混凝土的強度不應(yīng)低于設(shè)計強度的75%，如設(shè)計無規(guī)定時，一般不低于30MPa。

梁板安裝吊裝前，必須對架橋機進行檢查驗收，組織相關(guān)班組進行現(xiàn)場質(zhì)量安全技術(shù)交底，同時進行試吊操作。吊裝施工前，每片梁體必須對其外觀質(zhì)量和預(yù)埋件尺寸、位置檢查合格，墩臺蓋梁的強度、支座墊石、擋塊及預(yù)埋件的尺寸、標高及平面位置進行復(fù)核合格，吊裝作業(yè)時必須嚴格按規(guī)程操作，專人指揮和全程安全監(jiān)管。

三、T梁施工主要質(zhì)量問題及防治措施

（一）、蜂窩、麻面、爛邊”和“爛根”

1、原因分析

蜂窩、麻面主要是在馬蹄部位因斜面處砼氣泡排除困難，錨固端截面因鋼筋密集，并容易受預(yù)應(yīng)力波紋管坐標位置限制影響砼振搗，造成部分氣泡殘留在砼與模板之間。“爛邊”和“爛根”主要是因為模板拼縫、接縫處不嚴密，模板底部與臺座鋼板邊或橡膠帶不嚴密，振搗時砼表面漏漿形成，漏漿少的邊角出現(xiàn)“毛邊”，漏漿嚴重的出現(xiàn)蜂窩麻面。此外，如果附著式振搗器設(shè)置過密、過低或太接近拼縫位置，也容易造成T梁“爛邊”和“爛根”。

2、防治措施

（1）嚴格控制模板拼縫、接縫處嚴密性，采用橡膠海綿條或無紡?fù)凉げ贾節(jié){，并注意保持模板表面清理干凈，脫模劑涂刷的均勻性。

（2）T梁馬蹄部以下主要依靠附著式振搗器振搗，腹板上部、翼板砼用插入式振搗器振搗，盡量避免澆筑上部砼時同時啟動附著式振搗器。

（3）在保證馬蹄振搗的情況下，將振搗器位置調(diào)高，避免振搗器太靠近模板底邊、拼縫，拼縫兩側(cè)的振搗器保持同步工作。

（4）澆筑砼時，模板驗收時加強模板拼縫、接縫處自檢，澆筑過程中出現(xiàn)漏漿的縫，必須及時封堵補救。

（5）拆模后存在的此類問題，必須制定通病防治方案，安排專人進行修復(fù)和驗收，對修補部位加強色差、工藝、養(yǎng)護措施。

（二）、裂紋

1、原因分析

砼產(chǎn)生裂紋的原因一般分為收縮裂紋和溫度應(yīng)力裂紋。本項目出現(xiàn)的溫度應(yīng)力裂紋所占比例較大。主要原因是：砼受溫度變化或徐變的影響；過度振搗形成砼離析；梁體表面因水泥含量高收縮量大；橫隔板處過早拆?；蝠B(yǎng)生期內(nèi)受外力影響等因素砼裂紋發(fā)生；砼早期養(yǎng)護條件不到位，造成表面失水嚴重，砼內(nèi)外收縮不均勻而引起開裂。

2、預(yù)防措施

（1）應(yīng)在砼澆筑完6小時后及時養(yǎng)護，翼板頂面用覆蓋保溫保濕方法養(yǎng)生；在橫隔板預(yù)留鋼筋處設(shè)置定位支架減少拆模后的自重；進入冬季施工氣溫較低時，必須采用蒸汽養(yǎng)生的保溫保濕措施。

（2）保證砼振搗密實而不離析，對板面進行二次抹壓，以減少收縮量。

（3）根據(jù)天氣情況，嚴格控制拆模時間，且盡量安排在一天中溫度較高的時間段拆模。

（4）如果拆模后發(fā)現(xiàn)有較長、較寬的可見或貫通裂縫時，不可擅自修補，應(yīng)及時做好標識標記，通知現(xiàn)場監(jiān)理、設(shè)計、檢測單位確定處理方案。

（三）、孔道壓漿不密實

1、產(chǎn)生原因

采用不合格的壓漿料；排氣孔或止?jié){閥設(shè)置不當(dāng)；水灰比偏大，泌水性和收縮率大；封錨不嚴或孔道穿孔而造成內(nèi)漏。

2、預(yù)防措施

（1）對每批進場的壓漿料按規(guī)定的頻率進行復(fù)檢、驗收，滿足要求后才可使用。壓漿料進場后必須入庫存放保管，嚴禁堆放在露天場地暴曬雨淋。

（2）優(yōu)化配合比設(shè)計，保證壓漿液的質(zhì)量和流動性，加強對有效控制泌水率和膨脹系數(shù)的外加劑或壓漿料的試驗室檢測。

（3）加強現(xiàn)場壓漿穩(wěn)壓階段的質(zhì)量控制，保證排氣孔或止?jié){閥正確工作，穩(wěn)壓時間和壓力必須滿足要求。

（4）嚴格控制封錨質(zhì)量，避免壓漿時封錨端漏漿。

（四）、層印

1、原因分析

一是澆筑下層砼施工時間過長（砼拌制、運輸、澆筑），造成上層砼在接茬處出現(xiàn)明顯痕跡；二是分層砼振搗過度，造成粗集料下沉，水泥漿上浮，漿多的部位顏色發(fā)青，骨料集中的部位顏色發(fā)白，外觀形成“層印”。三是涂刷的涂脫劑過多過厚而下流，拆模后表面呈現(xiàn)假“分層”現(xiàn)象。

2、防治措施

（1）嚴格控制T梁澆筑順序，一般從模板一端開始水平分層澆筑，當(dāng)梁體高度大于2.5m時，馬蹄、腹板、翼板同時分層分段往返澆筑。

（2）如果因各種因素造成砼澆筑停歇后，間歇時間雖然沒有超過初凝要求，但也應(yīng)按施工縫的要求進行檢查、處理。

（3）施工過程中嚴格控制振搗時間和質(zhì)量，振搗棒插入深度應(yīng)至下層砼5～10cm，避免過振，防止砼發(fā)生離析。

（4）涂刷脫模劑時，應(yīng)采用質(zhì)量品質(zhì)較好的脫模劑（機油），涂刷均勻后以模板出現(xiàn)油光為準。

結(jié)論：通過對預(yù)制T梁質(zhì)量管理重點難點及主要質(zhì)量問題的分析總結(jié)，針對預(yù)制T梁施工質(zhì)量的各個因素加強控制，從而在日常工作中加強預(yù)控管理，施工過程中從材料進場、施工工藝、施工管理等各個環(huán)節(jié)嚴加管控，作為施工管理人員要強化質(zhì)量意識、提高管理水平，加強保障措施、嚴防質(zhì)量通病，確保T梁施工質(zhì)量。