试析公路Ｔ形梁现场预制的外观质量控制方法

庄国峰

摘要：公路T形梁的现场预制中，易发生梁体漏浆、气泡、水纹等质量缺陷从而严重影响外观质量。文章结合施工实践，简要分析了外观质量问题的产生的成因与控制措施。

关键词：公路T形梁；外观质量；控制措施；漏浆；气泡

中图分类号：U445.4 文献标识码：A

文章编号：1674-1145（2009）11-0157-02

某高速公路，设计为30m跨先简支后连续T形梁，混凝土强度等级C50。生产初期，几乎每片梁都存在漏浆，梁体表面气泡、水纹较多（主要出现在腹板下端、下翼缘与腹板相接处、马蹄截面及横隔板部位），严重影响了T梁的外观质量。T梁强度及几何尺寸虽满足设计要求，但外观不美，必须采取有效的控制措施。

一、外观质量问题的原因分析

（一）漏浆产生的原因

漏浆现象主要产生在模板底设置对拉孔处、模板接缝处、侧模与底模接触处。

1．模板接缝处和侧、底模接触处漏浆现象主要是因为模板制作粗糙，接缝不严密造成的，加之模板接缝处的橡胶垫过薄，只有3mm，起不到弹性密封作用。该处漏浆后形成一竖向沙眼带，影响外观质量。

2．吊梁预留孔处和对位孔处为施工方便，割掉了“门”形底模两侧的钢板，使得密封橡胶形同虚设而造成漏浆。

3．强力振捣引起模板拼缝处橡胶条松动而漏浆。

（二）气泡产生的原因

1．在施工中，如果采用的材料本身级配不合理，在混合料中细集料不能充分填充粗集料的空隙，为气泡的产生提供了温床。

2．在T形梁的混凝土浇筑时，一般都采用钢模，虽提高了混凝土的表面平整度，但是混凝土初期水化热集中而钢模又不能吸收热量，当温度降低后体积缩小，易留下气孔。

3．在高标号混凝土中，一般都使用了外掺剂，外掺剂的使用可改善混凝土的和易性，提高混凝土强度，便于配制出具有高强度又具有大流动性的混凝土。但另一方面，在应用外加剂时，必然会引入一定数量的空气，空气量过高会导致强度的下降，也易产生气泡多的现象。

4．混凝土的拌和用水一部分用于水泥水化反应，另一部分拌和水以游离态存在混合料中，用来改善混凝土的和易性，以提高工作性。由于模板上的机油对游离水具有聚焦、粘附作用，易在模板上形成水珠，从而导致拆模后在梁体表面出现气孔或水纹现象。

5．水灰比的大小也是影响气泡产生的重要因素，水灰比小，混凝土为半干硬性的，在钢筋密的T形梁中不易流动，需要大力振捣。另一方面，振捣不充分又容易出现蜂窝麻面。

6．工艺方面，在混凝土浇筑时分层太厚，振捣不及时，漏振；附着式振捣器振捣力度不够；插入式振捣器拔出时过快，使插入时形成的孔洞中的空气来不及排出，从而在混凝土内部形成气孔，在表面产生气泡，这些都是气泡多的原因。

（三）水纹产生的原因

水纹一般伴随气泡产生，若气泡被有效地控制住，水纹也必然同时能被控制住。但在施工中也经常遇见水纹

多而气泡少的情况。水纹一般呈泪线状、竖向平行分而，一般上端起始于气泡处。

二、漏浆的控制措施

1．将模板拼缝处的橡胶条更换为5mm厚，且两块模板上都各设一层，然后用连结螺栓坚固地连为一体。

2．将底模两侧的3mm橡胶皮更换为10mm厚的中硬质海绵条，为保障密封性能海绵条为一次性使用，每片T梁都须更换新海绵条。用乳胶粘结在模板上，海绵条的接头设为斜接缝。

3．在吊梁预留孔处设置一活动门形钢板，两侧设横槽，以便装卸活动门形钢板。

三、气泡、水纹的控制措施

（一）严格控制原材料

1．选用优质名品水泥。在施工中选用了国家免检的42.5号华新牌水泥。

2．碎石采用压碎指标高、级配好，针状、片装及杂质含量低的孝感产石灰岩碎石。

3．砂选用级配好，杂质含量少的府河产中粗砂。

（二）正确选择混凝土拌和参数

1．水泥用量

水泥自身的质量对混凝土的和易性和外观质量有直接影响，经与厂家共同试验研究，采用以下措施改善物理性能指标，效果明显。

（1）适当延长水泥的库存时间，并提供专用水泥罐，提高水泥的稳定性，减少水泥标准稠度用水量。

（2）通过改进生产工艺，水泥的细度有所提高，最终筛发量控制在3.0%以内。

（3）在水泥厂进行了原料中掺与不掺生石膏的试验，根据现场试验结果，不掺生石膏效果要好些。

2．含砂率

根据试验分析，只有适宜的含砂率才能保证混凝土良好的粘聚性、保水性和流动性。砂率过大，混凝土就显得干燥，流动性小；砂率过小，则影响混凝土的粘聚性和保水性，对减少气泡都不利。在试验中，水泥用量采用485kg，外加剂0.6%，坍落度控制在7.0~9.0cm。经多次试验分析，含砂率在36%时，混凝土的和易性最好，混凝土强度合理，选定其为含砂率。

3．外加剂掺量

根据以往桥梁生产经验，外加剂掺量对桥梁外观气泡，水纹的影响，比水泥、砂子含量的影响更明显，所以选择更为慎重。外加剂掺量可根据混凝土的和易性、减水率、凝结时间影响等因素通过试验确定。

4．坍落度

考虑到T梁中的钢筋较密及以往的施工经验，坍落度确定为7.0~9.0%cm。

5．配合比

经过大量试验分析，结合桥梁外观质量进行比选，最终选定施工配合比为：水泥：砂：碎石＝1：1.312：2.334，外加剂掺量为0.7%，水灰比为0.366。

（三）混凝土搅拌措施：搅拌混凝土采用分次投料、水泥裹砂法工艺

（四）严格控制浇筑、振捣工艺

当混凝土原材料、配合比选定后，混凝土的灌注、振捣工艺对提高桥梁外观质量主尤为重要。经过多次改进，制定了合理的施工工艺。

1．振动设备。附着式振动器振动力2.2KN，端模安置5台/节（4.3m），呈梅花状；中间安置4台/节（4m），置于下翼缘与腹板变截面处及1/2腹板处。同时采用振捣棒进行辅助振捣。

2．浇筑工艺。浇筑混凝土从一端向另一端连续作业，沿梁长方向斜向分段、水平分层，坡率采用（1：4）~（1：5），一次均匀下料4~8m，不得来回复放，并密切观察流动方向，保证混凝土在侧振作用下顺利流动。

3．振捣方法

（1）腹板、下翼缘放料时开动振动器，一般控制在1.5min左右。分为特振区，下料6m范围内；导振区，下料前4m；重振区，下料区后约4m范围。

（2）为消除模板余振的影响，在开始灌注第4节模板时，由于第4节模板振动对第1节已没有影响，采用插入式振捣棒对第1节进行重新振捣，将一次振捣棒轴心改为2次，个别部位也有3次的，效果较好。

（3）为保证第2次插振的捣固质量，现场试验测定了各种施工条件下的混凝土初凝时间，作业时严防振捣棒靠在模板或钢筋下捣固，并做到快插慢拨。

（4）在梁体全部浇筑完且混凝土尚未初凝前，进行一次不超过25s的大面积复振，这对于增加梁体表面的光洁度是有效的。

参考文献

[1]王玉田，姜福香，谭锡国，岳渠德．预应力混凝土T形梁裂缝的成因分析及处理[J]．铁道建筑，2005，（6）．