白果树特大桥T梁混凝土质量的控制

陈子涵

(中铁大桥局第七工程公司，湖北武汉430023)

白果树特大桥T梁混凝土质量的控制

陈子涵

(中铁大桥局第七工程公司，湖北武汉430023)

预应力混凝土组合T型梁是一种简支T型梁结构，具有吊装重量轻、施工简单、投入设备少等特点。结合白果树大桥的施工实践，简要介绍该项目预制T梁的施工中，经反复试验、研究、实践总结出的一套较为理想的T梁混凝土质量控制方法，通过对原材料的质量控制、混凝土坍落度的调控、混凝土的振捣浇筑工艺改进、选择恰当的养护方式等措施，对提高桥梁内在及外观质量，效果较明显。

T梁;坍落度;浇筑;养护

杭瑞高速公路白果树大桥建筑在湖北通山县的群山之中，全长2201.5m，由108根圆柱撑托而起，每根柱墩距地面40多米，全桥采用30 m装配式预应力混凝土T梁。由于其相当于是将矩形梁中对抗弯强度不起作用的受拉区混凝土挖去后形成的，除与原有矩形抗弯强度完全相同外，既可以节约混凝土，又减轻构件的自重，提高了跨越能力，所以在桥梁施工中T梁成为较为常用的选择。但相对于空心板梁，T梁在肋板设计上波纹管和钢筋较为密集，且肋板本身就比较狭窄，这给T梁混凝土浇筑振捣以及质量控制增加了一定难度。下面结合白果树特大桥888片T梁制作对生产经验作出总结。

1 T梁混凝土合适的坍落度

白果树特大桥T梁混凝土强度设计要求是50 MPa，在其他材料状态一定的时候，水灰比就是决定混凝土强度的重要因素，水灰比小，混凝土强度高;水灰比大，混凝土强度低;但水灰比控制较小时造成坍落度较小，在T梁肋板混凝土的振捣中会造成很大的不便。由于本桥T梁设计上肋板中存在三条波纹管，特别的肋板下部波纹管和钢筋网形成密集的结构，空间非常狭窄，波纹管与模板间隙刚好可以插入一个振捣棒，在混凝土坍落度小于180mm时就可能给振捣带来极大的不便，如果此时再加上浇筑工人振捣不到位便造成T梁下部波纹管附近形成狗洞，严重影响质量与外观。所以在浇筑T梁肋板的下部结构时混凝土坍落度的控制应相对翼板较大，保持在180—200mm，在混凝土有了一定的流动性时才能结合合适的振捣方式将密集的结构填充密实。同时对这一部分混凝土质量进行了追踪，在适当调整了配合比后，混凝土试块强度也完全满足要求(T梁张拉条件为同养强度大于设计强度85%，即大于42.5MPa)。表1即为八月底九月初混凝土试块的强度测试工作记录表单。

表1 T梁混凝土试块的强度测试工作记录表

当浇筑时混凝土层没过最上一条波纹管时就可以适当减小混凝土坍落度，因为预制T梁安装时可能成为走道梁，运梁车对T梁翼板产生较大的压力，特别在赶工期时有的T梁可能在张拉压浆后便立即安装，然后运梁车从上经过安装下一跨梁，如果翼板在短期内不能达到一定的强度，在运梁时就会出现裂痕。所以当浇筑T梁上部结构时可以适当减小水灰比，提高混凝土强度，并且有利于最后翼板表面的收浆振平。

2 混凝土浇筑的控制

根据T梁混凝土对高强度与浇筑流动性的要求，得出浇筑肋板下部结构混凝土坍落度为180-200mm的结论，但在实际施工中进行控制坍落度会遇到很多困难。因为T梁混凝土要求比其他桥梁构件严格，混凝土任何较小的波动都会对浇筑施工或后期强度产生很大影响，所以在控制时需要投入更多的精力。早晚温差天气变化、原材料变化以及施工工艺等一系列因素都会给拌合混凝土时的用水量造成影响，这就需要技术人员在前后场的观察与控制。

2.1 原材料的控制

原材料的质量及其不稳定性，对混凝土质量及施工工艺有很大影响，在材料进场时应严格把关。各级石子超粒径颗粒含量的变化会导致混凝土级配的改变，并将影响新拌混凝土的和易性;过多超粒径的石子或粒径过粗的砂易造成天泵的堵塞，而细砂含量过高会造成混凝土流动变差。一定要对混凝土的原材料进行质量检验，全部符合技术性能指标方可应用。骨料中含有害物质，超过规范规定的范围会妨碍水泥水化，降低混凝土的强度，削弱骨料与水泥石的粘结，与水泥的水化产物进行化学反应，产生有害的膨胀物质。如果砂中粘土、淤泥超过3%，碎石、卵石中超过2%，则这些极细粒材料在集料表面形成包裹层，妨碍集料与水泥石的粘结。有害物质以松散的颗粒出现会大大增加需水量，影响配合比组成，导致混凝土强度产生过大波动。特别在夏天的多雨季节，砂石含水率很大，混凝土的控制尤需谨慎。对砂石料场应该进行提前检查，指导装载机选用更易控制的料堆，并且在整个施工过程中不应铲入砂堆底层含水率极大的部位，这会造成混凝土用水量产生很大幅度的波动从而增加控制的难度。在混凝土生产过程中，对原材料的质量控制，除经常性的检测外，还要求质量控制人员随时掌握其组分的变化规律，并拟定相应的对策措施。如砂石的含泥量超出标准要求时，及时反馈给生产部门，及时筛选并采取能保证混凝土的其它有效措施。水泥、砂、石子各性能指标必需达到规范要求。

2.2 混凝土拌合浇筑的控制

一般来讲选用合格且稳定的原材料拌合的混凝土也比较稳定，易于控制，但随着气温、施工现场、拌合楼机械问题等因素的变化混凝土也会出现或多或少的波动，这就需要技术人员随时随地的进行观察调整。由于T梁混凝土水泥用量高，水化热较大，在夏季施工中坍落度损失就显得尤为突出，这种情况下通常使刚出站的混凝土坍落度稍微放大，增加一定水量以留出“坍落度损失空间”，使混凝土在现场浇筑时呈现一个理想的状态。而且在使用吊斗施工中这种问题更为严重，因为吊斗施工中混凝土是无法进行调整的，一旦工作性不理想便对浇筑产生无法挽回的影响。所以在这种施工工艺中需要技术人员付出更多的精力，在拌合楼和浇筑现场同时观察混凝土的波动，提前调整。在拌合楼，混凝土搅拌结束准备放入吊斗前观察判断是否符合工作性要求，随时作出调整;在浇筑现场，观察混凝土的工作性和在梁体中振捣的效果，随时回报拌合楼现场情况，并指导振捣工人工作，配合振捣情况适时调整混凝土以顺利完成浇筑。

现场振捣时，应从T梁一端至另外一端浇注混凝土，混凝土按斜向分段水平分层浇注，每层厚不超过30cm。振捣采用内外相结合的方式，内部采用高频插入式振捣器振捣，外部采用附着式平板振捣器振捣。采用插入式振捣器进行振捣时，振捣器的移动间距不超过其作用半径的1.5倍，并插入下层混凝土5—10cm。每一个振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止，也不得超振。振捣时要避免振捣棒碰撞模板、钢筋，尤其是波纹管，不得用振捣器运送混凝土。对于锚下混凝土及预应力管道下的混凝土振捣要特别仔细，保证混凝土密实，由于该处钢筋密、空隙小，振捣棒一般要选用小直径。

在有些时候由于原材料等因素的变化，混凝土坍落度达到200mm后依然出现现场的工作性能不理想，除去振捣操作的影响，最有可能是砂的粒径偏小，也就是砂过细，这时候混凝土虽然有理想的坍落度，但是整体的和易性不理想。水泥浆和砂石分离严重，即缺少一定粗砂作为过渡，使砂的级配不合格，这时应适当增加外加剂和水的用量，达到增加混凝土和易性的目的。

3 T梁的拆模与养护

T梁的拆模一定要配合现场同养试块的强度试验来进行，否则在混凝土未达到足够强度时拆模会造成表面的损坏，有时再加上模板的情况不理想如油未涂均匀或陈旧锈蚀，便会粘掉表面的混凝土，影响T梁外观。

为保证混凝土有适宜的硬化条件和防止不正常收缩，应根据气温情况及时进行浇水养护。拆模后顶板采用土工布覆盖洒水养护的方法，腹板及翼缘板底部采用塑料水管绕梁体一周的方法养护。具体做法是采用直径为2.5 cm的塑料管，在管壁上设置小孔两排，一排孔口向上用于养护翼缘板底部，一排面向腹板用于养护腹板，管口设置三通阀门，派专人负责。养护时间不少于7d，每天浇水次数视具体情况而定，以能保持混凝土处于足够的润湿状态为宜。

在冬季施工时，混凝土之所以能凝结硬化并获得强度，是由于水泥和水进行水化作用的结果。混凝土的温度低，则水化作用缓慢，强度增长就慢。当水结冰后，水化作用停止，而且水的体积膨胀，使混凝土结构遭受破坏。早期受冻的混凝土强度可降低40%—50%，原因是结冰时混凝土体积可增加9%，骨料周围的水泥浆膜或水膜，在结冰后粘结力遭受破坏，冻融使混凝土体积不断改变，使混凝土结构产生裂纹而松散破坏。施工进度的问题就显现出来。气温低以及下雪冻害会影响混凝土强度的增长，张拉就需要等待更多的天数进而影响施工进度。一般的养护达不到实际效果，于是在白果树特大桥T梁生产中采取在梁体套上塑料薄膜，在薄膜内生炉子提高温度，每个T梁浇筑完毕后立刻采取此法，生6—7个炉子，派专人每天三次对梁体内的温度进行检测和记录以保证养护温度维持在12℃以上。

表2是2010年11月份一段时间一般养护和火炉养护T梁同养试块的强度增长对比情况。

表2 11月T梁同养试块的强度增长对比表

这种养护方法简单有效且经济实用，在2010年12月多雪寒冷的时间里白果树特大桥T梁生产进度没有受到影响，在技术人员合理的管理和控制中依然保质保量的完成了任务。

4 结束语

T梁作为桥梁的直接承载部位，其本身的质量好坏对整个结构来说至关重要。通过对白果树特大桥888片T梁的浇筑水灰比工艺控制、生产过程中采取有效措施减小坍落度损失、进行严格的原料质量及施工工艺质量的管控、冬季施工加强振捣措施及增加火炉养护等工艺措施，T梁的合格率达到100%，优良率达到95%，真正做到了内实外美。总之，合理可行的总体方案和技术措施为白果树大桥建筑工程按期优质的完成奠定了坚实的基础，也为今后类似工程积累了宝贵的经验。

［1］ 刘瑞玲.冬季水泥混凝土施工技术探讨［J］.产业与科技论坛，2007，6(7).

［2］ 付银岿.浅谈预应力混凝土T梁施工工艺及质量控制［J］.山西建筑，2010，36(4).

The concrete quality control of T-beam in Baiguoshu super bridge

CHEN Zi-han
(The seventh engineering co.Ltd.of China zhongtie major bridge engineering group，Wuhan 430023 ，China)

Prestressed concrete T －beam is a combination of simply supported T －beam structure，with lifting light weight，simple construction，less investment in equipment and so on.Combining Baiguoshu super bridge construction practice，the paper makes a brief introduction to the project's precast T-beam construction，by trial and error，sums up the ideal concrete T-beam quality control，by quality control of raw materials through the concrete slump control，vibrated concrete pouring process improvement，choosing the appropriate conservation methods and other measures to improve the appearance of the bridge and the intrinsic quality，and the effect was obvious.

T-beam;slump;casting;maintenance

U 442.5

B

1009-4881(2011)03-0076-04

10.3969/j.issn.1009-4881.2011.03.018

2011-04-28.

2011-06-20.

陈子涵(1984-)，男，助理工程师，E-mail：WHCJH@163.COM.