浅析高铁预制箱梁外观通病产生原因及预防措施

廖永芳

(中交路桥华南工程有限公司,广东中山 528400)

浅析高铁预制箱梁外观通病产生原因及预防措施

廖永芳

(中交路桥华南工程有限公司,广东中山 528400)

介绍京沪高铁昆山制梁场预制箱梁梁体外观存在的质量通病,分析通病产生的原因,并对质量通病预防措施进行了简单阐述。

箱梁预制;外观;缺陷;预防措施

1 昆山制梁场简要概况

京沪高铁昆山制梁场坐落于江苏省昆山市陆家镇境内,隶属于京沪高速铁路土建六标六工区,主要承担正线832孔简支箱梁的预制、架设任务,其中32 m箱梁718榀,24 m箱梁114榀,供梁起迄里程DK1253+847.48～DK1284+683.56,长约30.8 km。

2 箱梁外观存在的通病

(1)梁体翼缘两侧有掉皮、轻微掉角、硬伤现象。

(2)梁端内箱顶端有露浆,存有海棉止浆条、错台现象。

(3)梁端端部表面在拆除端模时,跟部时有掉角与轻微硬伤现象。

(4)梁体腹板靠端部侧面、内箱靠端部、上翼缘外侧有气孔现象,梁端部气孔显得更为突出,气孔直径偏大。

(5)梁端端面下部被水泥浆污染,文明施工意识差。

(6)梁体顶板平整度、顶板厚度、个别梁高标高控制不到位。

(7)梁体表面普遍存在冷缝现象,箱内靠梁端部内倒角处时有蜂窝麻面出现。

3 通病原因机理分析及预防措施

3.1 通病一

通病一表现为梁体翼缘两侧有掉皮、轻微掉角、硬伤现象。

原因分析:主要是提梁机在起梁时采用的是四点起吊,三点受力在同一时刻起吊保持平稳状态略有一些差异,导致梁体上翼缘侧面局部受挤压粘模。

预防措施:首先确保混凝土强度能满足起梁要求指标,其次改善角模安装工艺,将梁端1 m处的角模改为活动角模,即起梁时先松开此处1 m段角模,然后再整体起梁。实践验证,此效果对梁体上翼缘侧面外观质量有明显改善。

3.2 通病二

通病二表现为梁端内箱顶端有露浆,存有海棉止浆条、错台现象。

原因分析:内模顶板有下垂现象,内箱安装过程中已存在支撑不到位质量缺陷。

预防措施:改善内模安装工艺,在顶底板处增设螺栓,加大内模顶底板处与端模接触面。顶底板处与上部端模根部设置止浆条应与端模平齐,对外凸止浆条应进行切边处理,使其与端模面平齐。

3.3 通病三

通病三表现为梁端表面在拆除端模时,时常有掉角与轻微硬伤。

原因分析:端模拆除时,下部千斤顶外顶时用力不均衡,下顶上起不同步,操作工与起重工配合不一致。

预防措施:确保模板与底板拼缝密贴,堵缝严密、不露浆,同时对堵头板端面老化的止浆条及时更换(这一点很重要)。端模应整体拼装合模,然后严格检查其拼缝处平整度,允许值为3 mm/m。拆除端模时,混凝土强度必须达到设计要求,方可拆除端模,这是保证棱角不掉角的重要措施。拆除端模应保持下方两个千斤顶同步受力,并且与上方钢丝绳外拉牵引力度保持一致。

3.4 通病四

通病四表现为梁体腹板靠端部侧面、内箱靠端部、上翼缘边缘外侧有气泡,梁端面气泡显得更为突出。

原因分析:(1)水灰比较大,拌和用水计量不准,未能根据施工现场条件的变化在第一时间里将理论配合比调整为施工配合比,导致坍落度不稳定,时大时小。箱梁上翼缘处混凝土振捣不仔细,作业人员未能按操作规程实施。(2)模板表面清理不彻底,脱模剂涂抹不均匀或脱模剂用量过厚,导致混凝土中水珠、气泡堆积,在混凝土表面出现气泡。(3)振动棒振捣间距过大,振捣时间短,上提过快,使混凝土中的水珠及气泡没能全部从上面逸出,在混凝土表面形成气孔。

预防措施:(1)进一步加强对现场施工配合比设计的控制,提前做好砂、石含水率指标测试工作,料场应分清先后进场的砂、石料源,明确先进场先上料原则。尽量保持含水率一致,加强前后场联系,加强施工技术员、试验员、调度员相互之间的及时沟通。混凝土浇灌前试验室应再次检查计量系统的工作性能及准确性,按要求准确投入各材料用量的计量指标,并区分施工部位,不同部位应采用不同施工配合比。在满足施工可操作性的前提下尽量采用较小坍落度,并对不同施工部位采用不同的坍落度,坍落度大小控制原则为底板略大于腹板坍落度、腹板略大于顶板坍落度。(2)模板除锈应仔细,不留死角,在涂抹脱模剂前应保持模板洁净,使用不会产生色差的脱模剂,严禁频繁更换脱模剂,一旦确认某种脱模剂不得更改。(3)控制好振动棒振捣间距,应能满足振捣半径要求,插入深度及振捣时间要适宜。(4)对侧模底部振捣时应轻敲模板,使附着在侧模上的气泡逸出,以达到消除气泡的效果。

3.5 通病五

通病五表现为梁端靠端部侧面下半部处有被水泥浆污染现象,压浆前未对成品梁提前做好防污染措施,或未及时用清水对污染面进行处理。技术人员虽对此项工作要求已作交待,但持续保证做得不到位,上道施工不顾及下道工序,施工随意。

原因分析:这虽不是原则性问题,但从侧面却反映出对文明施工不重视,防范工作做得时好时差。

预防措施:技术人员应与作业队长共同对作业人员加大文明施工教育力度,使每个员工都能增强文明施工意识。重在实施效果,加强过程控制。

3.6 通病六

通病六表现为个别梁体顶板平整度、顶板厚度、标高控制不到位。

原因分析:顶板平整度不足主要原因是提浆整平机下方刮尺标高确认时就存有偏差,提浆整平机下方刮尺刚度不足,模型上方轨道顶面标高控制欠佳,梁面人工收面不到位。

预防措施:需从三个方面入手。一是提高提浆整平机自身刚度,测量组精确量测刮尺标高及刮尺横向坡度;二是应准确调试好上翼缘板轨道顶面两侧标高,使其保持一致;三是人工收面应认真,尤其是快到混凝土终盘时更应加强责任心。只要做到这三方面工作,梁面平整度一定会得到改善。

3.7 通病七

通病七表现为梁体表面存在冷缝现象,腹板外侧下缘处有砂线、砂斑,箱内靠梁端部内倒角处时有蜂窝麻面,腹板外侧下缘处有云斑、鳞斑现象。

(1)梁体表面普遍存在冷缝现象。

原因分析:导致冷缝现象的因素较多,它与原材料、混凝土配合比、混凝土拌和、混凝土浇筑分层厚度、振捣工艺以及内、外部环境温差等储多因素的影响有关。其冷缝产生的具体原因有以下几点。

a. 混凝土浇筑时分层、分段时间间隔过长,浇筑上层时,下层已初凝,上层振动棒无法深入到下层混凝土中,在两层交界面出现色差现象。

b. 混凝土浇筑时下层表层形成水泥稀浆,骨料离析,上层浇筑时振动棒插入深度不够,使得两层交界面出现色差现象。

c. 气温较高,上层没有来得及浇筑,下层已初凝,在两层交界面形成色差现象。

预防措施:(1)砂、石原材料应保持洁净,严格控制碎石含泥量指标,拌合计量应准确,后场供料应与前场混凝土浇筑速度适应,前场应有已拌合好贮料的水泥灌车及时接应。(2)预先检查各种机械工作状态,控制拌和能力及浇筑时间,尽量减少混凝土送达时间,严格控制混凝土的分段浇筑长度,确保在下层混凝土初凝前连续浇筑上层混凝土。(3)浇筑时振动棒插入下层深度5～10 cm,并在振动棒上做好标识。(4)高温季节施工时应在混凝土中掺入缓凝剂,延长混凝土的初凝时间,同时要求对模板外侧进行洒水降温。(5)尽量缩短混凝土浇灌时间,混凝土浇灌应紧凑连续。

(2)腹板外侧下缘处有砂线、砂斑。

原因分析:混凝土离析或泌水、过振。

预防措施:准确测定砂石料含水率,调整好施工配合比,控制混凝土和易性,不漏振、不过振,技术员全程监控。

(3)箱内靠梁端部内倒角处时有蜂窝麻面。

原因分析:(1)模板安装前清模不彻底,导致粘模;(2)脱模剂不足,不均匀,使混凝土的表面粘模,拆模时形成麻面;(3)底板处混凝土坍落度偏大,引起翻浆。振动棒振捣间距过大,漏振或欠振时砂浆没能填满粗骨料间孔隙产生蜂窝。(4)钢筋密集,下料困难,形成骨料与浆体离析。(5)混凝土配合比选择不当,砂率不足,集料级配不良,坍落度偏小,造成水泥砂浆不足或缺失,难以填满集料间隙,形成蜂窝麻面。

预防措施:(1)对模板应精细除锈,及时清理存留在模板上的水泥浆体。(2)均匀涂刷脱模剂,并避开大风时间段作业,以免造成模板二次污染。(3)模板支撑应牢固,接缝严密,尺寸准确。经检查合格的模板放置时间不宜太长,同时应做好防污染措施。拆模时间不宜过早,防止混凝土粘模滞带。(4)振动棒振捣间距不宜过大,不得漏振、欠振。分区、分片包干,责任到人。(5)在钢筋密集处适当调整坍落度,改用直径小于D30插入式振捣棒进行振捣。

4 结语

针对上述质量通病,梁场给予了高度重视,成立专门质量领导小组,对质量缺陷进行整改,不断优化施工工艺。加强原材料进场验收力度,制定了一系列相关管理措施,加强施工过程执行力度。在施工中找问题,不断总结,不断改进,不断提升施工质量。从整体而言,梁场所预制的箱梁质量优良,预制的箱梁表面光滑,色泽均匀,荣获火车头奖。

U445.47

B

1009-7716(2015)03-0130-02

2014-11-28

廖永芳(1979-),男,福建莆田人,工程师,从事路桥施工管理工作。