预制T梁表面回弹强度和外观质量控制技术研究

王年近 王凯 李黎 刘海龙

【摘要】预制T梁是公路建设工程中较为常用的一种建筑材料，预制T梁可以在工程开始前进行预制，而工程施工时只需将其运输至工程地点后即可进行安装，预制T梁可提前预制的特点使得公路施工的不确定性被大大控制，并且从工厂采购预制T梁的方法也可以极大地节约道路施工的时间，从而帮助公路工程快速建成。预制T梁具有的诸多优点使得其被广泛地应用于公路建设工程中，但其在现实应用的过程中仍然可能出现一系列的问题，例如表面回弹强度不足、外观质量存在瑕疵等。针对这些问题，本文具体就预制T梁施工过程中的各类问题的成因进行分析，并阐述对这些问题进行控制的具体操作技术，以期可以提高预制T梁的施工应用水平。

【关键词】预制T梁;回弹强度;外观;质量控制

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.28.089

随着我国城镇化建设水平的快速发展，道路桥梁工程已经成为工程建设的热点项目之一，而传统的道路桥梁建设主要采用浇筑法完成，这种方法的优点在于桥梁的整体性较强，但施工的整体质量和时间都难以控制，自然条件对工程完成质量的影响性极大。为了补充浇筑法的缺点，预支法开始广泛地应用于这些工程中;预知法先将梁体进行预制后，再运输到施工现场进行安装，这样的施工方法可以极大地节约工程建设成本和工期，故而得到了广泛的应用。

1、预制T梁表面强度和外观质量通病概述

道路桥梁施工中的预制梁可以划分为预制T梁、箱梁和空心板梁三种，而预制T梁则是一种横截面呈现“T”型预制梁，除了“T”型特点外，预制T梁的两侧还有两部分调出的翼缘，中间的“I”形部分则被称为梁肋。预制T梁的这些特点使得其具有极佳的抗弯强度，并且在同等强度下所需的混凝土材料更少，造价更低，可以有效节约建设成本。其自重较轻的特点也使得其跨越能力大大提高，工程建设的适用性更强，在实际施工的过程中预制T梁无需内模，需要横向进行连接，这也是其和箱梁的主要区分之处。图1展示了合格的预制T梁施工效果，而判断预制T梁的施工是否合格，可以从其表面是否光滑平整、有无明显接缝、边缘是否顺畅、平整等进行判断。而在实际施工的过程中，预制T梁表面存在多起泡、凹凸不平、流水纹等外观问题，以及表面回弹强度不足，钻芯取样后强度不满足要求等常见的问题。在下文中的分析中，将重点就这些问题的解决技术方案进行分析。

2、预制T梁表面强度和外观质量控制技术

2.1优化改进混凝土质量及配合比

预制T梁所应用的混凝土原材料质量及配合比不足是导致其出现质量问题的最主要原因。由于预制T梁自身的形态特点，其需要较大的布筋率，配合5～25mm的连续级碎石配合制度，并且在混凝土配比时需要同时兼顾到保坍性和黏聚性。然而，部分施工单位在制作预制T梁时存在着水泥原材料质量不佳、大量使用水泥、单位用水含量偏高、外加剂和水泥适应性不强等问题。

在不同的季节，制作预制T梁时也需要采用不同的混凝土配合比，表1的第一列是某工程在夏季施工时的预制T梁混凝土配合比，在这一配合比下其所制作出的预制T梁存在着表面出现裂纹的问题，甚至在其混凝土内部也可能出现温度裂缝，进而对预制T梁的质量造成安全隐患。为了更好地解决其预制T梁制作中存在的水泥强度等级偏高、水泥用量过多问题，笔者对其混凝土配比进行了优化。具体的优化措施包括根据夏季的气温变化特点，采用P·O 42.5等级水泥、转换外加剂类型、应用二级碎石并调整配比等，通过这些改善措施使得其混凝土强度大大提高，有效改善了预制T梁存在的表面裂缝外观问题及裂缝可能导致的质量安全隐患。

2.2改进布料和振捣程序

预制T梁表面的光洁度和平整性不仅关系到其外表是否美观，也影响到其各个部位是否能保持均匀受力以及預制T梁的使用寿命，是影响混凝土质量的重要因素之一。刚制成的预制T梁模板表面通常比较粗糙，需要后续进行打磨处理后，才能使得最终制成的预制T梁光滑整洁，除此之外，模板内部的清洁是否彻底、脱模剂涂抹是否均匀等也影响到预制T梁脱模后的整洁度。如果预制T梁模板制作的过程中存在瑕疵，预制T梁制成后就可能出现“粘模”、表面存在油斑等各类问题，严重时甚至可能导致整个预制板变形。一般而言，为了更好的保证预制T梁脱模的平整性，色拉油是最为合适的脱模剂。

而预制T梁混凝土出现的起泡、麻面等缺陷则大多是由混凝土浇筑及振捣等工艺所导致的，当前建筑施工过程中，比较常用的布料和振捣方式主要分为下述3种：

第一种是在整体水平层向上铺设不了，并在马蹄上整体设置附着振捣器，并联合使用人工振捣的方式进行振捣。这种施工工艺由于收到自然气候的限制比较大，并且容易出现混凝土提浆困难等问题的影响，在施工完成后容易出现冷缝等外观缺陷，缺点较为明显。

第二种则是在预制T梁整体斜向铺设布料，并在马蹄线上方相邻的两个双隔板处布置振捣器，但仍然以人工振捣为主要操作方法，附着振捣器为辅助振捣手段。这种工艺虽然有效地解决了施工冷逢问题，但是仍然容易造成混凝土气泡难以排出，从而导致预制T梁表面起泡的问题。

第三种方式则为在单格板层，采用垂直方式铺设布料，并在马蹄上梅花状单格板放置振捣器，但附着振捣器仍然是辅助振捣，以人工振捣为主。这施工模式仍然无法从根源上解决混凝土起泡的问题，并且需要不断地拆卸振捣器，施工的时间被大大延长，施工工序的衔接也不够流畅。

而笔者通过对不同施工方式的观察和反思，总结出一套可以有效增强预制T梁外观质量的振捣工艺，具体操作方法为：在双隔板梅花状放置附着振捣器，单隔板布料则放置于马蹄斜面位置，单格板处的振捣器采用高频工作状态，间隔进行振捣作业，每次的振捣时间在5～10s左右;随后将布料放置于波纹管上方，继续应用附着式振动器高频间断作业。在这个过程中，人工振捣持续辅助完成振捣工作，直到整个布料至单一隔板施工完毕后再推进到下一个隔板，重复上一个步骤。在不同隔板施工衔接的过程中，要持续至少有两批附着式振捣器工作，上一个隔板的振捣器施工作业完成前，下一个隔板的振捣器必须安装完毕。

2.3优化预制T梁养护工艺

在常规的预制T梁施工过程中，主要是由现场的施工人员人工浇水对其进行养护，而预制T梁作为一种异形构件，如果浇水的时间间隔过长，就很有可能导致其养护效果变差，从而导致一系列的质量问题，而在人工浇水的条件下是很难对浇水养护的间隔进行控制的。特别是在夏天施工环境下，昼夜温差较大并且可能面临自然降水情况，冷热交替的自然气温情况很可能导致预制T梁出现开裂，并且在白天气温较高时预制T梁表面水平可能快速蒸发，这些问题的出现就可能最终导致预制T梁的回弹强度不足。

针对上述问题，在不同地区的预制T梁进行施工时，需要根据施工地区的自然气候特点，选择不同的施工方案。首先，在北方等降水较少、气候干旱的地区，应该对预制T梁附着两层保湿养护膜，内层为塑料薄膜，外层则为复合型土工布。在施工完毕后，应当迅速对其进行浇水养护，浇水量以预制T梁表面液体流淌为益，在浇水完成后迅速铺盖一层塑料薄膜，并在转角处用封箱胶带对塑料薄膜进行粘贴，随后则铺设土工布。这种养护方式可以让预制T梁持续处于湿度和温度比较高的环境中，并且在整个浇水过程中需要有专人看护，对比较干燥的地方进行局部补水。

在南方等夏季湿热且降水丰富的地方，可以使用自动喷淋水管和塑料薄膜外敷表面联合的方式，对预制T梁进行养护。在预制T梁混凝土拆模完毕后，施工人员即可对其进行薄膜贴敷并浇水，同样是在预制T梁表面流水饱和后进行薄膜铺盖和封箱胶带固定，随后则由自动浇水装置进行浇水养护即可。

总结：

综上所述，预制T梁的使用使得现代道路桥梁工程建设的速率大大提高，并且对于节约施工成本，增强工程连续性也具有积极的作用。然而，在预制T梁施工的过程中仍然可能导致其出现回弹强度不足、外观质量不佳等问题，对于这些问题应当从混凝土质量选择、合适搭配混凝土配比、采用合适的布料和振捣工艺、根据地区气候差异选择养护工艺等多种方法进行解决。除此之外，还应当注意在预制T梁混凝土布料的过程中应当控制布料厚度不超过30cm，有效控制振搗均匀性，避免漏振、过振、即使进行包裹补水养护、减少使用人工浇水养护等多种方法，有效增强预制T梁的整体质量，促进道路桥梁施工的综合质量水平提高。

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作者简介：

王年近（1971.08—），男，安徽芜湖人，汉族，大学本科学历，中电建路桥集团有限公司，道路及桥梁方向。