预制箱梁施工质量问题及防治
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作者: 吴国光
前 言
作为桥梁主要承重构件的箱粱仅有少量细石混凝土相连,没有湿接缝和横隔板,其整体性较T梁差。所以。箱梁质量在桥梁施工中尤为重要。在预制箱梁施工的各个工艺流程中影响其质量的因素很多。本文从各个工艺流程分析产生质量问题的原因及处理方法。
1、模板工程
模板是预制箱梁施工的关键流程,也是必要的流程。在此环节,可能会因为模板施工不当引起箱梁的几何尺寸不符合设计要求、模板承受不了施工过程中的各项荷载,产生漏浆、涨模等现象。
为确保箱梁施工的质量,模板要求保证必要的强度、刚度和稳定性,能可靠地承受施工过程中的各项荷载,保证箱梁几何尺寸符合设计要求。模板分块应当结构合理,装拆方便,模板表面应光洁、无变形,接缝严密不漏浆。内模定位应准确、牢固,不得有错位、上浮、胀缩等现象。外模挠度≤1/400lo,内模挠度≤1/250lo,lo=模板两支点距离。
箱粱外侧模采用大型定型钢模板也可选择优质竹胶板与钢结构组合使用,为保证箱梁外表的美观度,外模建议每3 m或6m长一段,模板支架采用型钢焊接。为了保证外侧模的表面光洁度,对外侧模表面应进行以下处理:铲除芯模板表面的氧化物。用砂轮手工磨光;用棉布团对板面进行抛光处理,使板面全部露出光泽;涂油保养,使用前应除油,涂脱模剂。
为了保证箱梁几何尺寸准确,芯模必须有足够的刚度,为了既保证质量,又能周转使用,同时有利于抑制上浮,经综合比较,采用钢结构组合模板作芯模,使用效果较好。由于箱梁顶板混凝士施工以后,仅有梁的两端可以畅通,因此要求芯模可拆成多个小片从两端取出。芯模上浮是箱梁施工中常遇到的问题,它严重影响构件的截面尺寸,采用在芯模顶部施加一组垂直压力的方法,防止芯模上浮。即:在横向槽钢上栓接钢管,钢管抵在芯模顶板上,槽钢两端用紧固螺栓拉结在两侧外模钢支撑上,两侧外模钢支撑与底模固定。为了固定芯模使其不偏移轴线位置,采用高强混凝土块和木方将芯模与外侧模顶牢,在浇筑混凝土时将木撑逐步拿走。将芯模的底板做成分块活动板,浇筑底板混凝土前将底板掀起,待浇筑完底板混凝土后,将芯模底板放下,固定后,接着浇筑腹板混凝土。未采用活络板时,如果施工工艺安排不当,底板与侧板之间会产生冷缝,影响箱梁的整体性。采用活络板后,就可以将钢筋、模板全部安装好,一次性浇筑混凝土,这样既可保证混凝土的质量,又大大提高工效。
箱梁翼缘板、端头及工作孔有许多外伸钢筋或预埋锚垫板。这些部位的模板定位和止浆处理对箱梁的质量也不可小视。
翼缘板外侧钢筋根数多、密度大,可采用定型橡胶带留齿口的方法固定钢筋,橡胶带有很好的止浆效果。还可以周转使用,这种工艺比钉木板条、海绵堵塞的工艺优越得多。在橡胶带外侧再用木板条或钢模支撑,保证侧边位置不变形。
为了保证负弯矩锚垫板的倾角,固定外伸钢筋位置,防止漏浆,工作孔模板采用定型钢模,并夹橡胶带。该模板通过其上面的槽钢与外侧模板支架相连,以固定位置。
封头模板采用定型钢模,表面倾角与设计锚垫板倾斜角度一致;边跨粱封头模板增加锚具盒模板,锚具盒用螺丝连接在封头模板上,以利于拆除。采用钢模板,形状好、耐周转。
2、钢筋工程
钢筋是预制箱梁承受荷载的关键。内模定位筋的绑扎不当会引起内模上浮现象。不按照图纸设计配筋或者不按照规范进行钢筋的绑扎与连接都会影响到预制箱梁的质量甚至预制箱梁的使用。
钢筋工程的特点是钢筋密、预留多、弯曲多,施工要求高。钢筋加工形状、尺寸应严格按设计图纸执行,标准弯钩应严格执行规范。钢筋工程施工的一般工艺流程如下:
绑扎底板和腹板钢筋――布设正弯矩波纹管――安装侧模、芯模――绑扎顶板钢筋――布设负弯矩波纹管
钢筋安装操作要点:在底胎膜外侧边口用油漆标出箍筋位置,这样既保证质量,又方便施工;波纹管布设采用短筋固定的方法,严格控制其坐标。具体做法:将每处两根短定位钢筋点焊在腹板钢筋网片上,其间放置波纹管,用粗扎丝将波纹管绑扎在定位钢筋上,既防波纹管下落,也防其上浮。定位钢筋在曲线段每0.5m一道,直线段每1m一道,短定位筋的水平坐标标示在底胎膜边口上,竖向坐标用定尺短钢筋来定位;钢筋保护层,由于使用方型垫块容易在梁外侧垫块四周出现整块的印痕,影响外观质量,采用半圆柱垫块可消除印痕。
3、混凝土工程
箱梁混凝土坍落度太大,成型后外表面会出现气泡、水斑、砂线等缺陷,箱粱混凝土坍落度太小混凝土密实度很难保证,因此,箱梁混凝土坍落度不宜大,但由于钢筋密,并有波纹管等,也不宜过小;石子粒径大或针片状含量超标,易产生云斑,一般为7-9cm为宜。搅拌要均匀。可适当加长搅拌时间,这样可以消除由于外加剂拌和不均匀等原因引起的色斑。
混凝土弹性模量一定要满足设计要求,如果偏小,容易使张拉后的拱度超过设计要求。混凝土浇筑采用一次成型工艺,由一端向另一端全断面推进,或者由中间同时向两端推进。同断面浇筑顺序为底板、腹板、顶板,分段分层循环推进,每段约3m长,但必须在前一段混凝土初凝前浇筑下一段混凝土,以段与段之间不产生施工冷缝。
底板浇筑从端头及顶板预留工作孔下料,用插入式振捣棒振捣,插点均匀、严密、不得漏振。底板浇筑完成一段后,将芯模部分的活动模板压紧、固定,立即浇筑腹板混凝土,腹板混凝土浇筑采用对称分层下料的方式进行,分层厚度不得大于30cm,腹板混凝土的振捣采用复合振捣的方法,先用铁插钎进行初步捣实,特别是波纹管底部,防止粗细骨料和水泥浆产生分离,再用振捣棒插入振捣,最后采用外侧附着振捣器振捣。腹板混凝土浇筑务必注意:混凝土的下料和振捣。两腹板必须同步对称进行,以避免芯模偏位;浇筑完一段腹板混凝土,拆走芯模压件后,浇筑该段顶板。顶板混凝土采用二次振捣工艺,以防止出现松顶现象。浇筑顶板混凝土时应注意控制好顶板厚度和坡度,做好压槽或毛面;浇筑后应及时全覆盖保湿养生,冬季时还应采取全覆盖保温养生措施,应严格掌握好拆模时间,并做好拆模后的混凝土养生。拆模时间以混凝土强度达到70%-80%设计强度为宜,拆模时间过早,混凝土顶板易损坏,易导致缺棱掉角或肿皮等-拆模时间过迟,混凝土与模板之间粘结牢固,不易拆除,强硬拆除时易产生混凝土表面剥落现象。
4、总 结
箱梁质量在桥梁施工中尤为重要。影响预制箱梁质量还与施工工艺、原材料质量、施工人员的业务水平和素质、施工环境等因素有关,稍有不慎极易出现质量缺陷,因此,在施工过程中不但要严格按照规范施工,还需严格控制原材料质量、提高施工技术人员素质和业务水平、优化施工环境。
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