《市政工程预应力箱梁质量通病原因与防治措施》
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摘 要：以实际工程为例,详细分析了箱梁施工过程中出现的钢筋保护层合格率低,箱梁表面存在色差,箱梁表面气泡较多,存在砂线、蜂窝麻面、漏浆问题,腹板存在水波纹现象等问题以及解决方法,最终取得了良好的施工效果,对类似的市政工程中箱梁施工具有借鉴意义.
关键词：箱梁预制：通病治理：质量控制
1.工程概括
G324线塘步岭至玉柴工业园公路工程全线大桥2座,清湾江大桥（斜交65.）和南流江大桥（正交0.）,桥梁上部结构为先简支后结构连续箱梁,箱梁跨径30m,梁高1.6m,梁底宽1.0m,边梁顶宽2.85m、中梁顶宽2.4m,单片梁最大重量99t：箱梁混凝土设计强度为C50,腹板、底板布设4组8条正弯矩钢束,梁顶设置5条负弯矩钢束,中跨箱梁设有堵头板,该工程共有箱梁280榀.2座大桥箱梁预制施工中,针对预制箱梁容易出现的质量问题进行了原因分析并采取了相应的防治措施,取得了较好的效果,整个工程箱梁预制质量合格率达到100%.
2.钢筋保护层合格率低的问题
2.1原因分析
（1）钢筋半成品尺寸精度差,钢筋绑扎不顺直.箱梁箍筋半成品加工采用GW50型半自动钢筋弯曲机,由于一组箍筋弯曲次数为5次,箍筋的尺寸全由人工控制,难以保证半成品箍筋尺寸.
（2）保护层垫块数量不足,钢筋绑扎不规范,绑扎铅丝未向里摁倒,侵入混凝土主体.
（3）内芯模板安装时对垫块造成碰撞和扰动,导致垫块破损、移位.
2.2防治措施
（1）采用LLB2-32B型钢筋智能弯曲机进行箍筋等半成品加工,根据设计图纸将钢筋尺寸输入加工设备进行钢筋的弯曲加工,经实际测量钢筋半成品的宽度、高度误差均在±5mm以内,弯起钢筋的位置偏差在±10mm以内,满足钢筋加工精度要求.
箱梁底板及腹板位置鋼筋采用钢筋绑扎胎架绑扎,胎架基础采用箱梁预制底胎,底胎顶面两侧各倒扣一根通长10#槽钢,槽钢上部间距20cm焊接φ12钢筋作为底板钢筋绑扎限位,底胎两侧根据箱梁腹板顶部宽度尺寸,间距2.0m栽设15根10#槽钢,然后根据腹板设计角度,使用020钢筋连接底部的槽钢,所有直立槽钢上均焊接13x100cm直径25mm镀锌钢管内穿020钢筋作为腹板纵筋限位,两侧槽钢项部采用∠5×3角钢通长焊接作为所有腹板箍筋的限位,经整改后采用绑扎架绑扎的钢筋笼腹板线形顺直,横断面尺寸误差在±10mm以内,满足要求.
（2）根据箱梁腹板钢筋设计特点,腹板位置由原来的梅花形垫块改为圆饼形垫块,数量保证在1m2内不少于4块,腹板每侧分3排对称布置,底板仍使用梅花形垫块,垫块安装完成后由专人检查.绑扎铅丝头向钢筋骨架内摁倒,确保钢筋保护层厚度.侧面更换圆形垫块后,腹板保护层合格率达到90%以上.
（3）在内芯模板安装时设专人控制门式起重机,起吊的芯模对准腹板后再缓缓下降安装,控制下降速度在5cm/s以内,减轻了芯模对钢筋骨架及垫块的撞击.
经过以上措施,箱梁钢筋保护层均可达到90%以上,腹板保护层设计值为30mm,腹板监测数据在27～35mm以内,满足设计及规范要求.
3.箱梁表面存在色差的问题
3.1原因分析
（1）由于施工箱梁时处于玉林地区雨季且箱梁模板露天堆放,模板表面产生锈迹,因此模板表面出现锈斑.另打磨清理后未清理干净模板表面锈粉,会导致靠近锈迹模板位置的混凝土表面偏黄.
（2）箱梁混凝土浇筑采用2m3吊罐下灰浇筑,因下料时吊罐开口较大,下灰口高度过高,导致混凝土飞溅到箱梁翼缘板模板上导致早凝,拆模时翼缘板表面混凝土表面出现白斑.
（3）模板脱模剂周转次数较多,模板的锈粉对脱模剂造成污染、变色,因此在混凝土拆模后表面存在色差.
（4）模板支立后未及时进行混凝土浇筑导致模板污染,继而影响了混凝土表观质量.
（5）混凝土浇筑间隔时间过长,箱梁表面出现色差.
3.2防治措施
（1）发现问题后规范了模板除锈的方法：在模板支立前对模板板面检查,对于有锈迹的位置采用钢丝刷打磨除锈,打磨后采用白色土工布对附着于板面的锈粉擦除,保证板面无锈迹、锈粉,使用滚刷配合专用的脱模剂对模板进行涂刷,涂刷时确保整个板面涂刷均匀,使模板表面完全覆盖一层油膜.
根据模板脱模剂使用情况,脱模剂涂刷6榀箱梁模板后必须废弃,否则会对模板表面造成污染,影响混凝土表观质量.
（2）箱梁整体高度为1.57～1.63m,浇筑时控制吊罐高度在箱梁顶面以上30cm左右,浇筑自由倾落高度为1.63+0.3等于1.93m<2m,满足混凝土浇筑高度要求;混凝土浇筑底板、腹板时通过下灰口开关控制下灰速度,每罐要求浇筑时间在5min以上,浇筑平均速度V等于2/5x60等于24m3/h<40m3/h,满足浇筑速度要求;翼板位置采用土工布临时防护,防止飞溅的混凝土对其污染造成早凝白斑.
（3）做好沟通协调工作,做到当天支立模板当天浇筑混凝土,防止模板受到污染;如遇特殊情况导致当天支立的模板无法及时进行混凝土浇筑,采用防雨蓬布对整个箱梁苫盖,防止模板污染.
（4）箱梁使用的混凝土为商品混凝土,混凝土白出站运输至预制场约14km路程,需行车约40min.建立微信交流平台且在每辆罐车内设置GPS定位,手机可查,便于现场管理者判断混凝土实际到达时间,要求第一车搅拌完成后间隔10min进行第二车混凝土搅拌,按此时间控制,则混凝土运输至现场最多等待10min即可投入使用,避免混凝土浇筑过程中因等待时间较长出现明显色差.
经过上述措施,箱梁表观质量有明显改善,表面颜色均匀一致且未出现较差.
4.箱梁表面气泡较多,存在砂线、蜂窝麻面、漏浆等问题
经过实际测量,箱梁表面气泡大小不一,表面气泡直径1-4mm不等,深度1～3mm,每1m2表面的气泡面积35～50cm2,气泡较多;蜂窝麻面较严重目横隔板位置存在漏蒋现象.
4.1原因分析
（1）混凝土和易性较差,粗骨料中石子粒径个别较大,针片状局部超标,导致钢筋较密的箱梁腹板内局部粗骨料堆积.
（2）混凝土采用分层浇筑方式,分层厚度50～70cm,分层较厚,气泡不易引出;振捣以附着式振捣器配合振搗棒进行混凝土振捣.振捣棒振捣间距约30～40cm,由于坍落度偏大,振捣棒振捣时间约8-15s.附着式振捣器振捣时间10s（由继电器控制）,由于箱梁腹板纵向构造筋位于箍筋内侧,除去直径70mm塑料波纹管占用位置后所剩空间不足3cm,导致φ30振捣棒无法下放,因此波纹管下部混凝土振捣以高频为主,箱梁施工完成后高频振捣频次约达20频次,因此会产生内部振捣不到位,而外侧过振的情况.
（3）侧模位于横隔板位置的钢模板拼接位置有缝隙,在混凝土浇筑过程中水泥浆流失,造成砂线、漏浆.
4.2防治措施
（1）箱梁混凝土为细石混凝土,粗骨料粒径为5-19.5mm,经过对粗骨料取样进行试验检测,发现碎石19.5-25mm范围含量为5.1%>5%,超出规范0.1%,针片状含量在12%,接近规范要求的<15%依据检测结果对该批碎石过筛后再使用,后期实行驻站试验员车检,后续进场的碎石粒径均在19.5mm以下,针片状含量在6%以下,均满足规范要求.
（2）混凝土分层浇筑,分层厚度控制在30cm左右,混凝土振捣采用附着式振捣器配合振捣棒进行,底板浇筑时以附着式为主,腹板及顶板浇筑以振捣棒为主,附着式振捣器辅助进行收面提浆.
经与设计反复研究,将箱梁腹板纵向构造筋调整至箍筋外侧,并把波纹管由直径70mm的塑料波纹管更改为直径50mm的钢波纹管,以便φ30振捣棒插入振捣.
经上述措施后箱梁基本无蜂窝麻面,气泡面积控制在≤20cm2/m2,且均为直径<2mm,深度在3mm以内的微小气泡,箱梁表观质量得到显著改善,满足了规范要求.
（3）对侧模拼接位置漏浆及时清理,并在模板接缝处粘贴2mm厚双面胶条进行止浆,经拆模后检查止浆效果较好,未出现砂线情况.
5.腹板存在水波纹现象的问题
5.1原因分析
（1）由于时值玉林市雨季,降雨情况较多,碎石与河砂的含水量变化较大,在混凝土施工时未及时测得真实含水率导致砂率变化较大.经过测量,河砂在晴好天气与雨天所测含水率相差接近3%,按照配合比每方混凝土砂含量相差为：582x3%等于17.46kg,每榀箱梁混凝土方量38m3,则一榀箱梁共相差河砂：17.46kgx38等于663.48kg.
（2）混凝土搅拌时间不足,经调查搅拌时间在70-80s左右,混凝土局部位置未搅拌均匀,减水剂与混合物的反应未发生完全,直至现场混凝土浇筑完成后减水剂与混合物继续反应,导致自由水增加,从而产生水波纹现象.
5.2防治措施
（1）在雨天施工时,每天对碎石、河砂含水率检测4次,且增加施工前对碎石、河砂进行含水率检测,由专业的驻站试验员按照实际测得的含水率对配合比进行调整,出具配料单,指导搅拌施工.
（2）更换高性能减水剂,采用广州建盛建材有限公司生产的聚羚酸缓凝高性能减水剂,经试验减水效果可达26.3%>25%,满足规范要求;经实际使用发现使用该型号减水剂混凝土和易性较好且较为稳定.
（3）增加搅拌时间至120s,保证混凝土搅拌充分,使各种原材料充分的混合并发生反应,从而保证混凝土质量均匀,和易性较好.
经过上述调整,腹板位置的水波纹情况基本消除.
6.结语
本文根据在G324线塘步岭至玉柴工业园公路工程中的箱梁施工出现的一些问题以及质量通病提出了预防控制措施,在实际施工中取得了较好的效果,对类似的市政工程中箱梁施工具有借鉴意义.
（作者单位：中交一航局第五工程有限公司）
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