预应力混凝土箱梁预制外观质量常见缺陷分析与控制

-1-预应力混凝土箱梁预制外观质量常见缺陷分析与控制【摘要】通过对预制预应力混凝土箱梁外观质量常见缺陷因素的分析，采取相应的改进措施，对外观质量缺陷进行有效控制。【关键词】混凝土箱梁外观缺陷因素分析改进措施有效控制1.概述在预应力混凝土箱梁生产过程中，梁体外表时常出现梁体表面不平整、接缝明显错台、色泽不一、泛砂、无光洁度、蜂窝麻面、冷接缝，甚至出现裂纹等现象，严重影响了混凝土箱梁的外观质量，一旦大面积的泛砂和蜂窝麻面的出现，对箱梁外观混凝土表面就需要大规模的修复，不但造成人力、物力的浪费，更影响产品的交付使用。我公司在西汉高速公路洋勉段P标段桥梁工程预制88片20m预应力混凝土箱梁过程中，借鉴往常的施工经验，对时常发生的缺陷逐一进行分析和研究，制定相应的预防措施，采取有效可行的施工方法，减少和改善混凝土施工性能，克服预应力混凝土箱梁外观质量常见的缺陷，提高混凝土箱梁外观质量，实现了产品质量创优目标。2.预制预应力混凝土箱梁外观缺陷因素分析造成梁体外观质量各种缺陷的因素很多，其主要因素见表一。3.预制预应力混凝土箱梁外观质量常见缺陷预防控制措施3.1梁体表面平整度控制箱梁外观平整度主要是台座及外模制作方面控制，模板应根据梁体的设计尺寸采用钢模，钢板厚度不小于5mm，通过刚度计算确定加劲肋纵向、竖向间-2-距，模板分节长度应视梁长确定，一般每节长度3~5m。模板安装接缝处板面应平整，缝隙严密，严禁错缝、板面出台、漏浆等现象。表一预制预应力混凝土箱梁外观质量缺陷因素分析序号缺陷易产生部位主要因素1梁体表面不平整，接缝明显，纵向出台底板、腹板、翼板外模钢板厚度和钢模制作满足不了刚度要求，台座制作及钢模安装接缝不严密，板面不平整，联接件及支撑不牢固，在浇筑混凝土过程中，模板产生变形，因此使梁体表面不平整或出现明显接缝和纵向产生台阶。2表面泛砂、无光洁度腹板在混凝土浇筑和形成时，混凝土拌和物和易性不好，产生离析和泌水。离析使水泥浆从混合物中流出，混合料组分分离，失去连续性；泌水使固体颗粒下沉，水分上升，在混凝土表面产生浮浆，与模板交界面上，泌水把水泥浆带走，仅留下砂子，从而形成泛砂。钢模表面打磨除锈不精、脱模剂涂刷不均、混凝土过振等直接影响梁体表面光洁度。3梁体混凝土表面色泽不一底板、腹板、翼板在混凝土拌制过程中，对原材料质量及混凝土拌和物配比计量控制和混凝土各项技术指标界定，如水泥及水泥浆量；水灰比；集料；砂率；坍落度；外加剂等因素，直接影响混凝土的和易性，从而产生梁体混凝土表面色泽不一。4冷接缝腹板在梁体浇筑砼过程中，竖向水平分层浇筑混凝土间隔时间过长或上、下分层面混凝土振捣不及时，从而形成层面自由接缝5蜂窝、麻面底板和腹板内埋设张拉管道处混凝土浇筑时，坍落度偏小，布筋密集，浇筑无次序，振捣不及时，出现漏振现象等，因而使梁体表面产生蜂窝麻面。3.2箱梁混凝土表面泛砂及光洁度控制为保证箱梁外观混凝土表面光洁度，在外模组拼之前，应将底板及侧模板面仔细打磨，清除浮锈，均匀涂刷脱模剂，组拼后在未进行下道工序前，应用采取覆盖措施，保证模内洁净。混凝土表面泛砂控制措施主要是：a、确保混凝土的和易性；b、原材料使用前必须经试验合格；c、缩短混凝土运距，不得使混凝土产生离析和泌水。-3-3.3梁体混凝土表面色泽和蜂窝麻面控制梁体混凝土表面色泽和蜂窝麻面控制主要从水泥及水泥浆量、水灰比、集料、砂率、坍落度、外加剂六方面控制。A、水泥及水泥浆量当采用可不同厂家品牌的水泥，箱梁外观砼表面、蜂窝麻面及色泽均有所不同，有的品种的水泥既能保证强度又能确保外观质量较好，而有的水泥则只能保证混凝土强度却无法很好的改善外观质量，这说明了不同品种的水泥对混凝土拌和物的和易性有一定的影响。水泥品种对拌和物的影响主要表现在水泥需水量的不同，在用水量和骨料用量一定的条件下，需水量小的水泥其混凝土拌和物流动性好，需水量大的水泥其混凝土拌和物流动性差；而在水泥浆量方面，在一定范围内水泥不仅流动性无明显增大，反而加大了泌水率，降低粘聚性，影响施工质量。B、水灰比水灰比不同，水泥浆的稠度也不同。在一般水泥浆量不变的情况下，增大水灰比，即减少水泥用量或增大用水量是，水泥浆就变稀，使水泥浆的粘聚性降低，流动性增大；如水灰比过大，使水泥浆的粘聚性降低过多，保水性差，就会出现泌水现象，影响混凝土质量；反之，如水灰比过小，水泥浆过稠，采用一般施工方法时难以灌注捣实。故水灰比不能过大也不能过小。现场试验结果表明，在满足施工条件下，应尽可能减小水灰比，减小单位用水量。C、集料集料的级配，表面状态及最大粒径等对混凝土拌和物的和易性有很大影响。极配好的集料，空隙小，在相同水泥浆量的情况下，可获得比级配差的集料更好的和易性。在集料级配中，粒径在0.5~1.0mm之间的中等颗粒的含量，对混凝土拌和物的和易性影响更明显。针片状颗粒的集料，表面积大，要获得同样-4-的和易性，就需增大用水量，而增大用水量，会使混凝土产生离析和泌水。根据长期的生产检测和相关资料显示，针片状含量较多的集料，影响流动性，是混凝土产生离析和泌水，造成混凝土流砂，表面质量不佳原因之一。D、砂率砂率是指砂的用量占砂石总量的百分率。在一定的水泥浆量条件下，如砂率过大，则砂石总表面及空隙率增大，混凝土拌和物就显得干稠，流动性小；如砂率过小，砂浆量不足，不能在石子周围形成足够的砂率层起润滑作用，也会降低坍落度，影响粘聚性和积水性，使拌和物显得粗涩，石子离析，水泥浆流失。因而砂率既不能过大，也不能过小，应通过试验进行确定。E、坍落度在混凝土拌和物中混凝土坍落度越大，自由水的含量越多，混凝土拌和物的粘聚性和保水性越差，越易产生离析和泌水。夏季施工时，由于气温较高，混凝土在运输过程中，坍落度损失较小。因而应根据不同的季节和运输距离的变化进行相应的调整。F、外加剂为改善混凝土拌和物的流动性，有时需加入一定的加气剂等外加剂进入拌和物中，以产生大量的微细气泡。由于构成微细气泡的薄膜时需要一定数量的水分，使拌和物中的水份均匀分布在气泡表面上，因此可改善粘聚性和保水性，降低泌水率，减少离析。由于气泡存在于砂浆内部，能起到类似滚珠轴承的作用，还可提高拌和物的流动性，使和易性得到改善。而影响含气量的因素很多，如加气剂的种类和用量、水泥的品种和细度、砂石料级配、混凝土温度、混凝土拌和时间长短以及混凝土拌和后的放置运输和灌注方法等等。掺入一定量的加气剂并不一定能获得所需的含气量，因而还应根据施工的实际情况，采用调整掺量的方法获得所需的含气量，从而更好地改善混凝土和易性。-5-3.4砼表面冷接缝及砼施工注意事项要保证较好的内外在质量，施工过程控制很关键。主要从以下几个方面进行控制：（1）混凝土入模的倾落高度不应超过2m，否则混凝土拌和物容易出现离析。（2）振捣分层的厚度一般应在25~30cm，不能过大，否则混凝土不易振捣密实，气泡蜂窝麻面增加，而且由于间距过大，未振捣密实还需增加振捣的时间，振捣时间的增加又容易引起混凝土离析泌水，影响表面质量和内在质量。（3）应注意振捣器与模板的间距，间距越小，模板附近的水上浮越严重，越易将模板表面的水泥浆带走而留下石子，因而控制振捣器与模板之间的间距也有利于改善混凝土的表面质量。4.结束语预应力混凝土箱型梁已广泛的应用于公路、铁路和市政的桥梁工程，其质量除满足设计荷载要求外，外观质量也尤为重要，特别是在繁华都市里的高架桥，成为现代都市的新景观，所以对预制混凝土箱梁的外观质量要求很高。因此，对混凝土箱梁外观常见缺陷因素的分析，改善箱梁外观质量，消除外观常见缺陷，提高预制产品的质量。