摘要：后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁存在外觀缺陷及混凝土早期強度增長緩慢，梁體混凝土28d以上強度分布不均勻等質(zhì)量問題。經(jīng)過實踐摸索，現(xiàn)場總結(jié)分析，逐步完善整改措施，從而使箱梁的外觀質(zhì)量和混凝土的早期強度有很大提高，獲得了滿意的實施效果，以期對類似工程提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：箱梁外觀;后張預(yù)應(yīng)力;強度控制

0 引言

隨著高速公路建設(shè)的興起，各種各樣的橋梁不斷地在建設(shè)，由于人們質(zhì)量意識的提高，現(xiàn)在對橋梁混凝土外觀質(zhì)量要求愈來愈高，已不僅僅局限于以前是否漏振，是否有蜂窩麻面等標準，而偏重于外觀是否光滑，顏色是否均勻，是否氣泡較少等標準。

結(jié)構(gòu)混凝土外觀質(zhì)量的好壞及早期強度增長的快慢從一定程度上講反映了一個企業(yè)技術(shù)水平的高低。一次性施工效果好的混凝土，拆模后其結(jié)構(gòu)外形輪廓分明、線性順滑而又不乏挺拔，混凝土表面平整、光潔、色澤自然、均勻一致，給人產(chǎn)生樸素、自然、美觀的視覺感受。早期強度增長訊速，是預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)達到的效果。

1 施工初期存在的問題

主要問題有：①側(cè)模拼縫處跑漿較多;②模板拼縫處有“錯臺”，個別梁有“跑模”現(xiàn)象;

③梁腹板側(cè)表面、箱梁端頭錨固截面有氣泡、蜂窩、麻面;④梁腹板側(cè)表面有砂斑、砂線;

⑤腹板表面、翼板下表面有“白斑”和“黑斑”，混凝土表面花臉，顏色不一;⑥梁腹板表面有明顯的云斑、水波紋;⑦梁腹板表面有明顯的層印冷縫;⑧腹板表面有鋼筋顯隱，局部露鋼筋保護層墊塊;⑨混凝土表面整體顏色感覺發(fā)暗、無光澤，拆模后即發(fā)現(xiàn)混凝土表面存在油污和銹跡等污染;⑩混凝土早期強度增長緩慢，7d強度只能達到設(shè)計強度的80%左右;采用回彈儀檢測28d強度結(jié)果不理想。

2 原因分析與整改措施綜述

針對預(yù)制場前期施工中出現(xiàn)的各種問題，與施工隊進行了多次現(xiàn)場分析，主要從模板、鋼筋、混凝土三方面尋找原因，從模板光潔度、拼縫、脫模劑;鋼筋加工尺寸、保護層厚度;混凝土原材料質(zhì)量，拌、澆、振施工工藝等多方面進行總結(jié)。

2.1側(cè)模拼縫、堵頭模板兩側(cè)處跑漿較多

2.1.1分析原因

1)由于采用舊模板，側(cè)模拼縫處法蘭和面板都有變形，兩片側(cè)模的法蘭和面板不能很好的緊密閉合。

2)側(cè)模拼縫時法蘭之間采用的雙面膠帶止?jié){條厚度為2mm，厚度不夠，不能有效的起到止?jié){作用。

3)側(cè)模面板與法蘭之間沒有滿焊，有縫隙，導致混凝土中水泥漿從縫隙中流走。

2.1.2整改措施

1)找專人對側(cè)模拼縫處法蘭和面板的變形進行校正。

2)將側(cè)模法蘭間采用的雙面膠帶止?jié){條厚度由2mm改為5mm。

3)找高水平的電焊工將側(cè)模面板與法蘭之間沒有滿焊的地方全部焊滿。

2.2模板拼縫處有“錯臺”，個別梁有“跑模”現(xiàn)象

2.2.1分析原因

1)側(cè)模拼縫時法蘭間沒有使用定位銷，雖然模板拼裝后側(cè)模拼縫檢查已合格，并且已使用上下拉桿定位，但澆筑時模板受混凝土側(cè)向壓力及振搗棒振動力影響而發(fā)生3～5mm錯臺，影響梁體外觀。

2)局部側(cè)模上、下拉桿沒有上緊或松緊程度不一致。

2.2.2整改措施

1)將側(cè)模法蘭間全部加設(shè)定位銷，方法是各節(jié)側(cè)模拼裝好并經(jīng)檢查拼縫合格后，找專人將相鄰兩節(jié)側(cè)模的法蘭每隔50cm用鋼板鉆孔機鉆成通孔，在通孔兩側(cè)分別焊上定位銷套，然后將定位銷緊緊夯入銷套，以后反復拼裝時只要拆裝定位銷即可。

2)要求模板工支模后對外模上下拉桿進行自檢，要求上緊且要松緊程度一致。最后再由施工隊技術(shù)員、項目部主管工程師檢查。

2.3梁腹板側(cè)表面、箱梁端頭錨固截面有氣泡、蜂窩、麻面

2.3.1分析原因

1)振搗時間不夠，振搗工經(jīng)驗不足，水平不高，振搗棒上提速度過快，導致混凝土中氣泡沒有完全引出。

2)攪拌站攪拌司機責任心不強，為趕進度加快出料時間，導到摻減水劑的混凝土的攪拌時間不足規(guī)定的3min，甚至不到2min。

3)混凝土塌落度大、水泥漿稀、含水量大，貼模板面的混凝土氣泡含量多，未排除完。

4)錨固截面錨下鋼筋密集，且受波紋管位限制，振搗困難，混凝土振搗不足，氣泡未完全排出，部分氣泡殘留在混凝土與模板之間。

2.3.2整改措施

1)對振搗工進行專門的指導、培訓，使其掌握振搗要領(lǐng)，提高振搗質(zhì)量。

2)對攪拌站的攪拌司機進行教育，指出攪拌時間對于混凝土質(zhì)量的重要性，并制定相應(yīng)制度約束其行為，如發(fā)現(xiàn)有私自減少攪拌時間的，要對攪拌司機進行經(jīng)濟處罰或更換工作崗位。

3)要求攪拌站嚴格按照混凝土配合比的混凝土塌落度進行攪拌，未經(jīng)項目部主管工程師和試驗工程師通知，任何人不得隨意調(diào)整攪拌用水量和施工配合比。

4)要求振搗工在振搗錨固截面錨下鋼筋密集，且受波紋管影響而不好振搗的地方時要特別注意，并專門加工振搗鏟，人工配合振搗。

2.4梁腹板側(cè)表面有砂斑、砂線

2.4.1分析原因

振搗工經(jīng)驗不足，擔心振搗不密實出現(xiàn)氣泡、蜂窩等問題，使振搗時間過長，混凝土出現(xiàn)過振，產(chǎn)生離析、泌水。輕的水泥漿沿模板表面流走，拆模后表現(xiàn)為砂斑、砂線，重的出現(xiàn)骨料分離，顯露砂石

2.4.2整改措施

找專家對振搗工進行專門的指導、培訓，使其掌握振搗要領(lǐng)，安排具有豐富箱梁施工經(jīng)驗的振搗工進行振搗。

2.5腹板表面、翼板下表面有“白斑”和“黑斑”，混凝土表面花臉，顏色不一

2.5.1分析原因

1)混凝土澆注時，模板表面因投料和振動棒激振濺上許多水泥漿或在翼板模板上殘留有未清理干凈的水泥漿，拆模后在混凝土表面留下白斑點或斑塊。

2)模板脫模劑涂抹不勻，或模板未清理干凈，局部油脂集中，拆模后形成黑斑。

2.5.2整改措施

1)混凝土澆注時，模板表面因投料和振動棒激振，濺上許多水泥漿或在翼板模板上殘留有未清理干凈的水泥漿，拆模后在混凝土表面留下白斑點或斑塊。澆注梁論底、腹板時，放料要注意，避免混凝土散落到模板上，必要時可用彩條布或薄鐵皮等遮住翼緣板底模板。

2)拆模以后，用鋼絲刷將模板上的灰渣清理干凈，鐵銹要用細砂紙擦拭干凈。清理完后，用質(zhì)量好的脫模劑(柴機油)均勻涂刷模板表面，用量應(yīng)少，現(xiàn)油光即可，如果用量過多會往下流，造成混凝土局部顏色發(fā)烏，混凝土面顏色不一致。

2.6梁腹板表面有明顯的云斑、水波紋

2.6.1分析原因

1)混凝土布料不均勻，層次不清，順序零亂，出現(xiàn)中間高、兩邊低，或一邊高、一邊低的堆積和低洼現(xiàn)象。

2)振搗工經(jīng)驗不足，擔心振搗不及時，投料后即振搗至剛布料的最前端臨空部分。

3)以上兩點造成的后果是：混凝土拌和物有流動現(xiàn)象，砂漿與骨料分離或水泥漿泛出向低處漫溢，再澆混凝土時，隨混凝土澆筑量增加，混凝土液化面上升，富水泥漿上浮，緊靠側(cè)模板面，形成色差帶，倘若振搗時過振，會出現(xiàn)水波紋似的云狀或鯪狀色斑。

4)水泥品質(zhì)欠佳、砂子顆粒偏細、碎石級配偏細，加上攪拌不夠，坍落度較大時，造成混凝土和易性、粘稠性變差，易離析。振搗時不易控制，容易出現(xiàn)云斑、水波紋。

2.6.2整改措施

1)對負責布料的人員和龍門吊司機進行教育，指出布料對于成品混凝土質(zhì)量的重要性，要求其配合到位，行動一致，必須做到混凝土布料均勻、有序、層次清析、層厚一致。

2)要求振搗工在對第層混凝土進行振搗時，始終保留最前沿一段1～1.5m剛澆鋪好的混凝土不要急于振搗，待下一段混凝土澆鋪接薦后再振搗。

3)項目部試驗室加大對水泥、砂、石等原材質(zhì)量的檢查力度，不合格品不得進場，從原材料上把好質(zhì)量關(guān)。

4)要求攪拌站嚴格控制混凝土坍落度，確保攪拌時間，保證拌出和易性好的混凝土。

2.7梁腹板表面有明顯的層印冷縫

2.7.1分析原因

1)混凝土澆注順序控制的不好，澆注下層混凝土時，上層混凝土等待時間過長，混凝土出現(xiàn)明顯的接茬痕跡。

2)在混凝土拌制、運輸、澆注三個環(huán)節(jié)中機械故障，停歇后繼續(xù)澆注。而未按照施工縫的要求進行檢查處理。

3)鋼筋或波紋管密集部位，混凝土中粗骨料難下去，分層澆注時混凝土振搗過度，造成石子下沉，水泥砂漿上浮，漿多的地方顏色發(fā)青，石子多的地方顏色發(fā)白，形成對比。

4)攪拌站對混凝土的坍落度控制不好，攪拌時間不夠，坍落度相差較大，水泥砂漿分布不勻，拌和物在塑性方面存在的流動性不同、稀稠不同;在澆筑過程中，易出現(xiàn)振搗離析、泌水等非勻質(zhì)現(xiàn)象，其混凝土均密程度或密實狀態(tài)差異較大，在先后接茬處的混凝土表面，難免出現(xiàn)深淺色差不同。

5)混凝土拌和料從攪拌機出來后裝在自制的料斗中采用三輪車運輸，拌合站距制梁區(qū)距離200m，由于道路不平，車輛顛簸較嚴重，而三輪車裝運混凝土又沒有混凝土罐車的連續(xù)自拌功能，這就造成了拌和料在澆筑之前就造成了離析，石子等重粒料下沉，水泥漿上浮，易使?jié)仓�出的混凝土出現(xiàn)色差。

2.7.2整改措施

1)澆筑時嚴格執(zhí)行混凝土澆鋪與振搗的分段、分層順序。30m預(yù)制箱梁裸梁高為1.6m，分4層，每層分3段，根據(jù)澆鋪方法不同可分為臺階層次法和水平層次法。

2)在混凝土拌制、運輸、澆注三個環(huán)節(jié)中，若出現(xiàn)機械設(shè)備等故障造成停歇，在繼續(xù)澆注之前要嚴格按照施工縫的要求進行檢查，若發(fā)現(xiàn)已振搗過的混凝土表面有失水等現(xiàn)象時，可用振動棒重新伸入混凝土表面5～10cm稍稍振搗，以利于接薦。

3)將梁體腹板內(nèi)的波紋管位置向內(nèi)適當移動，以利于振搗棒可以從波紋管與腹板外側(cè)鋼筋之間插入對波紋管以下的混凝土進行振搗。

4)對于鋼筋或波紋管密集，單純使用50型振動棒搗固困難的部位，采取30型振動棒和專門制作的人工搗固鏟配合振搗。

5)要求攪拌站對混凝土的攪拌時間和坍落度加強控制，攪拌時間不得少于3min，拌出的料坍落要大致相等，差異不能過大，使拌和物的流動性、稀稠程度大體相同，避免接茬處的混凝土表面出現(xiàn)深淺色差不同。

6)將混凝土拌和與制梁區(qū)之間的道路進行混凝土硬化處理，使道路表面平整，有效地減少了運料車輛的顛簸，使混凝土拌和料在裝運過程中基本不出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

2.8腹板表面有鋼筋顯隱，局部露鋼筋保護層墊塊

2.8.1分析原因

1)選用的鋼筋保護層墊塊尺寸偏小，造成鋼筋保護層過小。

2)鋼筋加工尺寸不準確。

3)鋼筋保護層墊塊數(shù)量不夠。

4)鋼筋保護層墊塊樣式不合理，質(zhì)量不過關(guān)，有些墊塊在支內(nèi)模時被擠扁或擠壞。

5)模板支設(shè)尺寸不準確。

2.8.2整改措施

1)將前期使用的塑料保護層墊塊全部用于內(nèi)模，重新加工直徑為50mm、厚度為10mm、中間設(shè)10mm圓孔的水泥砂漿墊塊用于外模，在綁扎鋼筋時將墊塊穿于腹板Φ8光圓水平鋼筋上即可。

2)對施工圖中的鋼筋尺寸進行驗算優(yōu)化，要求鋼筋加工場嚴格按照技術(shù)交底中的鋼筋尺寸進行鋼筋加工。

3)經(jīng)過項目部與施工隊研究，決定采用Φ20光圓鋼筋作成鋼釬，內(nèi)外模支好后，將鋼釬豎向插入腹板水平鋼筋與外模之間，鋼釬間距為2m，代替部分鋼筋保護層墊塊，澆筑混凝土時將鋼釬隨澆筑隨抽出，清理好后用于重復使用。

4)嚴格按照圖紙尺寸支設(shè)內(nèi)外模，對模板局部尺寸不合理的地方進行修改，以免模板尺寸偏小而擠壓鋼筋。

2.9混凝土表面整體顏色發(fā)暗、無光澤，拆模后即發(fā)現(xiàn)混凝土表面存在油污和銹跡等污染

2.9.1分析原因

1)鋼筋加工場地上鋼筋加工速度快，已加工好的鋼筋短期內(nèi)不能及時使用，覆蓋不好，造成生銹。

2)工人操作不熟練，綁扎鋼筋、支設(shè)外模等工作所用時間過長。

3)內(nèi)外模均采用柴機油作為脫模劑，帶有黏性，在天晴天時預(yù)制場施工區(qū)揚塵較在的情況下，模板上易粘灰塵。

4)工人生活區(qū)離預(yù)制場有約300m距離，而這段道路沒有采用混凝土硬化，工人上工時鞋子上容易粘上泥土，工人操作前沒有將鞋子上的泥土等清理干凈，容易造成模板上粘上泥土。

5)當?shù)貧夂虺睗穸嘤�，而下雨時雖然采用彩條布對已支設(shè)好的模板和已綁扎好的鋼筋進行了覆蓋，但是效果不好，有少量雨水順彩條布縫隙流入模板內(nèi)，容易造成模板上粘上銹跡。

2.9.2整改措施

1)適當減慢鋼筋加工速度，對已加工好的短期內(nèi)不能及時使用的鋼筋，要求仔細覆蓋好，盡量辟免生銹。

2)加快鋼筋綁扎、支設(shè)模板等各道工序的施工速度，更換操作不熟練的工人，必須作到每片梁從開始綁扎底腹板鋼筋到開始澆筑混凝土所用的時間最多不得超過24h。

3)派專人每天對預(yù)制場場地進行清理、打掃、灑水，盡量做到無揚塵。內(nèi)外模在支設(shè)之前均要仔細檢查，發(fā)現(xiàn)有粘灰現(xiàn)象要認真清理后再使用。

4)將工人生活區(qū)與預(yù)制場之間的道路采用混凝土進行硬化，工人操作前要將鞋子上的泥土等清理干凈，以免造成鋼筋各模板上粘上泥土。

5)當?shù)貧夂虺睗穸嘤�，而下雨時雖然采用彩條布對模板進行了覆蓋，但是效果不好，有少量雨水順彩條布縫隙流入模板內(nèi)，容易造成模板上粘上銹跡。采用Φ20光圓鋼筋制作成專門的拱形籠骨架，雨天時將籠骨架固定于箱梁外模上間距為1.5m，用于支撐彩條布，防止雨水順彩條布縫隙流入而使鋼筋和模板生銹。

2.10混凝土早期強度增長緩慢，7d強度只能達到設(shè)計強度的80%;采用回彈儀檢測28d強度不理想

2.10.1分析原因

1)混凝土原材料質(zhì)量控制不好。水泥穩(wěn)定性不好;碎石級配不好，小顆粒料偏多;黃砂偏細，卵石含量多。

2)減水劑摻量不足，減水效果不明顯。

3)施工中混凝土坍落度控制不好，施工時為布料、振搗方便，人為增大用水量。

4)均勻密實性好的混凝土，其各相材料顆粒在混凝土體積內(nèi)呈均勻分布、排列緊密、連續(xù)完整的勻質(zhì)狀態(tài)。即大顆粒之間是小顆粒，小顆粒之間是細顆粒、微細顆粒，構(gòu)成均密型的顆粒骨架，在這種顆粒骨架的基礎(chǔ)上，系由水泥和水而成的水泥漿，水泥漿包裹沙子成為水泥砂漿，水泥砂漿充填粗骨料縫隙，構(gòu)成混凝土的微觀晶體結(jié)構(gòu)。

5)進行配合比設(shè)計時，原材料及攪拌工藝、養(yǎng)生方法等均處于理想狀態(tài)下。但在實際施工中進行大規(guī)模生產(chǎn)時，混凝土的均勻密實性很難達到或十分接近理想狀態(tài)。原材料質(zhì)量、攪拌過程、養(yǎng)護方法等都會對混凝土的強度和外觀質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響。

6)結(jié)構(gòu)混凝土的抗壓強度，都是以混凝土試件的抗壓強度為代表的，但試件強度合格的結(jié)構(gòu)混凝土，未必都是勻密性好的混凝土。在實際施工中，只有內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻密實的混凝土其內(nèi)部呈均勻密實的連續(xù)分布狀態(tài)，其結(jié)構(gòu)的彈模、容重等都比較一致，混凝土力學性能穩(wěn)定，混凝土彈性壓縮、收縮、徐變性能也趨穩(wěn)定，強度分布均勻;

7)混凝土養(yǎng)護不及時，方法不得當，只有頂板采用透水土工布覆蓋，但土工布上灑水不及時，不能始終保持土工布濕潤狀態(tài)，腹板只采用水管澆水養(yǎng)護，但澆水后很快便揮發(fā)，不能滿足混凝土養(yǎng)生需要。

2.10.2整改措施

1)項目試驗室認真抓好混凝土原材料的質(zhì)量控制，加大力量做好原材料的檢測工作。使碎石級配達到混凝土配合比的級配要求，尤其是5mm以下的小顆粒含量絕對不可超標。黃砂細度模數(shù)必須控制在2.5～2.7之間、，含泥量、卵石含量等各項指標必須符合規(guī)范和設(shè)計要求。

2)試驗室加大對水泥的檢測密度，要求其強度、細度、安定性、泌水率、凝結(jié)時間等各項指標必須符合規(guī)范要求且須處于較高水平。

3)施工中嚴格控制混凝土的坍落度，不得為了施工方便人為增大用水量，必須確保混凝土的強度。

4)參照同一工程項目上的現(xiàn)澆箱梁泵送C50混凝土配合比對預(yù)制箱梁非泵送C50混凝土配合比進行調(diào)整，將預(yù)制箱梁非泵送混凝土配合比中的水泥用量由482kg/m3改為492kg/m3，水泥用量增加了10kg;黃砂用量由611kg/m3改為619kg/m3，碎石用量由1183kg/m3改為1149kg/m3，砂率由0.34增加為0.35;減水劑用量由1.5kg/m3改為2.4kg/m3，用水量保持164kg/m3不變，混凝土坍落度保持在110mm左右(現(xiàn)澆箱梁泵送C50混凝土配合比中用水量為174 kg/ m3，混凝土坍落度為140mm)。

5)改進底、腹板混凝土的養(yǎng)護方法，將雙層透水土工布固定于用鋼筋加工成的養(yǎng)生架上，每節(jié)架子長度為3m，箱梁外模拆除后，將養(yǎng)生架子緊貼于梁體腹板外表面，然后人工澆水養(yǎng)生。

3 結(jié) 語

通過以上對30m后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁外觀及強度控制的過程，可以看出，外觀好的混凝土，內(nèi)部必呈均勻密實的連續(xù)分布狀態(tài)，其結(jié)構(gòu)的彈模、容重等都比較一致，則混凝土力學性能穩(wěn)定，混凝土強度必然高;如果混凝土有蜂窩、離析、疏松等不均勻、不致密現(xiàn)象存在，則必導致混凝土強度低。混凝土的外觀和強度實際上是混凝土同體特征的兩個方面，表達著混凝土工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量的一致性。

混凝土工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量是由混凝土施工質(zhì)量作保證，而混凝土施工質(zhì)量，取決于對各質(zhì)量因素相關(guān)的技術(shù)指標、工藝標準的施工有效控制和管理。

混凝土施工各工序中的人員水平、設(shè)備性能、材料質(zhì)量、采用的技術(shù)指標、工藝標準等因素都會對混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生綜合交錯的影響。每個質(zhì)量因素的影響可能有多種體現(xiàn)形式，每種體現(xiàn)形式可能是多種質(zhì)量因素影響的結(jié)果。在進行混凝土質(zhì)量缺陷的原因分析時，針對每一種缺陷，都要認真分析可能對其造成不良影響的各種質(zhì)量要素是否存在問題，然后一一加以解決，才有可能使混凝土質(zhì)量得到改觀。在對混凝土質(zhì)量要素進行管理過程中，對每種質(zhì)量要素，都要認真控制，只要有一種質(zhì)量要素出現(xiàn)問題，就可能對混凝土的質(zhì)量造成多方面的不良影響，絕對不可掉以輕心，施工中必須對影響混凝土質(zhì)量的機、料、人等各因素做到全方位、綜合性的控制，才有可能生產(chǎn)出內(nèi)實外光的優(yōu)質(zhì)混凝土。

參考文獻

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