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【摘 要】文章对预制空心板梁常见的质量问题及原因进行了分析,并提出控制措施,以供参考。
【关键词】桥梁;预制空心板;质量问题
0.前言
随着我国公路线网的建设和发展,桥梁工程被大量地应用于高速公路中。在桥梁建设中,预制空心板是公路桥梁的上部构造应用较为广泛的结构形式之一,这种板梁施工简单、安装方便、成本低廉,深受建设单位的欢迎。然而美中不足的是,预制空心板在实际施工过程中常出现一些问题,为此,根据实际所碰到的情况,如何提高空心板梁的内在和外观的质量,成为业主和施工单位施工中极为关注的一个问题。
1.预制空心板梁常见的质量问题及原因分析
1.1高度控制不严
预应力空心板高度控制不严,将会影响桥梁整体标高。造成这种现象的主要原因是:预制空心板的芯模固定不牢,在混凝土振捣时因挤压力的作用使芯模上浮,而造成空心板底面超厚,顶板厚度不足。施工单位为了保证顶板厚度满足设计要求,人为加大了板高的尺寸,影响到桥面铺装层的厚度,从而影响整座桥的标高。采用充气胶囊作空心板芯模的空心板虽然装脱模较方便,但胶囊固牢难度大,加之胶囊本身材质问题、上浮和局部鼓包的现象更易发生。
1.2裂缝问题
1.2.1水灰比超过了设计用量,水灰比过大,混凝土干缩量加大,产生干缩裂缝。
1.2.2工地采用插入式振动器振密,振捣过程出现过振现象,致使混凝土表面粗细集料离析,靠近模板的混凝土表面细料集中,出现干缩裂缝造成底板渗水漏。
1.2.3现场操作往往是等混凝土脱模后才开始养生,空心板顶面裸露在大气中,夏季最高气温达35℃,加快了水份的蒸发,致使表面干缩裂缝。
1.2.4由于钢筋和混凝土膨胀率的差异,钢材的膨胀率大于混凝土的膨胀率,混凝土表面的拉力应小于钢筋膨胀所产生的应力,从而使混凝土表面拉裂。
1.2.5混凝土凝固时,一些水份与水泥颗粒结合,使体积减少,称为凝缩。另一些水份蒸发,使体积减小,称为干缩,凝缩和干缩称为收缩。混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的,在混凝土内呈现含水梯度。因此产生表面收缩大,内部收缩小的不均匀收缩,致使表面混凝土承受拉力,内部混凝土承受压力。当表面混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
1.2.6混凝土受水泥化放热、阳光照射、夜间降温等因素影响而出现冷热变化时,将发生收缩和膨胀,产生温度应力,温度应力超过混凝土抗拉强度时,即产生裂缝。
1.3几何尺寸与设计不符
主要原因是施工粗心,施工前、施工中、施工后没有严重按照设计工序施工所致,这是人为因素而导致的,是可以避免的。
1.4气囊上浮
空心板预制过程中,冲气气囊上浮是预制过程中常见的质量问题,其往往导致保护层缺损,结构及构造筋外露,直接影响梁板的预制质量和安全运行。
1.5绞逢筋凿出困难
预制梁板绞逢凿出困难,造成这样的原因主要为:设计角度偏大,形成切模不紧;施工中钢筋绑扎松弛,在浇筑振动力的作用下,发生向内移位,致脱模后剥离困难。
1.6空心板表面有气泡
1.6.1油质隔离剂涂刷不均局部聚集所致,因为油质不溶于水,聚积的油滴无处扩散,便形成“气泡”。
1.6.2游离水或气体在板表面处而没有排出模板外所致。
2.施工控制及采取措施
2.1对于空心板混凝土强度不合格或整片梁顶板厚度小于8cm的,或横向裂缝宽超过规范规定的,应报废重新制作。
2.2对空心板顶板厚度(局部)小于7cm的,应进行局部处理,将厚度不足部分凿除,重装芯模,并增加补强钢筋,浇筑比原混凝土标号高一级的混凝土,在顶板上的桥面铺装层应加设10cm×10cm的12mm钢筋网,钢筋网应与相邻空心板湿接缝钢筋焊接牢固。
2.3对空心板底板不密实出现渗水漏水和纵向局部裂缝或钢筋混凝土保护层不足的,如果混凝土强度合格,静载试验没有问题,可采用防水措施,用XYPEX(赛柏斯)或其它防水材料,将防水材料喷涂在不密实的混凝土底板顶面上经过渗透化学作用,提高混凝土密实度和强度,起到防水、防空气侵蚀钢筋的保护作用。
2.4预制空心板建筑高度超过设计标准,直接影响桥面铺装层的厚度,凡桥面铺装厚度达不到设计要求的,可以采取调整墩台帽或垫石高度或凿除超厚的顶板部分等措施,如果上部构造已经安装就位,墩台帽及垫石无法调整的,可采用调整纵坡的方法处理。
2.5空心板预制长短不一,安装时梁端伸缩处有的没有伸缩空隙,有的呈锯齿状,增加了伸缩缝安装难度,对于此类问题,在安装就位前应将超长部分或凿除整齐,以保证伸缩缝的准确安装。
2.6预制空心板底板不在一个平面,支座点高程不一致,支座受力不均匀的应用支座垫块调整支座标高,使其受力一致。
3.对预制空心板表面出现裂缝的防治方法
3.1降低砼的浇注温度
砼内部温度与浇注温度有很大关系。应尽量避免在气温较高时浇注砼,必要时采用原材料预冷、洒水降温或在温度较低时浇注施工,降低砼内部温度进而减小温差应力。
3.2改善砼浇注与养护条件
砼浇注分层进行,每层厚度控制在30cm以内,且浇注速度不能过快,以利其热虽的散发,保持温度均匀。砼浇注完3h后需覆盖并洒水养护,不宜过量直接用冷水洒水养护。
3.3拆模
砼模板的拆除除考虑强度外,还要考虑气温等其它因素的影响,拆模时砼内外的温差不能太大,一般应以气温与砼表面、砼表面与其内部的温差的总和小于20℃为原则,拆模后需继续保持养护。
3.4选择合理的砼配合比
在满足设计强度及施工技术规范要求的前提下,砼配合比应尽量减少水泥用量,以降低水泥水化热。砼的骨料宜选用二级配或三级配,并将砂、石的含泥量严格控制在3%和1%以内。砼试配及原材料选用时应加强注意。
3.5使用外加剂在砼中使用外加剂的目的是为了改变砼的配合比,降低水灰比和减少水泥用量
另外,从经济效益角度考虑,加入微量外加剂可使砼的水泥用量大幅度下降,大大减小成本,提高施工生产的经济效益。
4.结语
预制空心板是桥梁结构的承重结构,也是比较重要的组成部分。因此,在施工中,要及时发现异常,及时采取相应的补救措施,确保空心板的预制质量,从而为我们的公路建设把好重要的一关。
【参考文献】
[1]李莉.预制空心板常见质量通病防治.科技致富向导,2011,(6).
[2]张修萍,李涛,张淑丽.桥梁工程预制空心板施工中出现的质量问题及防治.治黄科技信息,2008,(2).
【关键词】桥梁;预制空心板;质量问题
0.前言
随着我国公路线网的建设和发展,桥梁工程被大量地应用于高速公路中。在桥梁建设中,预制空心板是公路桥梁的上部构造应用较为广泛的结构形式之一,这种板梁施工简单、安装方便、成本低廉,深受建设单位的欢迎。然而美中不足的是,预制空心板在实际施工过程中常出现一些问题,为此,根据实际所碰到的情况,如何提高空心板梁的内在和外观的质量,成为业主和施工单位施工中极为关注的一个问题。
1.预制空心板梁常见的质量问题及原因分析
1.1高度控制不严
预应力空心板高度控制不严,将会影响桥梁整体标高。造成这种现象的主要原因是:预制空心板的芯模固定不牢,在混凝土振捣时因挤压力的作用使芯模上浮,而造成空心板底面超厚,顶板厚度不足。施工单位为了保证顶板厚度满足设计要求,人为加大了板高的尺寸,影响到桥面铺装层的厚度,从而影响整座桥的标高。采用充气胶囊作空心板芯模的空心板虽然装脱模较方便,但胶囊固牢难度大,加之胶囊本身材质问题、上浮和局部鼓包的现象更易发生。
1.2裂缝问题
1.2.1水灰比超过了设计用量,水灰比过大,混凝土干缩量加大,产生干缩裂缝。
1.2.2工地采用插入式振动器振密,振捣过程出现过振现象,致使混凝土表面粗细集料离析,靠近模板的混凝土表面细料集中,出现干缩裂缝造成底板渗水漏。
1.2.3现场操作往往是等混凝土脱模后才开始养生,空心板顶面裸露在大气中,夏季最高气温达35℃,加快了水份的蒸发,致使表面干缩裂缝。
1.2.4由于钢筋和混凝土膨胀率的差异,钢材的膨胀率大于混凝土的膨胀率,混凝土表面的拉力应小于钢筋膨胀所产生的应力,从而使混凝土表面拉裂。
1.2.5混凝土凝固时,一些水份与水泥颗粒结合,使体积减少,称为凝缩。另一些水份蒸发,使体积减小,称为干缩,凝缩和干缩称为收缩。混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的,在混凝土内呈现含水梯度。因此产生表面收缩大,内部收缩小的不均匀收缩,致使表面混凝土承受拉力,内部混凝土承受压力。当表面混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
1.2.6混凝土受水泥化放热、阳光照射、夜间降温等因素影响而出现冷热变化时,将发生收缩和膨胀,产生温度应力,温度应力超过混凝土抗拉强度时,即产生裂缝。
1.3几何尺寸与设计不符
主要原因是施工粗心,施工前、施工中、施工后没有严重按照设计工序施工所致,这是人为因素而导致的,是可以避免的。
1.4气囊上浮
空心板预制过程中,冲气气囊上浮是预制过程中常见的质量问题,其往往导致保护层缺损,结构及构造筋外露,直接影响梁板的预制质量和安全运行。
1.5绞逢筋凿出困难
预制梁板绞逢凿出困难,造成这样的原因主要为:设计角度偏大,形成切模不紧;施工中钢筋绑扎松弛,在浇筑振动力的作用下,发生向内移位,致脱模后剥离困难。
1.6空心板表面有气泡
1.6.1油质隔离剂涂刷不均局部聚集所致,因为油质不溶于水,聚积的油滴无处扩散,便形成“气泡”。
1.6.2游离水或气体在板表面处而没有排出模板外所致。
2.施工控制及采取措施
2.1对于空心板混凝土强度不合格或整片梁顶板厚度小于8cm的,或横向裂缝宽超过规范规定的,应报废重新制作。
2.2对空心板顶板厚度(局部)小于7cm的,应进行局部处理,将厚度不足部分凿除,重装芯模,并增加补强钢筋,浇筑比原混凝土标号高一级的混凝土,在顶板上的桥面铺装层应加设10cm×10cm的12mm钢筋网,钢筋网应与相邻空心板湿接缝钢筋焊接牢固。
2.3对空心板底板不密实出现渗水漏水和纵向局部裂缝或钢筋混凝土保护层不足的,如果混凝土强度合格,静载试验没有问题,可采用防水措施,用XYPEX(赛柏斯)或其它防水材料,将防水材料喷涂在不密实的混凝土底板顶面上经过渗透化学作用,提高混凝土密实度和强度,起到防水、防空气侵蚀钢筋的保护作用。
2.4预制空心板建筑高度超过设计标准,直接影响桥面铺装层的厚度,凡桥面铺装厚度达不到设计要求的,可以采取调整墩台帽或垫石高度或凿除超厚的顶板部分等措施,如果上部构造已经安装就位,墩台帽及垫石无法调整的,可采用调整纵坡的方法处理。
2.5空心板预制长短不一,安装时梁端伸缩处有的没有伸缩空隙,有的呈锯齿状,增加了伸缩缝安装难度,对于此类问题,在安装就位前应将超长部分或凿除整齐,以保证伸缩缝的准确安装。
2.6预制空心板底板不在一个平面,支座点高程不一致,支座受力不均匀的应用支座垫块调整支座标高,使其受力一致。
3.对预制空心板表面出现裂缝的防治方法
3.1降低砼的浇注温度
砼内部温度与浇注温度有很大关系。应尽量避免在气温较高时浇注砼,必要时采用原材料预冷、洒水降温或在温度较低时浇注施工,降低砼内部温度进而减小温差应力。
3.2改善砼浇注与养护条件
砼浇注分层进行,每层厚度控制在30cm以内,且浇注速度不能过快,以利其热虽的散发,保持温度均匀。砼浇注完3h后需覆盖并洒水养护,不宜过量直接用冷水洒水养护。
3.3拆模
砼模板的拆除除考虑强度外,还要考虑气温等其它因素的影响,拆模时砼内外的温差不能太大,一般应以气温与砼表面、砼表面与其内部的温差的总和小于20℃为原则,拆模后需继续保持养护。
3.4选择合理的砼配合比
在满足设计强度及施工技术规范要求的前提下,砼配合比应尽量减少水泥用量,以降低水泥水化热。砼的骨料宜选用二级配或三级配,并将砂、石的含泥量严格控制在3%和1%以内。砼试配及原材料选用时应加强注意。
3.5使用外加剂在砼中使用外加剂的目的是为了改变砼的配合比,降低水灰比和减少水泥用量
另外,从经济效益角度考虑,加入微量外加剂可使砼的水泥用量大幅度下降,大大减小成本,提高施工生产的经济效益。
4.结语
预制空心板是桥梁结构的承重结构,也是比较重要的组成部分。因此,在施工中,要及时发现异常,及时采取相应的补救措施,确保空心板的预制质量,从而为我们的公路建设把好重要的一关。
【参考文献】
[1]李莉.预制空心板常见质量通病防治.科技致富向导,2011,(6).
[2]张修萍,李涛,张淑丽.桥梁工程预制空心板施工中出现的质量问题及防治.治黄科技信息,2008,(2).