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摘要：随着社会的发展与进步，我们越来越重视高速公路空心板预制质量控制，空心板预制质量控制在公路工程中具有重要的意义。本文主要介绍高速公路空心板预制质量控制有关内容。
关键词 高速公路；空心板；预制；质量控制；
Abstract: With the social development and progress, more and more attention to highway hollow slab precast quality control, hollow slab precast quality control is of great significance in highway engineering. This paper describes the highway hollow slab precast quality control.
Keywords highway; hollow board; prefabricated; quality control;
中图分类号：U412.36+6文献标识码：A 文章编号：
引言
板桥是中小跨径桥梁中最常用的桥型之一。空心板具有自重较轻、吊装运输安全、稳定性好且成本低、施工简便等特点,被广泛应用于高速公路中、小跨径桥梁的上部结构。本文结合江六高速公路施工实践,对预应力砼空心板预制过程中容易出现的质量问题、如何进行质量控制作简单探讨。
1、施工过程质量控制
1.1原材料质量控制及确定配合比
(1)施工单位工地试验室对进场材料(钢筋、钢绞线、水泥、砂石等)进行严格把关且经监理单位检验合格后才能使用。钢筋及预应力钢材进场时必须具有出厂合格证,并进行外观检查,表面不得有裂纹、毛刺、机械损伤、油污、锈蚀等缺陷。钢筋进场时,每批60t为一个取样单位,经试验合格后,方可使用。钢筋及预应力钢材宜堆置在仓库(棚)内,地面须硬化,露天堆置时,应垫高并用雨布严密覆盖,防止雨水和油污侵蚀。
水泥按照配合比设计中使用的水泥品牌、标号使用,通常选用普通硅酸盐P.O.42.5水泥。每批水泥进场时,必须有出厂合格证,袋装不超过200t为一批,散装不超过500t为一批验收,每批至少取样一次,试验合格后方可使用。袋装水泥堆放时应支垫隔水、防潮,顶盖雨蓬,最好放入仓库,时间不超过3个月。
砂、石料进场后,必须堆放在已经硬化的地面上,不得直接置于土上,使用前必须取样试验,不合格的砂、石料不得使用。细骨料应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净,粒径小于5mm的河砂。粗骨料应采用质地坚硬的碎石,压碎指标值在12%以下,并分批进行抽检试验,检验其针片状含量、含泥量、级配等,均要满足《公路桥涵施工技术规范》(JTJT-F50-2011)要求。
外加剂必须经过配合比设计,并按要求加入到砼拌和物中。外加剂必须经过有关部门检验并附有检验合格证明,其质量应符合现行《混凝土外加剂》(GB8076)的规定。外加剂需专库存放,不直接放在施工现场。
(2)混凝土配合比设计为了使混凝土具有良好的工作性能,易于达到设计强度,应参照《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)认真试配、计算确定,粗细集料组成的混合料应具有良好的级配,混凝土拌和物达到配合比要求的水灰比、坍落度,28d强度符合设计要求。
1.2空心板预制施工过程质量控制
(1)空心板预制采用一次浇筑成型的施工工艺,混凝土整体性好。空心板预制施工工艺流程:张拉台座准备—钢绞线张拉--钢筋绑扎成型—安装侧模、堵头板--浇注底板混凝土—安装芯模—浇筑腹板、顶板混凝土--养生--拆模—放张、出槽。
(2)模板安装质量控制模板安装质量直接影响空心板长、宽、高等几何尺寸及线形,所以模板安装必须支撑牢固,保证砼浇筑时不漏浆,尺寸满足设计要求。应根据《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)、《公路桥涵施工技术规范》(JTJT-F50-2011)对钢筋、模板进行认真检查,保证空心板尺寸符合设计要求。
芯模采用橡胶气囊或定型活动式组合型钢(木)模。气囊芯模容易上浮、偏位和变形,造成空心板底板超厚,顶板厚度不足。为保证空心板的几何尺寸,解决橡胶气囊易发生上浮偏位的问题,首先要使气囊的几何尺寸严格符合设计要求,且长度适宜。橡胶气囊使用前先充气检查是否漏气,如果漏气,安排专业人员进行修补;其次是保证橡胶气囊位置准确,采
取加密定位钢筋、定位钢筋与主筋相连或压重(压杠)的措施。若采用木芯模,为防止木芯模上浮,在其顶部每隔1-2m设置一道压杆,严格控制空心板几何尺寸。
(3)预应力施工质量控制预应力筋一般采用钢绞线,其下料时及放张后应采用切断机或砂轮锯切断,不得采用电弧或氧气切割;张拉时必须采用双控(即控制张拉力和伸长量)准确施加预应力,以应力控制为主,初应力时的伸长值应采用推算的方法求出;严格按照《公路桥涵施工技术规范》(JTJT-F50-2011)规定张拉、放张程序进行预应力施工。
(4)钢筋保护层厚度控制首先钢筋制作、安装位置控制准确,不得超出允许偏差;保护层垫块适当加密,其高度和设计保护层厚度相吻合;施工时要注意钢筋绑扎顺序、绑扎工艺。
(5)混凝土浇筑质量控制混凝土拌和应采用搅拌站集中拌制,混凝土拌和物的配料必须准确,采用电子自动计量设备配料,由专人定时检查自动计量装置配料是否准确,材料用量偏差控制在:水泥、外加剂、水±1%、粗、细骨料±2%;拌和时间必须满足要求;混凝土浇筑的全过程都应有专职质检员进行现场质量控制,不合格的混凝土严禁使用;混凝土振捣采用平板振捣器、振捣棒振捣,保证混凝土不漏振,振捣密实,振捣时要控制好时间和范围,应当控制在混凝土初凝时间内,避免过振或撞击钢筋,保证混凝土不产生离析,底板混凝土密实,没有渗漏现象。
(6)混凝土养生混凝土浇筑完成后,应在收浆后尽快予以覆盖和洒水养护,使混凝土经常处于湿润状态,以满足混凝土的强度形成过程中水化作用的需要和降低水化热,减少顶板裂缝的产生,养护时间一般为7d;空心板冬季施工应采用蒸汽加热养护,板体采用帆布覆盖,并保证暖棚坚固、不透风、蒸汽流通,升温速度不超过100C/h,当温度升至500C时,保持恒温,待砼强度满足要求后逐级进行降温,降温速度不超过100C/h,在进行养护时蒸汽养生棚内每侧放置4~6个溫度计,距离热源不同位置分别放置,随时查看棚内温度及升、降温情况,及时填写蒸汽养护检查记录,发现异常情况立即采取妥善处理办法,并上报处理情况,对于温度的检查,按要求进行,在升温及降温期间每小时检查1次,恒温期间每两小时1次,室内外环境温度每昼夜定时定点检查4次,待构件完全冷却后,撤去帆布,拆除模板。
2、存在的质量问题和处置方法
2.1 出现问题表现
空心板板底混凝土不够密实, 常出现渗水,漏水现象; 预制空心板时, 其高度控制不严, 往往超过设计的高度;预埋构件埋设位置不准确, 有的甚至漏设; 预应力空心板在顶板横向或板底纵向常出现裂纹; 底板混凝土钢筋保护层厚度不足, 出现钢筋外漏现象, 钢筋被脱模剂污染; 理论支持线部分的底座平面不平整, 预制板两端安设支座的位置高度不一致, 从而使板产生扭曲力; 施工过程中施工预应力不足, 对梁板安全存在很大隐患。
2.2出现问题的原因
根据以往施工的经验和体会, 我们认为出现上述问题的主要原因有以下几个方面:
2.2.1预应力空心板的芯模固定不牢, 混凝土振捣时因挤压力的作用使芯模上浮, 造成空心底面超厚, 顶板厚度不足, 有可能为了保证顶板厚度, 认为加大了板高的尺寸, 影响桥面铺装层的厚度。采用充气胶囊做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容易发生。
2.2.2预应力空心板混凝土顶板出现横向裂缝的主要原因: 一是水泥的用量过大, 温差过大或养生不及时等易出现干缩裂缝, 二是底座不牢, 沉降不均匀造成横向裂缝, 三是吊装或堆码, 受力支点不当造成的裂缝; 底板出现纵向裂缝的主要原因是振捣不到位的混凝土不密实, 水泥沙浆或水泥聚集在一起, 造成干缩裂缝。
2.2.3预应力空心板几何尺寸与设计的几何尺寸不相符(主要是长度) , 底座平面不平整的主要原因是马虎, 施工前, 施工中, 施工后没有进行检测所致。
2.2.4预埋件埋设位置不正确或遗漏设的原因: 一是对桥梁设计的图纸缺乏认识, 二是设计图纸本身标注位置不明或预埋构件未设计在相应的图纸上。
2.3处治方法
为了确保桥梁的工程质量, 预应力空心板常见的质量问题的可采用以下几种处理方法: ∀ 对于空心板混凝土强度不合格或整片梁顶板厚度小于8 cm 的, 或横向裂缝宽超过规范规定的, 应报废重新制作。# 对空心板顶板厚度(局部)小于7 cm 的, 应进行局部处理, 将厚度不足的部分凿除, 冲装芯模, 并增加补强钢筋, 浇筑比原混凝土标号高一级的混凝土, 使顶板的厚达到设计标准, 在顶板上的桥面铺装层应加设10cmX10 cm 的12mm 钢筋网, 钢筋网应于相邻空心板湿接缝钢筋焊接牢固。∃ 对空心板板底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, 静栽实验没有问题, 可采用防水措施, 用XYPEX(赛柏斯)或其他防水材料, 将防水材料喷涂在不密实的混凝土底板顶面上, 经过渗透化學作用, 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。%预应力空心板建筑高度超过设计标准, 直接影响到桥面铺装层的厚度, 凡桥面铺装厚度打不到设计要求的, 可以采用调整墩台帽或垫石高度或凿除超厚的顶板部分等措施, 如果上部结构已经安装就位, 墩台帽及垫石无法调整的, 可采用调整纵波的方法处理。& 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, 有的呈锯齿壮, 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凿除整齐, 以保证伸缩缝的准确安装。
3、结束语
预制空心板是桥梁结构的承重结构。因此, 在预制空心板前,一定要制定出施工工艺规程, 对所有参与施工的人员进行技术交底, 掌握关键工序的技术要点, 严格按规程要求检测各项指标, 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。
参考文献
[1]王国清主编.公路工程质量问题及防治措施百问.人民交通出版社.2004.2
[2]公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000)
[3]公路工程质量通病防治指南(交通部公路司).人民交通出版社.2003.6
作者简介：
赵峰 性别：男 出生年月：1980年8月 职称：工程师工作单位：江苏省交通工程建设局
关键词 高速公路；空心板；预制；质量控制；
Abstract: With the social development and progress, more and more attention to highway hollow slab precast quality control, hollow slab precast quality control is of great significance in highway engineering. This paper describes the highway hollow slab precast quality control.
Keywords highway; hollow board; prefabricated; quality control;
中图分类号：U412.36+6文献标识码：A 文章编号：
引言
板桥是中小跨径桥梁中最常用的桥型之一。空心板具有自重较轻、吊装运输安全、稳定性好且成本低、施工简便等特点,被广泛应用于高速公路中、小跨径桥梁的上部结构。本文结合江六高速公路施工实践,对预应力砼空心板预制过程中容易出现的质量问题、如何进行质量控制作简单探讨。
1、施工过程质量控制
1.1原材料质量控制及确定配合比
(1)施工单位工地试验室对进场材料(钢筋、钢绞线、水泥、砂石等)进行严格把关且经监理单位检验合格后才能使用。钢筋及预应力钢材进场时必须具有出厂合格证,并进行外观检查,表面不得有裂纹、毛刺、机械损伤、油污、锈蚀等缺陷。钢筋进场时,每批60t为一个取样单位,经试验合格后,方可使用。钢筋及预应力钢材宜堆置在仓库(棚)内,地面须硬化,露天堆置时,应垫高并用雨布严密覆盖,防止雨水和油污侵蚀。
水泥按照配合比设计中使用的水泥品牌、标号使用,通常选用普通硅酸盐P.O.42.5水泥。每批水泥进场时,必须有出厂合格证,袋装不超过200t为一批,散装不超过500t为一批验收,每批至少取样一次,试验合格后方可使用。袋装水泥堆放时应支垫隔水、防潮,顶盖雨蓬,最好放入仓库,时间不超过3个月。
砂、石料进场后,必须堆放在已经硬化的地面上,不得直接置于土上,使用前必须取样试验,不合格的砂、石料不得使用。细骨料应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净,粒径小于5mm的河砂。粗骨料应采用质地坚硬的碎石,压碎指标值在12%以下,并分批进行抽检试验,检验其针片状含量、含泥量、级配等,均要满足《公路桥涵施工技术规范》(JTJT-F50-2011)要求。
外加剂必须经过配合比设计,并按要求加入到砼拌和物中。外加剂必须经过有关部门检验并附有检验合格证明,其质量应符合现行《混凝土外加剂》(GB8076)的规定。外加剂需专库存放,不直接放在施工现场。
(2)混凝土配合比设计为了使混凝土具有良好的工作性能,易于达到设计强度,应参照《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)认真试配、计算确定,粗细集料组成的混合料应具有良好的级配,混凝土拌和物达到配合比要求的水灰比、坍落度,28d强度符合设计要求。
1.2空心板预制施工过程质量控制
(1)空心板预制采用一次浇筑成型的施工工艺,混凝土整体性好。空心板预制施工工艺流程:张拉台座准备—钢绞线张拉--钢筋绑扎成型—安装侧模、堵头板--浇注底板混凝土—安装芯模—浇筑腹板、顶板混凝土--养生--拆模—放张、出槽。
(2)模板安装质量控制模板安装质量直接影响空心板长、宽、高等几何尺寸及线形,所以模板安装必须支撑牢固,保证砼浇筑时不漏浆,尺寸满足设计要求。应根据《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)、《公路桥涵施工技术规范》(JTJT-F50-2011)对钢筋、模板进行认真检查,保证空心板尺寸符合设计要求。
芯模采用橡胶气囊或定型活动式组合型钢(木)模。气囊芯模容易上浮、偏位和变形,造成空心板底板超厚,顶板厚度不足。为保证空心板的几何尺寸,解决橡胶气囊易发生上浮偏位的问题,首先要使气囊的几何尺寸严格符合设计要求,且长度适宜。橡胶气囊使用前先充气检查是否漏气,如果漏气,安排专业人员进行修补;其次是保证橡胶气囊位置准确,采
取加密定位钢筋、定位钢筋与主筋相连或压重(压杠)的措施。若采用木芯模,为防止木芯模上浮,在其顶部每隔1-2m设置一道压杆,严格控制空心板几何尺寸。
(3)预应力施工质量控制预应力筋一般采用钢绞线,其下料时及放张后应采用切断机或砂轮锯切断,不得采用电弧或氧气切割;张拉时必须采用双控(即控制张拉力和伸长量)准确施加预应力,以应力控制为主,初应力时的伸长值应采用推算的方法求出;严格按照《公路桥涵施工技术规范》(JTJT-F50-2011)规定张拉、放张程序进行预应力施工。
(4)钢筋保护层厚度控制首先钢筋制作、安装位置控制准确,不得超出允许偏差;保护层垫块适当加密,其高度和设计保护层厚度相吻合;施工时要注意钢筋绑扎顺序、绑扎工艺。
(5)混凝土浇筑质量控制混凝土拌和应采用搅拌站集中拌制,混凝土拌和物的配料必须准确,采用电子自动计量设备配料,由专人定时检查自动计量装置配料是否准确,材料用量偏差控制在:水泥、外加剂、水±1%、粗、细骨料±2%;拌和时间必须满足要求;混凝土浇筑的全过程都应有专职质检员进行现场质量控制,不合格的混凝土严禁使用;混凝土振捣采用平板振捣器、振捣棒振捣,保证混凝土不漏振,振捣密实,振捣时要控制好时间和范围,应当控制在混凝土初凝时间内,避免过振或撞击钢筋,保证混凝土不产生离析,底板混凝土密实,没有渗漏现象。
(6)混凝土养生混凝土浇筑完成后,应在收浆后尽快予以覆盖和洒水养护,使混凝土经常处于湿润状态,以满足混凝土的强度形成过程中水化作用的需要和降低水化热,减少顶板裂缝的产生,养护时间一般为7d;空心板冬季施工应采用蒸汽加热养护,板体采用帆布覆盖,并保证暖棚坚固、不透风、蒸汽流通,升温速度不超过100C/h,当温度升至500C时,保持恒温,待砼强度满足要求后逐级进行降温,降温速度不超过100C/h,在进行养护时蒸汽养生棚内每侧放置4~6个溫度计,距离热源不同位置分别放置,随时查看棚内温度及升、降温情况,及时填写蒸汽养护检查记录,发现异常情况立即采取妥善处理办法,并上报处理情况,对于温度的检查,按要求进行,在升温及降温期间每小时检查1次,恒温期间每两小时1次,室内外环境温度每昼夜定时定点检查4次,待构件完全冷却后,撤去帆布,拆除模板。
2、存在的质量问题和处置方法
2.1 出现问题表现
空心板板底混凝土不够密实, 常出现渗水,漏水现象; 预制空心板时, 其高度控制不严, 往往超过设计的高度;预埋构件埋设位置不准确, 有的甚至漏设; 预应力空心板在顶板横向或板底纵向常出现裂纹; 底板混凝土钢筋保护层厚度不足, 出现钢筋外漏现象, 钢筋被脱模剂污染; 理论支持线部分的底座平面不平整, 预制板两端安设支座的位置高度不一致, 从而使板产生扭曲力; 施工过程中施工预应力不足, 对梁板安全存在很大隐患。
2.2出现问题的原因
根据以往施工的经验和体会, 我们认为出现上述问题的主要原因有以下几个方面:
2.2.1预应力空心板的芯模固定不牢, 混凝土振捣时因挤压力的作用使芯模上浮, 造成空心底面超厚, 顶板厚度不足, 有可能为了保证顶板厚度, 认为加大了板高的尺寸, 影响桥面铺装层的厚度。采用充气胶囊做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容易发生。
2.2.2预应力空心板混凝土顶板出现横向裂缝的主要原因: 一是水泥的用量过大, 温差过大或养生不及时等易出现干缩裂缝, 二是底座不牢, 沉降不均匀造成横向裂缝, 三是吊装或堆码, 受力支点不当造成的裂缝; 底板出现纵向裂缝的主要原因是振捣不到位的混凝土不密实, 水泥沙浆或水泥聚集在一起, 造成干缩裂缝。
2.2.3预应力空心板几何尺寸与设计的几何尺寸不相符(主要是长度) , 底座平面不平整的主要原因是马虎, 施工前, 施工中, 施工后没有进行检测所致。
2.2.4预埋件埋设位置不正确或遗漏设的原因: 一是对桥梁设计的图纸缺乏认识, 二是设计图纸本身标注位置不明或预埋构件未设计在相应的图纸上。
2.3处治方法
为了确保桥梁的工程质量, 预应力空心板常见的质量问题的可采用以下几种处理方法: ∀ 对于空心板混凝土强度不合格或整片梁顶板厚度小于8 cm 的, 或横向裂缝宽超过规范规定的, 应报废重新制作。# 对空心板顶板厚度(局部)小于7 cm 的, 应进行局部处理, 将厚度不足的部分凿除, 冲装芯模, 并增加补强钢筋, 浇筑比原混凝土标号高一级的混凝土, 使顶板的厚达到设计标准, 在顶板上的桥面铺装层应加设10cmX10 cm 的12mm 钢筋网, 钢筋网应于相邻空心板湿接缝钢筋焊接牢固。∃ 对空心板板底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, 静栽实验没有问题, 可采用防水措施, 用XYPEX(赛柏斯)或其他防水材料, 将防水材料喷涂在不密实的混凝土底板顶面上, 经过渗透化學作用, 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。%预应力空心板建筑高度超过设计标准, 直接影响到桥面铺装层的厚度, 凡桥面铺装厚度打不到设计要求的, 可以采用调整墩台帽或垫石高度或凿除超厚的顶板部分等措施, 如果上部结构已经安装就位, 墩台帽及垫石无法调整的, 可采用调整纵波的方法处理。& 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, 有的呈锯齿壮, 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凿除整齐, 以保证伸缩缝的准确安装。
3、结束语
预制空心板是桥梁结构的承重结构。因此, 在预制空心板前,一定要制定出施工工艺规程, 对所有参与施工的人员进行技术交底, 掌握关键工序的技术要点, 严格按规程要求检测各项指标, 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。
参考文献
[1]王国清主编.公路工程质量问题及防治措施百问.人民交通出版社.2004.2
[2]公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000)
[3]公路工程质量通病防治指南(交通部公路司).人民交通出版社.2003.6
作者简介：
赵峰 性别：男 出生年月：1980年8月 职称：工程师工作单位：江苏省交通工程建设局