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【摘要】通过对施工中预制T梁外观质量状况进行调查总结与分析，结合工程实际，从原材料、配合比、施工工艺、砼养护等几方面提出了改进措施，采用改进措施较好地解决了预制T梁施工中砼的外观质量问题。
【关键词】砼；预制T梁；外观质量；分析；改进措施
引言
张承高速公路是国家高速公路网二广公路支线—二秦高速的重要组成路段，张承高速公路是河北省北部地区规划的唯一一条东西向高速公路，也是张家口、承德两市高速公路网络的主要组成部分，它的建设对于河北省高速公路网的形成，改善路网分布不均衡布局结构，增强路网综合功能具有十分重要的作用，同时也将进一步完善承张两市的公路网络结构，提高两市公路交通总体水平。
本项目大部分桥梁设计为预应力砼T梁，T梁强度等级为50MPa，配合比设计为高性能砼。由于前期对高性能砼的施工技术掌握不够成熟，预制T梁外观质量较差，存在表面气泡较多、色泽混杂、有流水纹、麻面、砂痕等缺陷。针对这结砼T梁通病，从砼原材选择、模板处理、现场浇注施工、养护等各个环节进行了严谨调研，针对以上环节进行优化，加强施工控制，保障全线高性能砼的应用，切实做到砼的内实外美。
1、预制T梁外观质量调研分析
通过对实际工程操作分析认为预制T梁产生外观质量问题的主要原因有以下几个方面：
1.1原材料方面
水泥的质量波动是影响砼质量的因素之一。随着张承高速大规模的建设，砼用量的激增，并且业主要求C50以上砼只能选河北冀东水泥，水泥厂家水泥产量已经不能满足建设增长的需求，大量水泥有的没有经过熟化就直接向外运送。检测人员对进场的水泥进行抽检时发现，部分抽检水泥的温度偏高，同时在进行配合比复盘检验时发现，同样的配合比不同批次的水泥原材，拌和出来的砼其工作性差异较大，表现出砼拌和物均质性差，部分存在轻微离析、泌水等现象。
原材料中减水剂也是影响砼外观质量的又一重要因素，目前本项目工程均应用聚羧酸高性能减水剂，其中生产入围厂家近十家。减水剂品种较多，由于减水剂内部各种引气成分性能存在较大的差异，因此在砼中呈现的状态也不尽相同。个别厂家的减水剂中引气成分在砼中易形成较大气泡，且表面能较低，很容易形成联通性大气泡，一旦施工上振捣不合理，大气泡很难排出，砼结构表面极易形成蜂窝麻面。
1.2施工影响因素
施工控制是影响砼质量最关键的因素。目前工程中30m预制T梁所需砼在35m3左右，大约需要罐车运输四次，在现场发现运输罐车出料的砼工作性波动较大，其中在浇筑同一片T梁过程中，经现场对每一罐车砼进行坍落度测量、含气量测量，其检测数据均变化较大，主是由于拌和砼质量控制不稳定。
《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011中规定：采用插入式振动棒砼浇筑分层厚度，宜为300mm，但是在实际施工时，往往浇筑厚度偏高，这就造成砼内部气泡行程过长，即使振捣的时间达到要求，气泡也不能完全排出，这样容易使砼结构表面形成气泡。施工过程中还存在振捣操作与砼浇筑协调性较差的问题，浇筑过程中发现当模板内砼已经充满底板且高过底部变径处时，附着式振捣器仍未振捣此处。振捣工艺不当，导致砼振捣不充分，由于设计断面尺寸较小，加之波纹管的阻碍，截面变化处不容易振捣，气泡不易逸出，砼表面形成蜂窝、空洞，造成表面气泡，尤其是在马蹄附近气泡明显偏多。
1.3模板处理与砼养护
目前对于T梁模板表面脱模剂多采用机油或机油掺加柴油（掺量为20%-30%），由于机油粘度受温度影响较大，当气温较低时，尤其是冬季施工，附着在模板上机油较粘，新拌砼结构面层的气泡一旦接触到粘稠的机油，即使合理的振捣气泡也很难沿模板上升排出，直接导致砼结构表面出现蜂窝麻面。同时也对使用在机油中加入部分柴油作为脱模剂，柴油的加入能降低机油的粘度，这样能起到一定作用，但是仍不能取得令人满意的效果。模板处理完毕涂上脱模剂后，没有及时保护，直接暴露在室外，造成模板表面落尘，影响T梁外观质量。
关于砼的养护大多采用人工浇水养护，但是人工浇水养护的效果不太理想。一旦浇水的时间间隔较长，养护效果将变差甚至起不到有效的养护作用，将严重影响砼表面水泥颗粒的水化。砼如果没有得到合理的养护，容易在表面形成干缩裂缝，甚至可能因为水分蒸发快而出现粉化现象，这样就严重影响砼的表面回弹强度值。这就造成了砼表面回弹值偏低，而取芯检验强度又满足要求的现象。
2、改善措施
2.1原材料优选与配合比优化设计
严格控制集料质量，从料源抓起，石子增加水洗设备，控制好筛分曲线、细度模数、含泥量等指标；增加进场原料的抽检次数，发现不合格原材料立即清场处理。原材料上控制减水剂的质量和含气量，高性能砼一定要选用引气效果好，引入气泡小、分布均匀稳定的外加剂。
由于砼配合比中存在水泥用量较大，砼质量波动大，外加剂与水泥适应性不好等问题。根据这一情况，对现有配合比进行了调整，降低水泥用量，同时降低胶材用量，采用粉煤灰和矿渣两种掺合料复合掺加的设计。配合比中通过两种材料的“火山灰效应”、“形态效应”和“微集料效应”相互叠加，形成“工作性能互补效应”和“强度互补效应”，使砼具有良好的工作状态。
2.2增强施工控制，改进施工工艺
施工过程中加强砼质量的控制，严格控制拌和站砼出机状态，保证砼的和易性和工作性，保证砼质量稳定。拌和站每次砼开盘前应做好砂石含水量的测定，砼拌和时间不小于3min，严格控制砼的搅拌时间，保证砼拌和均匀及坍落度符合要求，并使拌和出的砼有较好的和易性。加强砼运输管理，对运输车辆进行合理调度，减少等待时间，同时针对现场砼工作状况及反馈给拌和站操作人员，并根据砼出现的问题及时进行调整。
砼在浇筑之前，应先计算砼总量和每层砼用量，并控制每次下料的砼数量，以及下料的摊铺长度。浇筑过程中，应分层分段整体斜向布料，分层振捣。分层的厚度以不大于30cm为宜，否则气泡不易从砼内部往上排出。同时应注重砼的振捣，以插入式振捣器振捣为主，附着式振捣器为辅，严防出现砼的欠振、漏振和超振现象。侧模板两侧下部间隔不超过1.5m梅花状布置变频附着式高频振捣器，间断式多次振捣（每次振捣15-25S）。单侧附着式高频振捣器应固定安装在模板上且数量在5个以上，同时一次开动高频振捣器3个以上。施工期间，拆卸附着式振捣器时，应把握好施工的连续性，确保进行下次振捣施工时附着式振捣器安装检查完成，以及振捣器开启数量。
通过砼质量的控制，采用分层分段浇筑，严格控制浇筑砼分层厚度，采用插入式振捣器与附着式高频振捣器的组合振捣方式，预制砼T梁的外观质量得到了大幅度提高。
2.3优化模板处理、加强养护
模板的平整度与光洁度是影响砼表观质量的又一关键因素。工程中模板不但要求足够的强度和刚度，同时还要保证模板顺直、平整，因此在选定施工方案或模板材料时，尽可能选择用优质、表面光滑的模板材料。为保证模板打磨干净，无锈蚀，可在模板表面涂刷一层水泥浆，然后用磨光机打磨，这样反复几次，可彻底清除模板表面的锈点。模板脱模剂选用具有消包化学成分的脱模剂，使用这种消泡型的脱模剂，当砼产生的气泡与模板表面脱模剂中所含的消泡剂相遇后，气泡会立即破灭或由大变小，由小变微，使砼表面起到极其平滑致密的效果。为防止脱模剂脱落和防止模板落尘、生锈，可在涂好脱模剂的模板上覆盖一层塑料薄膜，在砼浇筑时，分层抽出，这样既防止脱模剂脱落，又防止了砼浇筑时，水泥浆溅到上层模板上凝固，使拆模时砼表面被粘损，形成麻面。
养护是砼施工中最重要的一个环节，养护的好坏直接影响T梁的强度与质量。养护的目的是为了让砼中的水泥尽可能的充分水化，因而充足的水分对砼的养护至关重要，一旦砼内部水分失去过多，砼中水泥水化就会停止，其强度也会受到影响，表面强度影响最为明显。针对承德地区的气候特点采用两种养护措施。夏季喷淋养护，梁体采用自动喷淋补水的养护方法进行保湿养护。在砼拆模后及用土工布包裹T梁梁体，通过高压喷头定时喷水进行喷淋养护。冬季蒸气养护，承德地处暖温带向寒温带过渡地带，寒冷时间较长，冬季采用常压蒸气养护，等砼浇筑完成，外部罩保温罩，静停4-6h后，蒸气锅炉的蒸气通过管道向保温罩内通输道，对预制T梁梁体进行蒸气养护。
3、结论
砼的外观质量不仅影响美观，而且影响结构的耐久性。影响预制砼T梁外观质量的因素很多，它涉及原材料、配合比、施工、养护等诸多方面。本文以张承高速T梁施工为背景，从原材料的选择、砼配合比设计、现场施工以及模板处理和养护等几个环节研究分析影响T梁外观质量的因素，并针对各个环节提出了改进措施，取得了良好的施工效果，改进后的预制T梁砼外观质量较好。
【关键词】砼；预制T梁；外观质量；分析；改进措施
引言
张承高速公路是国家高速公路网二广公路支线—二秦高速的重要组成路段，张承高速公路是河北省北部地区规划的唯一一条东西向高速公路，也是张家口、承德两市高速公路网络的主要组成部分，它的建设对于河北省高速公路网的形成，改善路网分布不均衡布局结构，增强路网综合功能具有十分重要的作用，同时也将进一步完善承张两市的公路网络结构，提高两市公路交通总体水平。
本项目大部分桥梁设计为预应力砼T梁，T梁强度等级为50MPa，配合比设计为高性能砼。由于前期对高性能砼的施工技术掌握不够成熟，预制T梁外观质量较差，存在表面气泡较多、色泽混杂、有流水纹、麻面、砂痕等缺陷。针对这结砼T梁通病，从砼原材选择、模板处理、现场浇注施工、养护等各个环节进行了严谨调研，针对以上环节进行优化，加强施工控制，保障全线高性能砼的应用，切实做到砼的内实外美。
1、预制T梁外观质量调研分析
通过对实际工程操作分析认为预制T梁产生外观质量问题的主要原因有以下几个方面：
1.1原材料方面
水泥的质量波动是影响砼质量的因素之一。随着张承高速大规模的建设，砼用量的激增，并且业主要求C50以上砼只能选河北冀东水泥，水泥厂家水泥产量已经不能满足建设增长的需求，大量水泥有的没有经过熟化就直接向外运送。检测人员对进场的水泥进行抽检时发现，部分抽检水泥的温度偏高，同时在进行配合比复盘检验时发现，同样的配合比不同批次的水泥原材，拌和出来的砼其工作性差异较大，表现出砼拌和物均质性差，部分存在轻微离析、泌水等现象。
原材料中减水剂也是影响砼外观质量的又一重要因素，目前本项目工程均应用聚羧酸高性能减水剂，其中生产入围厂家近十家。减水剂品种较多，由于减水剂内部各种引气成分性能存在较大的差异，因此在砼中呈现的状态也不尽相同。个别厂家的减水剂中引气成分在砼中易形成较大气泡，且表面能较低，很容易形成联通性大气泡，一旦施工上振捣不合理，大气泡很难排出，砼结构表面极易形成蜂窝麻面。
1.2施工影响因素
施工控制是影响砼质量最关键的因素。目前工程中30m预制T梁所需砼在35m3左右，大约需要罐车运输四次，在现场发现运输罐车出料的砼工作性波动较大，其中在浇筑同一片T梁过程中，经现场对每一罐车砼进行坍落度测量、含气量测量，其检测数据均变化较大，主是由于拌和砼质量控制不稳定。
《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011中规定：采用插入式振动棒砼浇筑分层厚度，宜为300mm，但是在实际施工时，往往浇筑厚度偏高，这就造成砼内部气泡行程过长，即使振捣的时间达到要求，气泡也不能完全排出，这样容易使砼结构表面形成气泡。施工过程中还存在振捣操作与砼浇筑协调性较差的问题，浇筑过程中发现当模板内砼已经充满底板且高过底部变径处时，附着式振捣器仍未振捣此处。振捣工艺不当，导致砼振捣不充分，由于设计断面尺寸较小，加之波纹管的阻碍，截面变化处不容易振捣，气泡不易逸出，砼表面形成蜂窝、空洞，造成表面气泡，尤其是在马蹄附近气泡明显偏多。
1.3模板处理与砼养护
目前对于T梁模板表面脱模剂多采用机油或机油掺加柴油（掺量为20%-30%），由于机油粘度受温度影响较大，当气温较低时，尤其是冬季施工，附着在模板上机油较粘，新拌砼结构面层的气泡一旦接触到粘稠的机油，即使合理的振捣气泡也很难沿模板上升排出，直接导致砼结构表面出现蜂窝麻面。同时也对使用在机油中加入部分柴油作为脱模剂，柴油的加入能降低机油的粘度，这样能起到一定作用，但是仍不能取得令人满意的效果。模板处理完毕涂上脱模剂后，没有及时保护，直接暴露在室外，造成模板表面落尘，影响T梁外观质量。
关于砼的养护大多采用人工浇水养护，但是人工浇水养护的效果不太理想。一旦浇水的时间间隔较长，养护效果将变差甚至起不到有效的养护作用，将严重影响砼表面水泥颗粒的水化。砼如果没有得到合理的养护，容易在表面形成干缩裂缝，甚至可能因为水分蒸发快而出现粉化现象，这样就严重影响砼的表面回弹强度值。这就造成了砼表面回弹值偏低，而取芯检验强度又满足要求的现象。
2、改善措施
2.1原材料优选与配合比优化设计
严格控制集料质量，从料源抓起，石子增加水洗设备，控制好筛分曲线、细度模数、含泥量等指标；增加进场原料的抽检次数，发现不合格原材料立即清场处理。原材料上控制减水剂的质量和含气量，高性能砼一定要选用引气效果好，引入气泡小、分布均匀稳定的外加剂。
由于砼配合比中存在水泥用量较大，砼质量波动大，外加剂与水泥适应性不好等问题。根据这一情况，对现有配合比进行了调整，降低水泥用量，同时降低胶材用量，采用粉煤灰和矿渣两种掺合料复合掺加的设计。配合比中通过两种材料的“火山灰效应”、“形态效应”和“微集料效应”相互叠加，形成“工作性能互补效应”和“强度互补效应”，使砼具有良好的工作状态。
2.2增强施工控制，改进施工工艺
施工过程中加强砼质量的控制，严格控制拌和站砼出机状态，保证砼的和易性和工作性，保证砼质量稳定。拌和站每次砼开盘前应做好砂石含水量的测定，砼拌和时间不小于3min，严格控制砼的搅拌时间，保证砼拌和均匀及坍落度符合要求，并使拌和出的砼有较好的和易性。加强砼运输管理，对运输车辆进行合理调度，减少等待时间，同时针对现场砼工作状况及反馈给拌和站操作人员，并根据砼出现的问题及时进行调整。
砼在浇筑之前，应先计算砼总量和每层砼用量，并控制每次下料的砼数量，以及下料的摊铺长度。浇筑过程中，应分层分段整体斜向布料，分层振捣。分层的厚度以不大于30cm为宜，否则气泡不易从砼内部往上排出。同时应注重砼的振捣，以插入式振捣器振捣为主，附着式振捣器为辅，严防出现砼的欠振、漏振和超振现象。侧模板两侧下部间隔不超过1.5m梅花状布置变频附着式高频振捣器，间断式多次振捣（每次振捣15-25S）。单侧附着式高频振捣器应固定安装在模板上且数量在5个以上，同时一次开动高频振捣器3个以上。施工期间，拆卸附着式振捣器时，应把握好施工的连续性，确保进行下次振捣施工时附着式振捣器安装检查完成，以及振捣器开启数量。
通过砼质量的控制，采用分层分段浇筑，严格控制浇筑砼分层厚度，采用插入式振捣器与附着式高频振捣器的组合振捣方式，预制砼T梁的外观质量得到了大幅度提高。
2.3优化模板处理、加强养护
模板的平整度与光洁度是影响砼表观质量的又一关键因素。工程中模板不但要求足够的强度和刚度，同时还要保证模板顺直、平整，因此在选定施工方案或模板材料时，尽可能选择用优质、表面光滑的模板材料。为保证模板打磨干净，无锈蚀，可在模板表面涂刷一层水泥浆，然后用磨光机打磨，这样反复几次，可彻底清除模板表面的锈点。模板脱模剂选用具有消包化学成分的脱模剂，使用这种消泡型的脱模剂，当砼产生的气泡与模板表面脱模剂中所含的消泡剂相遇后，气泡会立即破灭或由大变小，由小变微，使砼表面起到极其平滑致密的效果。为防止脱模剂脱落和防止模板落尘、生锈，可在涂好脱模剂的模板上覆盖一层塑料薄膜，在砼浇筑时，分层抽出，这样既防止脱模剂脱落，又防止了砼浇筑时，水泥浆溅到上层模板上凝固，使拆模时砼表面被粘损，形成麻面。
养护是砼施工中最重要的一个环节，养护的好坏直接影响T梁的强度与质量。养护的目的是为了让砼中的水泥尽可能的充分水化，因而充足的水分对砼的养护至关重要，一旦砼内部水分失去过多，砼中水泥水化就会停止，其强度也会受到影响，表面强度影响最为明显。针对承德地区的气候特点采用两种养护措施。夏季喷淋养护，梁体采用自动喷淋补水的养护方法进行保湿养护。在砼拆模后及用土工布包裹T梁梁体，通过高压喷头定时喷水进行喷淋养护。冬季蒸气养护，承德地处暖温带向寒温带过渡地带，寒冷时间较长，冬季采用常压蒸气养护，等砼浇筑完成，外部罩保温罩，静停4-6h后，蒸气锅炉的蒸气通过管道向保温罩内通输道，对预制T梁梁体进行蒸气养护。
3、结论
砼的外观质量不仅影响美观，而且影响结构的耐久性。影响预制砼T梁外观质量的因素很多，它涉及原材料、配合比、施工、养护等诸多方面。本文以张承高速T梁施工为背景，从原材料的选择、砼配合比设计、现场施工以及模板处理和养护等几个环节研究分析影响T梁外观质量的因素，并针对各个环节提出了改进措施，取得了良好的施工效果，改进后的预制T梁砼外观质量较好。