浅析连续粱混凝土节段处外观质量控制

摘要 随着预应力混凝土材料性能的提高以及相关设计理论的完善，预应力混凝土结构在我国土木工程结构中的应用越来越广泛，需要修建更多的大跨度桥梁以跨越大江、大河和海湾，进而促进了预应力混凝土连续梁桥的发展，预应力混凝土连续刚构桥悬臂施工过程中，已浇筑完梁段的线形在后期施工中是不可调节的，为了保证大桥的顺利合龙及成桥线形满足设计要求，连续梁桥悬臂节段的混凝土外观质量控制必不可少。 本文以金华江特大桥75+4*135+75m连续梁为例，对大跨径预应力混凝土连续梁桥的节段间的外观质量施工控制技术进行了研究。

关键词 连续梁 混凝土 外观

1、工程简介

金华江特大桥跨金华江以及婺城大桥（75+4×135+75）m连续梁位于金华市婺城区。全长691.8米，连续梁位于直线上， 线路纵坡分别为 -11‰和-1.7‰；线间距5.0米。连续梁墩号为103～109号墩，其中106～108号三个墩位于金华江中。跨江中心里程为DK167+672，杭长客专线与金华江夹角55°。

梁部设计为单箱单室、变高度、变截面结构，顶宽12米，底宽7米，中支点梁高10.03米，边支点梁高5.83米，顶板厚0.48m；腹板厚度0.5-1.15m，按折线变化；底板厚0.485～1.2m，按曲线变化，局部加厚到1.8m。0号梁段长12米，悬灌梁段长3.0米、3.5米、4.0米。

0号段采用墩旁支架法施工，1-17号悬灌段采用挂篮施工，边跨现浇段采用钢管柱支架法施工。挂蓝主桁间距6.7米，主要受力结构采用钢板吊带进行承重，后锚利用梁体竖向精轧螺纹钢进行锚固。桥墩配备塔吊进行吊装，混凝土由拌和站集中供应。全桥搭设跨江贯通钢栈桥。

2、节段混凝土质量通病以及相应解决措施

针对梁体混凝土浇筑过程中常见外观质量问题，如混凝土表面错台、混凝土表面蜂窝麻面等，根据施工现场的薄弱环节，进行分析并制定相应解决方案。

2.1、混凝土表面错台

包括梁底错台和腹板内外侧错台以及顶面节段间的高差：梁底错台主要引起原因是挂蓝吊杆没顶紧，模板与上一节段混凝土表面留有空隙，新浇筑混凝土时流浆进去；另一原因是挂蓝底模模板与上一节段混凝土表面搭接过长，梁底本身为二次抛物线线性变化造成模板与混凝土表面留有空隙；腹板内外侧错台引起原因主要是模板本身刚度影响，经过多次重复使用造成变形（外模为钢模板，内模为竹胶板），另一原因为模板对拉拉杆的设置不合理，起不到很好的紧固模型的作用；顶面节段间接头位置的高差错台主要是由于混凝土浇筑过程中标高控制不严，浇筑完成后对表面进行抹面时未进行仔细检查。

解决方案：每次浇筑混凝土前安排专人检查挂蓝后下横梁锚固系统，采用可调螺旋千斤顶进行高度的调节，用特制钢销子进行锚固（挂蓝相关检算由厂家在挂蓝出厂时进行计算），确保挂蓝底模模板与上一节段混凝土表面紧贴无缝隙，为防止捣固棒振捣混凝土时销子抖动松动，每个销子增加一个开口销子。

外模：箱梁外模外框架由槽钢与角钢组焊而成，模板背带采用槽钢，板面为钢板，模板设计为组装活动式，可根据梁段的高度和长度变化随时接长（高）和拆卸。外模支承在外模走行梁上，后端通过吊杆悬吊在已灌好的箱梁顶板（在灌注顶板时设预留孔），后吊杆与走行梁间设有后吊环，后吊环上装有滚动轴承，挂篮行走时，外模走行梁与外模一起沿后吊环向前滑行。外模刚度经过专人检算，能满足施工生产需要。如下图二。

内模：全桥统一采用1.5cm厚竹胶板作为内模，为保持浇筑后的梁体混凝土表面光洁，下次浇筑时进行竹胶板表面的清理，并且竹胶板使用次数不超过3次，以防变形。内外模之间采用直径25mm的精轧螺纹钢带双螺帽进行对拉，该项工作每次浇筑前由质检员进行专项检查，拉杆间距顺桥向0.75m，垂直方向1.0m，同时必须保证与上一段梁体重叠部分有一排自上而下的拉杆。挂篮侧模以及拉杆检算合格。

底模：直接承受悬浇梁段的施工重力，底模由底模架和底模板组成。底模纵梁由槽钢组焊成，底模横梁分前后横梁，由槽钢制作。底模板采用定型钢模板，底模宽度应比箱梁底宽少3～5mm，两外缘固定3～5mm橡胶条，在灌注砼时，两侧外模由拉杆将底模夹紧，以防漏浆，底模架前端连有角钢可组成操作平台，供梁段张拉及其他操作。同时保证底模与已浇筑梁段的重叠部分不宜过长，现场按照10cm设置比较合理。

顶面高差错台：混凝土浇筑前根据测量抄平点位进行标高带的设置，标高带可采用钢筋或者较硬无收缩的尼龙绳，严格按照标高带进行布料以及后续整平抹面工序，成型桥面确保线路纵坡明显，坡度一致。

2.2、混凝土表面蜂窝麻面

2.2.1 内部原因分析：

（1） 、混凝土含气量过大。

（2）、混凝土配合比不当，混凝土过于黏稠，振捣时气泡很难排出。

（3）、由于混凝土和易性较差，产生离析泌水。

解决方法：

（1） 、选择使用优质的引气剂。优质的引气剂在混凝土中引人的气泡直径宜在10―200 微米，气泡表面能比较高，气泡在混凝土中分布比较均匀（平均间距不大于0. 25毫米）。

（2）、降低混凝土黏稠度。适当调整混凝土水灰比、砂率、胶结材料用量以及外加剂的组分，改善混凝土的黏稠性，也可以提高混凝土结构窗层的质量。

（3）、控制新拌混凝土和易性。如果混凝土离析泌水，严格控制振捣时间，必须适时进行复振。并且在混凝土浇筑前预留布料管，保证混凝土自由落体高度小于2m。

（4）、如果水泥中含有引气组分，在拌制混凝土时应在其中加入消泡剂。

2.2.2外部原因分析：

（1）、由于梁体结构高，最低截面高度也达到了5.83m，另外梁体钢筋密集，预应力管道分部集中，造成操作人员捣固困难，可视性相当差，只能采取在振动棒上做标记，凭感觉去振捣，容易造成局部漏捣、过振现象。

（2）、在《混凝土泵送技术规程》中规定“混凝土浇注分层厚度，宜为300-500毫米”，但是在实际施工时，往往浇注厚度都偏高，由于气泡行程过长，即使振捣时间达到规程要求，气泡也不能完全排出，这样也会给硬化混凝土结构表面造成蜂窝麻面。

（3）、不合理使用脱模剂是造成硬化混凝土结构表面蜂窝麻面的主要原因。 有时即便合理使用脱模剂，但由于不注意保护涂刷脱模剂后的模板，表面沾染木宵石渣等杂物，致使脱模后的混凝土表面产生麻面。

（4）、环境温度对混凝土结构面层的质量也有影响。由于气泡内部含有气体，因此气泡休积变化对环境温度特别敏感，环境温度高时气泡休积变大，气泡承载力变小，容易破灭。环境温度低时气泡体积变小，承载力较大，不容易形成联通气饱。春、秋季节昼夜温差较大，因此附着在混凝土结构表面的气泡体积变化也很大，当混凝土面层水泥浆体的强度小于气泡强度时，气泡体积随环境温度变化而变化，气泡周围的水泥浆体也随之变化，随着时间的推移水泥浆体的强度不断增加，当气泡周围水泥浆体达到一定强度时，再不随气泡体积变化而变化，如果此时正赶上气泡直径最大时，势必给混凝土面层留下孔洞。

解决方法：

（1）、针对结构大，钢筋、管道密集，振捣不易，经研究采用在模板表面开孔，有时甚至进人到箱体里面进行捣固，振捣半径不超过振捣棒作业半径的1.5倍。

（2）、严格按《混凝土泵送施工技术规程 》中的规定执行，每层混凝土浇注厚度不应大于 50 厘米。

（3）、选择使用优质的脱模剂，并在脱模剂中加入部分柴油，用来降低脱模剂的黏度，使气泡尽可能多的排出。另外混凝土浇筑前对模板进行充分清洗，去掉表面粘附的杂物。

（4）、复振是消除混凝土结构面层蜂窝麻面最有效的方法之一。在《混凝土泵送技术规程》中明确规定：间隔 20-30分再复振一次，春、秋季节进行混凝土施工时尤其重要。混凝土越往下层外观实体质量相对较好，原因就是在振捣上层混凝土时振捣棒插入深度有个搭接要求，相当于对下层混凝土又重新进行了一次振捣在捣固上层混凝土时。

3、混凝土浇筑的质量保证措施

3.1、准备工作

由于梁体高度较大（梁高5.83～10.03m），混凝土自由落体高度大于2m， 所以安装底板及腹板串筒，搭设顶板卸料平台，然后用净水冲洗模板表面特别在气温较高时要洒水使模板和钢筋降温，在做以上工作的同时，检查混凝土的拌合、运输、振捣等机械（具）是否齐备，运转是否正常。

3.2、灌注底板

底板混凝土用泵管直接灌注入模，入模后人工摊平，用50振捣棒振捣。灌注顺序由中线向两侧进行，砼采取分层浇注，每层厚度控制在30cm之内，并在倒角、张拉齿板处、锚垫板后加强振捣，以防出现蜂窝、麻面等现象，底板混凝土灌注完成后用抹子将顶面抹平。

3.3、灌注腹板

腹板混凝土以扁串筒入模，并分层灌筑，分层厚度以30cm为宜，振捣棒移动距离（ 即插入间距）不得超过振捣棒振捣半径的1.5倍，插入下层的深度以10cm为宜，不得超过20cm。在腹板内侧模上每隔2m左右开设振捣窗口，以利于混凝土的振捣. 待混凝土灌至窗口下缘时将之封严，腹板混凝土灌至翼板根部为止。

3.4、灌注顶板

顶板混凝土灌注顺序是从两腹板分别向中线及梁边对称灌注，混凝土直接由泵管入模，并辅以人工摊平，顶板混凝土灌注完成振捣结束后，用木抹子根据挂设的标高带将表面抹平

4、结束语

由于我分部在施工中综合考虑模板设计以及加固措施、高性能混凝土的质量稳定性以及挂篮吊杆的刚度变形、挂篮底模与已浇筑梁段衔接情况的好坏以及混凝土浇筑过程工艺的优化等措施，所以严格现场管理、科学组织施工、不断优化施工方案，严把过程控制关，确保了金华江特大桥75+4*135+75m连续梁优质、优量、高效的完成。

参考文献

中华人民共和国铁道部 TB10752-2010 高速铁路桥涵工程施工质量验收标准 北京 中国铁道出版社 2011年

中华人民共和国铁道部 铁建设【2010】241号 高速铁路桥涵工程施工技术指南 北京 中国铁道出版社 2011年