预制箱梁砼外观质量控制工艺措施及原因分析

摘要:对预制箱梁砼外观产生质量问题的原因给出了详细的分析，并征对每种原因提出了切实可行的解决方案。

关键词:预制箱梁 外观质量 模板 浇筑

花旗营高架桥采用基本跨径为30m、20m、22.5m、23m 、26.5m 、27.5m 、28.5m 、29m、 32m 、33m、 35m后张法预制小型箱梁，全桥预制箱梁470片,梁厂集中预制。所生产的预制梁轮廓分明、线型顺滑而又不乏挺拔，砼表面平整、光滑、色泽自然均匀。砼施工要提高结构砼外观质量的有效措施方法，是必须认真、仔细地制定并落实工艺措施，高度重视砼的支架模板和砼浇筑的工艺质量控制。

一、模板制作安装质量控制

模板宜采用优质大平面组合钢模板，对使用的模板进行精密加工，同时保证模板具有足够的强度、刚度。模板在安装前，应均匀涂刷脱模剂。模板应支撑牢固，接缝严密，尺寸准确，确保不因模板漏浆产生蜂窝、麻面。立好的模板放置时间不宜太长。

二、砼浇筑工艺质量控制

结构砼工程要出外观美的精品，除模板质量的精良外，尤为重要且最难掌握的是砼施工中精细的工艺要领。建议对砼浇筑工艺质量按如下几方面控制：

1、砼配合比方面

通常选择砼配合比的水灰比、水泥用量的原则是要符合规范限定的砼强度和耐久性的要求，对外观质量要求高的预制箱梁配合比总的原则是：较通常情况的砼配合比作细微调整，即维持一定数量的水泥用量，略增含砂率，减少用水量。

（1）水泥用量

延长砼的模内养护期或加大水泥用量，有利于砼表面的自然光洁度。然而施工现场因工期要求等因素影响，模板需要加快周转速度，故延长模内养护期一般较难实现。为保证使砼拆模后表面仍有好的自然光泽，可考虑采用比通常情况略为加大或维持一定的水泥用量，对无外加剂的砼也可略为降低水灰比来考虑，但在任何情况下都不宜以增大用水量（随意加大坍落度）来增大水泥用量。

（2）含砂率

砂石骨料含砂百分率除与级配、空隙率相关外，还与砂子粗细程度相关。为使砼达到均匀密度实质量，充分改善砼拌合物和易性，在减水剂（水剂约在1％，粉剂1.5％左右）掺量不大的情况下，砂石含砂率较通常情况稍提高1~2％，砼成型后粗骨料被砂浆包裹覆盖层厚度均匀，砼表面不会出现“相料色差”。

（3）坍落度

砼拌合物成型可塑性的最终反映是砼坍落度，对砼外观质量的过程控制，最重要环节是砼坍落度控制。所以，恰当控制坍落度就很必要。根据现场施工观察，若坍落度略减少1~2cm，振捣效果好一些，有利于砼外观质量。为此，须将通常的非泵送砼7~9cm的坍落度调整为7±1cm，施工时，要求砼搅拌运送对砼坍落度波动严格按照上下限限差控制，以求砼的塑性稳定。

2、砼搅拌和运送

砼搅拌必须达到三个基本要求：计量准确，搅拌透彻，坍落度稳定。否则砼拌合物中必将出现水泥砂浆分布不匀或水泥浆分布不匀，给砼灌注带来先天性不足。砼搅拌要切实注意计量准确，包括砂石料表面含水量测定，以便控制加水量，加水量既要按照配料单要求，又要顾及到砼坍落度指标的稳定，加水多少最终受坍落度控制。当然，坍落度测定一是砼拌合物出机后测定；二是砼拌合物运抵浇筑现场，入模前测定。砼出搅拌机的坍落度应比运抵后的坍落度大一些。因砼拌合物的装运工具，运送距离及气温条件等因素，坍落度会有损失，为避免砼均匀性在浇筑前的早期受损，砼最大坍落度损失不超过30％。这些应在配合比设计时考虑外，更重要的是应在施工配料搅拌和运送作业上有确保措施，以确保砼达到工作和易性要求，即入模前测定的坍落度指标幅度范围。恰当的砼运送工具是砼搅拌车，汽车泵或地泵输送导管，无泵送条件时可采用砼料斗装汽车运输和起吊料斗灌注，而运输距离不宜过长，但任何情况都不宜采用拖拉机运输。

3、砼搅铺与振捣

强调浇与振并重，必须克服重视振捣、轻视浇铺的习惯现象。浇铺无序或振捣无方，都是砼产生各种不均匀性弊端的根源，唯一的克服方法是注意把握浇与振的“火候”。要求振捣要密切注视浇铺状况，什么状况不能振，什么状况可以振，以及振多长时间、遍数，都依据浇铺具体情况而定。把握火候，是确保砼建立均匀密实质量的措施。即对砼不要早振，也不要迟振、欠振、过振。

砼的浇振方法：

1）施工顺序

对于预制箱梁的施工顺序为：先施工底板砼，再施工腹板砼，最后施工顶板砼。施工时从一端向另一端，成斜面层次，全断面推进，同时要分段，分层地进行浇筑作业。底板砼一般比腹板超前施工3－5m。为了施工方便，可以在顶模上面多开几个天窗，施工顶板时再堵上。腹板紧跟底板施工，一定要分层施工，虚铺厚度40~50cm一层为宜（约为振捣棒作用半径1.25倍），每层砼挨次、连续进行等厚浇铺。顶板砼跟着腹板施工，要确保顶面标高、横坡控制。砼分段分层的后段与前段或上下层之间的浇筑（接茬）间隔时间，在常温气候条件下，限为2个半小时为宜。

2）浇前振后，切莫早振

砼振实过程，一是液化，二是振动，三是捣实。为达到砼均匀密实，应遵循前面浇后面振的配合步骤，切忌早振。所谓“早振”，有两种情况：一是指本层砼厚度未铺足或本层浇铺不到位或两侧模之间未全范围铺满（横向未到边，纵向不连贯），此时，如果急于振捣，则称早振。二是对本层砼浇铺段前沿临空部分，不管下段砼浇铺衔接，就过早振捣，也称为早振。箱梁砼浇筑，要切实注意对每层砼振捣作业时，始终保持“浇”与“振”前后相差一定距离，若浇铺长度为5m，则振捣长度为（5-0.5）m，即最前沿一段至少相当于振捣棒作用半径二倍的范围内的砼，不要急于振捣，待下一段浇铺接茬后再振。早振的结果是：（1）砼拌合物有流动现象，沙将与骨料分离或水泥砂浆泛出向低处漫溢；（2）再浇砼时，随砼浇筑量增加，砼液化面上升，则富水泥浆上浮，紧靠侧模面，形成色差带；（3）倘若振捣时过振，会出现水波纹似的云状或鳞状色斑。所谓“过振”，是振动延时过长，砼易产生离析、泌水。离析状态较重的，砼骨料分离，显露砂石；轻的出现泌水、砂线、砂斑。

3）快插慢提，振速控制

当振捣棒的棒头直径和振动频率一定，而施加于砼拌合物的振实力度，可以按每一点插棒位置的振捣时间或上提速度来定。砼振实特性表现为：砼已无显著沉落、表面呈现平坦，不冒气泡并开始泛浆。对能见度低或阴角部分，以快插慢提的速度为准，采用通常的插入式振捣棒，整个过程的累计振捣时间为25秒左右。即按本层砼厚度作振捣动作：（1）“快插”，用1~2秒时间尽快插入后上下抽动2~3次，以助砼沉落稳定；（2）“振捣”，振捣棒于插点不提动，用10秒左右时间振捣；（3）“慢提”，振捣棒往上提时慢速提动约用15秒时间（即按每次3~5cm速度上提，每提一次停1~2秒时间），振实并排气。振捣棒提的快了，砼中的气泡排除不好。

4）振捣作业注意事项

（1）操作注意

①振捣棒插点间距，最大不超过振捣棒作用半径1.5倍。中型50振动棒通常控制为40cm等距离移动，便可防止漏振现象发生。如前后2根振捣棒工作，其互相距离，一般为3~5m。

②要离开模板拼装缝20cm左右，因拼缝处是容易渗水漏浆的薄弱环节。

③振捣棒作为砼的振捣工具，切莫用于振赶砼流动。防止砂石散失而失去均匀性。亦不得将振捣棒卧下来（呈水平状态）振捣，否则表面泛浆严重，导致产生层次（带状）色差。

④掌握振捣时间或速度，还与拌合物坍落度大小有关，如拌合物较稀时，相应缩短振捣时间，减少抽动次数，防止过振。

（2）振力配备

同振动强度通常以振动加速度来表示，一般认为被振体振动加速度达到2~4倍的重力加速度g。砼振动力除与砼重量相关外，还与砼坍落度、钢筋、波纹管密集度有关。对一定重量，一定坍落度和布筋的相同条件，砼振动密实的总能量是一定的，其振力配备条件，使振动力大小和振幅大小要满足。因振荡棒的作用半径有限，约为40cm左右，故需采用多台器具，多点动作来完成砼振捣。

三、箱梁砼外观质量通病分析

综上所述，箱梁砼外观质量通病，按其产生的原因，基本上可归为两类：一种由于砼浇铺振捣工艺不妥所产生的外观质量问题；另一种是由于模板、钢筋和砼等综合因素引起的外观质量问题，以上均作了分析。