莊國峰
摘要:公路T形梁的現(xiàn)場預(yù)制中,易發(fā)生梁體漏漿、氣泡、水紋等質(zhì)量缺陷從而嚴重影響外觀質(zhì)量。文章結(jié)合施工實踐,簡要分析了外觀質(zhì)量問題的產(chǎn)生的成因與控制措施。
關(guān)鍵詞:公路T形梁;外觀質(zhì)量;控制措施;漏漿;氣泡
中圖分類號:U445.4 文獻標識碼:A
文章編號:1674-1145(2009)11-0157-02
某高速公路,設(shè)計為30m跨先簡支后連續(xù)T形梁,混凝土強度等級C50。生產(chǎn)初期,幾乎每片梁都存在漏漿,梁體表面氣泡、水紋較多(主要出現(xiàn)在腹板下端、下翼緣與腹板相接處、馬蹄截面及橫隔板部位),嚴重影響了T梁的外觀質(zhì)量。T梁強度及幾何尺寸雖滿足設(shè)計要求,但外觀不美,必須采取有效的控制措施。
一、外觀質(zhì)量問題的原因分析
(一)漏漿產(chǎn)生的原因
漏漿現(xiàn)象主要產(chǎn)生在模板底設(shè)置對拉孔處、模板接縫處、側(cè)模與底模接觸處。
1.模板接縫處和側(cè)、底模接觸處漏漿現(xiàn)象主要是因為模板制作粗糙,接縫不嚴密造成的,加之模板接縫處的橡膠墊過薄,只有3mm,起不到彈性密封作用。該處漏漿后形成一豎向沙眼帶,影響外觀質(zhì)量。
2.吊梁預(yù)留孔處和對位孔處為施工方便,割掉了“門”形底模兩側(cè)的鋼板,使得密封橡膠形同虛設(shè)而造成漏漿。
3.強力振搗引起模板拼縫處橡膠條松動而漏漿。
(二)氣泡產(chǎn)生的原因
1.在施工中,如果采用的材料本身級配不合理,在混合料中細集料不能充分填充粗集料的空隙,為氣泡的產(chǎn)生提供了溫床。
2.在T形梁的混凝土澆筑時,一般都采用鋼模,雖提高了混凝土的表面平整度,但是混凝土初期水化熱集中而鋼模又不能吸收熱量,當溫度降低后體積縮小,易留下氣孔。
3.在高標號混凝土中,一般都使用了外摻劑,外摻劑的使用可改善混凝土的和易性,提高混凝土強度,便于配制出具有高強度又具有大流動性的混凝土。但另一方面,在應(yīng)用外加劑時,必然會引入一定數(shù)量的空氣,空氣量過高會導(dǎo)致強度的下降,也易產(chǎn)生氣泡多的現(xiàn)象。
4.混凝土的拌和用水一部分用于水泥水化反應(yīng),另一部分拌和水以游離態(tài)存在混合料中,用來改善混凝土的和易性,以提高工作性。由于模板上的機油對游離水具有聚焦、粘附作用,易在模板上形成水珠,從而導(dǎo)致拆模后在梁體表面出現(xiàn)氣孔或水紋現(xiàn)象。
5.水灰比的大小也是影響氣泡產(chǎn)生的重要因素,水灰比小,混凝土為半干硬性的,在鋼筋密的T形梁中不易流動,需要大力振搗。另一方面,振搗不充分又容易出現(xiàn)蜂窩麻面。
6.工藝方面,在混凝土澆筑時分層太厚,振搗不及時,漏振;附著式振搗器振搗力度不夠;插入式振搗器拔出時過快,使插入時形成的孔洞中的空氣來不及排出,從而在混凝土內(nèi)部形成氣孔,在表面產(chǎn)生氣泡,這些都是氣泡多的原因。
(三)水紋產(chǎn)生的原因
水紋一般伴隨氣泡產(chǎn)生,若氣泡被有效地控制住,水紋也必然同時能被控制住。但在施工中也經(jīng)常遇見水紋
多而氣泡少的情況。水紋一般呈淚線狀、豎向平行分而,一般上端起始于氣泡處。
二、漏漿的控制措施
1.將模板拼縫處的橡膠條更換為5mm厚,且兩塊模板上都各設(shè)一層,然后用連結(jié)螺栓堅固地連為一體。
2.將底模兩側(cè)的3mm橡膠皮更換為10mm厚的中硬質(zhì)海綿條,為保障密封性能海綿條為一次性使用,每片T梁都須更換新海綿條。用乳膠粘結(jié)在模板上,海綿條的接頭設(shè)為斜接縫。
3.在吊梁預(yù)留孔處設(shè)置一活動門形鋼板,兩側(cè)設(shè)橫槽,以便裝卸活動門形鋼板。
三、氣泡、水紋的控制措施
(一)嚴格控制原材料
1.選用優(yōu)質(zhì)名品水泥。在施工中選用了國家免檢的42.5號華新牌水泥。
2.碎石采用壓碎指標高、級配好,針狀、片裝及雜質(zhì)含量低的孝感產(chǎn)石灰?guī)r碎石。
3.砂選用級配好,雜質(zhì)含量少的府河產(chǎn)中粗砂。
(二)正確選擇混凝土拌和參數(shù)
1.水泥用量
水泥自身的質(zhì)量對混凝土的和易性和外觀質(zhì)量有直接影響,經(jīng)與廠家共同試驗研究,采用以下措施改善物理性能指標,效果明顯。
(1)適當延長水泥的庫存時間,并提供專用水泥罐,提高水泥的穩(wěn)定性,減少水泥標準稠度用水量。
(2)通過改進生產(chǎn)工藝,水泥的細度有所提高,最終篩發(fā)量控制在3.0%以內(nèi)。
(3)在水泥廠進行了原料中摻與不摻生石膏的試驗,根據(jù)現(xiàn)場試驗結(jié)果,不摻生石膏效果要好些。
2.含砂率
根據(jù)試驗分析,只有適宜的含砂率才能保證混凝土良好的粘聚性、保水性和流動性。砂率過大,混凝土就顯得干燥,流動性?。簧奥蔬^小,則影響混凝土的粘聚性和保水性,對減少氣泡都不利。在試驗中,水泥用量采用485kg,外加劑0.6%,坍落度控制在7.0~9.0cm。經(jīng)多次試驗分析,含砂率在36%時,混凝土的和易性最好,混凝土強度合理,選定其為含砂率。
3.外加劑摻量
根據(jù)以往橋梁生產(chǎn)經(jīng)驗,外加劑摻量對橋梁外觀氣泡,水紋的影響,比水泥、砂子含量的影響更明顯,所以選擇更為慎重。外加劑摻量可根據(jù)混凝土的和易性、減水率、凝結(jié)時間影響等因素通過試驗確定。
4.坍落度
考慮到T梁中的鋼筋較密及以往的施工經(jīng)驗,坍落度確定為7.0~9.0%cm。
5.配合比
經(jīng)過大量試驗分析,結(jié)合橋梁外觀質(zhì)量進行比選,最終選定施工配合比為:水泥:砂:碎石=1:1.312:2.334,外加劑摻量為0.7%,水灰比為0.366。
(三)混凝土攪拌措施:攪拌混凝土采用分次投料、水泥裹砂法工藝
(四)嚴格控制澆筑、振搗工藝
當混凝土原材料、配合比選定后,混凝土的灌注、振搗工藝對提高橋梁外觀質(zhì)量主尤為重要。經(jīng)過多次改進,制定了合理的施工工藝。
1.振動設(shè)備。附著式振動器振動力2.2KN,端模安置5臺/節(jié)(4.3m),呈梅花狀;中間安置4臺/節(jié)(4m),置于下翼緣與腹板變截面處及1/2腹板處。同時采用振搗棒進行輔助振搗。
2.澆筑工藝。澆筑混凝土從一端向另一端連續(xù)作業(yè),沿梁長方向斜向分段、水平分層,坡率采用(1:4)~(1:5),一次均勻下料4~8m,不得來回復(fù)放,并密切觀察流動方向,保證混凝土在側(cè)振作用下順利流動。
3.振搗方法
(1)腹板、下翼緣放料時開動振動器,一般控制在1.5min左右。分為特振區(qū),下料6m范圍內(nèi);導(dǎo)振區(qū),下料前4m;重振區(qū),下料區(qū)后約4m范圍。
(2)為消除模板余振的影響,在開始灌注第4節(jié)模板時,由于第4節(jié)模板振動對第1節(jié)已沒有影響,采用插入式振搗棒對第1節(jié)進行重新振搗,將一次振搗棒軸心改為2次,個別部位也有3次的,效果較好。
(3)為保證第2次插振的搗固質(zhì)量,現(xiàn)場試驗測定了各種施工條件下的混凝土初凝時間,作業(yè)時嚴防振搗棒靠在模板或鋼筋下?lián)v固,并做到快插慢撥。
(4)在梁體全部澆筑完且混凝土尚未初凝前,進行一次不超過25s的大面積復(fù)振,這對于增加梁體表面的光潔度是有效的。
參考文獻
[1]王玉田,姜福香,譚錫國,岳渠德.預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁裂縫的成因分析及處理[J].鐵道建筑,2005,(6).