1、箱梁高标号砼质量控制【摘要】通过对工、料、机、法、环等各大要素分析，结合杭长高速上跨桥等预制箱梁制作养护的工程实例，从实践中总结出砼质量控制的方法、手段。 中图分类号： U448 文献标识码： A 一、选题缘由 在铁路营业线施工中，下穿箱涵制作的质量把控己相当成熟。但随着城市公共建设的发展，上跨立交项目已越来越多地出现在营业线施工中，其中高标号砼的预制箱梁亦越来越频繁地出现，高标号砼的质量把控，无论是产品材料还是配合比的设定、塌落度的取值，均不同于下穿箱涵中以 C35、C30 为主的砼制作。如何把控上跨桥预制桥梁质量，已是在新的形势下，摆在我们面前一个急需解决的问题。 本文将从桥梁的预制、张拉
2、，养护等方面入手，对上跨桥预制箱梁高标号砼的质量控制要点进行探讨。 二、控制要素分析 根据全面质量管理理念，用鱼刺法（因果图法） 。从工、料、机、法、环等五个方面分析影响的因素，这五大因素又可划为稳定因素和可变因素。 1、稳定因素：工、机、法设定后，一般相对稳定。而材料项中砂、石料等均为地材，即使同一厂家和产地砂、石料，也会有批次不同之差，但只要将每批材料间变化值控制一定范围内，也可视之为稳定因素。 2、可变因素：环境因素的变化起伏是最大的。 工地周围的人文环境，制梁场地、运梁道路等自然环境，随时可能会偏离原先预想的轨道，从而影响原定施工组织及工期，必需调整生产工艺。 其中，最为敏感的是气候的
3、变化，尤其是湿度及空气中含水率的变化，直接影响到砼配合比、塌落度的设定，故本文重点研究对象。 三、控制过程事例及分析 杭长高速公路上跨宣杭老线铁路桥，桥梁跨度 40 米，梁高 2 米，为 C60 高标号砼，本文就该箱梁预制砼质量控制作为研究对象。 一） 、原材料及配合比设定 一般采用市场商品砼，有以下三个方面的问题： 1、商品砼厂家因利益诉求，所用的材料控制不严，虽 28 天试压强度能达到设计要求，但富余量不多，后期强度甚至不升反降，有许多厂家甚至从未有拌制高标号砼的经验，盲目采用可能会造成 28 天强度不达标的风险。 2、砼厂家因高标号砼供应量少，如特意开辟场地堆放材料，腾出拌合炉拌制，无形
4、中会增大成本，加之成品不合格的概率较之普通标号砼为高，故也不愿提供。 3、浙江省公路规范要求上跨桥梁板必须采用自拌混凝土。 综上所述，商品混凝土厂家及项目管理各方技术人员，根据工地实际情况，针对混凝土粗细骨料及附加剂材料分析，提出设计四种（厂家提供、现场初定、满足工期、气候影响）状态下拌和混凝土设计配合比。混凝土粗细骨料及附加剂材料分析： 1、水泥：普通硅酸盐水泥（P.O）其性质早期强度略低耐腐蚀性稍好水化热略低抗冻性和抗渗性好抗炭化性略差耐磨性略差；硅酸盐水泥(P、P) 其性质强度发挥快水化热高耐磨、抗腐蚀可，适应大多数的建筑用途。本工程采用硅酸盐水泥，用品牌较好的海螺水泥。 2、粉煤灰和石
5、粉：掺加适量的粉煤灰可以改变混凝土的流动性，易于泵送；可以减少水泥用量，减少温度裂缝；可以粉煤灰增强后期强度，对早期强度有抑制性。但是粉煤灰稳定性差，在混凝土中通常选用等级高的粉煤灰。石粉基本与粉煤灰相同，但是石粉取材价格高，来源少。 3、砂子：砂子作用是填充石子的空隙，使混凝土更加密实。另外和水泥浆组成水泥砂浆，提高混凝土的和易性和流动性，宜选用天然河中砂，且含泥量要小于 2%。 4、石子：是混凝土中主要骨料，要选用质地坚硬，级配良好，吸水率低的碎石，针片状颗粒含量不超过 3%5%，含泥量低于 1%、压碎指标小于 10%。 5、外加剂：一般根据混凝土的具体要求采用。本工程采用高效减水剂。 根
6、据以上混凝土粗细骨料及附加剂材料分析，合理选择计算和试验确定如下表： 二） 、机械设备 本工程事先加工了四套整体钢模，长度方向 2 米一片拼接，高度方向沿梁外形曲线形成一个整体，无任何接缝。为防止砼振捣时泥浆上浮，每 2 米设一压樘。与箱身用型钢、螺栓连接，可调节、固定。 箱身外模沿长度方向设高频振捣仪，每 2 米一个，共 3 排，箱身下部 2 排，上部一排，交叉分置。 采用大泵泵送。模板安拆运输采用龙门吊。抽芯采用卷扬机。 一切准备就绪后，于 7 月 21 日正式开始浇捣第一片梁。 三） 、施工中根据不同的工作状态采用不同的配合比，结果如下表：之所以在表中列出了 7 天、28 天龄期的抗压强
7、度作为砼质量的检验 标准，是因为：28 天强度是规范要求、竣工资料移交要求决定的。增加 7 天强度值是为检测是否达到设计值的 95%，以期提早进入下一道工序。 表中还对外观稍有缺陷的砼梁作了客观描述，以随时跟进、整改，力求砼成品强度高、感观美，成为精品工程。并为以后制造高标号砼积累经验。 从表中，我们可以看出：浇梁时的湿度一直控制在 35 0 以下；砼外表面均光滑，平顺，未发现蜂窝麻面等预制箱梁贯有的通病，整体感官优。 现就现浇梁中不足之处进行分析和整改情况描述如下： 1、第一片梁是 437-2:为了追求强度，尽可能降低了塌落度极限值，本次浇梁共分 3 批泵送，每批 3-4 车，在第一批浇完、
8、第二批未浇之间，间隔时间过长，砼中物理水与空气中水份交换明显加快。因砼过于干涩，泵送时差点堵管，振捣时整个模板架发生强烈振动，梁顶振捣棒插入振捣后平均 50 秒左右昌泡，浇好后的砼外观虽平顺光滑，青光泛亮，但 2个批次浇捣间隙有明显分界。 2、浇第二片梁时，气温从 34降至 28，同时也注意控制 2 批砼间输送间隙，故外观明显间隙不复存在。但仍然因砼流动性差，振捣时振动强烈，烧坏若干高频振捣仪。因此得出结论：夏季塌落度下限控制值为150。本梁在抽芯时，因采用的是旧的芯模，模板已有微凹，故张拉耗时，且张拉时对砼内壁处外观造成一定影响。故决定重制芯模，为确保不再发生凹陷现象，将芯模内壁厚从 5mm
9、 调整到 6mm，从此，杜绝了上述现象的发生。 3、浇第 3 片梁时，采用了新的脱模剂，此脱模剂在高温中溶融，沿模板壁下溢，形成水纹状波痕，故浇捣成形后的砼表面也印上水纹状波痕。故又换了一批高品质的脱模剂。解决了问题。 4、浇左幅 437-1 梁时，是调整塌落度后浇的第一片梁，在浇的过程中，下起大雨，第二批 3 车砼运到塌落度均太大，无法满足现场要求，只好废弃。后通知拌和场微调，运到现场后，测得最大塌落度 205，成功拌制，外观无缺陷。此情况说明，夏季塌落度上限控制值为210。但本砼试块样品 28 天强度明显低于前几片梁，且低于 7 天强度值。分析原因，是试块取样时，因下雨，样品中 28 天的
10、粗、细骨料较少，胶泥材料偏多，未拌和均匀，导致抗压强度值偏低。而 7 天组试块取样拌和相对均匀。 由于此现象的发生，考虑到本配合比只有矿粉，未掺粉煤灰，而粉煤灰对砼的后期强度有很好的增强作用。为了解决本次所浇砼后期强度增长情况，对所送的试块中，有余量的左幅 437-2 进行了 61 天龄期检测，其值如下（表 6） 左 434-2 中板 61 天抗压试验值（表 6） 从表中可以看出，砼后期强度虽增强缓慢，但总体趋势仍在增强，未出现起初担心的不增反降，且强度达 70 以上，远超设计值。故证明本配合比可行。 4、在浇左 435-1 时，浇完后发现侧面局部缺水引起水泥浆流失导致外观偏黄，此部局部回弹达
11、标。故不影响强度，但外观有瑕疵。究其原因，是因为刚下过雨，气温相对降低，空气中湿度大于晴天，在浇捣砼时工人忽略了往钢模上浇水这一环节，钢模导热过快，模身发烫，将与模板表面沾附的砼中水分吸收蒸发而致。注意到这一现象后，及时更正，杜绝了再次产生。 5、在浇左 434-1 梁时，板顶有一不起眼纵向裂纹。分析是振捣不规范引起，更正后亦不再产生同一现象。 四） 、预制箱梁的养护。 其养护和下穿框架不尽相同。在预制箱梁上，有许多外露的预埋筋，在以往喷淋养护时，钢筋锈蚀，梁面锈迹斑斑，严重影响产品的质量及外观，而如采用滴冠法，因水流无法均匀撒在砼表面，在日光爆晒下沿水流流痕处会产生许多细微的龟裂。因此本次养
12、护采用最为传统最耗人工的浇水养护。保证处于养护的砼梁身永远处于湿润状态。从浇好梁的养护情况看，28 片梁中，每片梁的两个外侧面，没有一道细纹及龟裂。效果相当理想。 四、经验总结 在所有梁的浇捣中，塌落度在 170-190 之间时，不堵管、振捣时不会发生强烈震动，平均 25 秒左右即可昌泡，表观观感少见瑕疵，且砼的 7 天，28 天龄期强度也远超设计要求。吊装就位后，梁与梁间纵、横向接缝处平整度非常高、整体效果理想。 在高标号砼浇捣中，要注意： 1、模板要整体定制，尽量减少拼缝，拼缝间事先要用胶带纸粘贴，以防漏浆。拼缝要平顺，拼接处不得有凹凸。 2、芯模壁要厚。 3、脱模剂性能要好，要与季节相适
13、应。 4、采用高频振捣仪，要有压樘。 5、在夏季，不得在 35及以上温度下浇捣，不得在雷雨天浇捣。 6、边浇捣，边浇水给钢模降温。 7、各批次砼到现场的时间间隔要尽可能缩短。 8、外加剂固定，在试拌时即可明确初始塌落度和现场塌落度之间的塌落度损失值，便于控制现场塌落度。 9、注意试样取样的技巧。 10、注意梁顶砼振捣棒的规范性操作等细节。 在砼张拉中，注意： l、张拉数值必须请有相关资质的机构确定并留有书面技术交接资料。 2、张拉时严格按张拉值张拉，并注意张拉速度的控制。 3、注浆料的量、质均应符合相关要求。 在夏季砼养护中，注意： 1、预制箱梁内存水越满越好。存水高度1/2 内空净高。 2、
14、浇水养护比喷淋养护、滴冠法更能保证砼的外观美感。 3、3-7 天内须 24 小时不间断浇水养护，保证砼表面时刻湿润。白天每 30 分钟浇一次水，晚上每两小时一次。水要浇足量。 4、要用吸水性强的覆盖材料。 五、结束语 由于工期短，梁的片数少，时间跨度短，以上的砼配合比是在早期强度要求高、盛夏天气等特殊情况下采用的，是以提高经济代价设计的。要考虑经济效益及砼的后期强度有明显增强，就要通过实践总结出在使用 42.5 水泥，掺粉煤灰的情况下，制梁时应注意的事项，而这一点仅凭目前这一工程尚无法实现，也无法通过实践总结出冬季高标号砼制梁时应注意的事项。 期待下次有机会，通过己掌握的理论知识，指导施工实践，再通过实践，积累经验，更好地指导生产。
