提高T梁施工預制質(zhì)量

1、提高預制T梁質(zhì)量施工技術(shù)畢國云（中鐵二局集團公司第一分公司）【摘 要】 本文介紹了京珠高速公路府淪河大橋預制“T”梁的施工方法，著重對影響“T”梁外觀質(zhì)量的蜂窩、麻面、水紋與底模漏漿進行分析。同時，就如何解決“T”梁出現(xiàn)蜂窩、麻面、水紋、底模漏漿等技術(shù)難題而采取的措施進行了闡述?！娟P(guān)鍵詞】 預應力砼“T”梁 施工技術(shù)概 述京珠高速公路是湖北省首次利用世界銀行貸款、建設規(guī)模最大、技術(shù)標準最高，結(jié)合中國國情實行國際管理模式菲迪克（FIDIC）條款管理的跨世紀宏偉工程。府淪河特大橋，是湖北省國道項目第五合同段的一座特大橋，也是京珠高速公路湖北段列為重點控制工程之一的最長的特大橋，由中鐵二局竟標中標承

2、建施工。該橋位于武漢市與孝感市交接處，處107國道府河大橋下游約4.5公里，跨越府河、淪河兩條季節(jié)性河流及東風垸分蓄洪區(qū)。橋起止里程K116+423.98-K122+371.02，全長5947米，計196跨，預制“T”梁2352片。于1998年12 月開工，工期38個月。府淪河大橋在T”梁預制中,“T”梁表面出現(xiàn)的蜂窩、麻面、水紋、底模漏漿等質(zhì)量問題,一直是困擾“T”梁施工的一大技術(shù)難題，不但嚴重影響著“T”梁的外觀質(zhì)量，而且內(nèi)在強度也難以保證。中鐵二局京珠項目經(jīng)理部以創(chuàng)精品工程為質(zhì)量目標,通過全體技術(shù)人員的共同努力，歷時兩個月，于99年6月率先攻克成功,解決這一普遍存在技術(shù)難題, 贏得業(yè)主的

3、好評，受到湖北省京珠高速公路建設指揮部表揚，世行代表的贊許，也迎來京珠線各大施工單位紛紛觀摹?，F(xiàn)就攻克這一技術(shù)難題的施工技術(shù)與施工經(jīng)驗做如下總結(jié)：1、“T”梁外表出現(xiàn)蜂窩、麻面、水紋的原因和處理措施1.1 引起“T”梁外表出現(xiàn)蜂窩、麻面、水紋的幾大因素：1.1.1 砼配合比合理性不夠；1.1.2 砼拌合物的和易性不好； 砼搗固方法不對。1.2 徹底解決“T”梁砼蜂窩、麻面、水紋所采取的主要措施：1.2.1 砼配合比選擇“T”梁質(zhì)量的好壞，除要選用質(zhì)量合格的組成材料外,配合比的選擇是否合理也非常關(guān)鍵。在水泥品種、粗細骨料已定的情況下，砼的強度（密實度）主要取決于膠空比。從膠空比的計算式可以看出：

4、砼的強度R與水灰比W/C成反比關(guān)系，水灰比愈大，水泥漿內(nèi)的孔隙愈大，強度愈低；水灰比愈小，則砼愈密實。但水灰比過小，砼搗固愈困難，愈易出現(xiàn)蜂窩、麻面。砼的強度與膠空比計算式如下:C·Vc··B/（C·Vc·+W）Vc··B/（Vc·+W/C）式中： B水泥水化后的體積與干水泥體積之比值C已水化那部分的水泥重量Vc水泥的比溶W水的體積水泥的水化程度R水泥的抗壓強度A水泥凝膠體的固有強度n與水泥性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)膠空比注1：本橋“T”梁砼標號：C50，碎石粒徑：12cm，砼理論配合比為水泥砂石水=11.692.530.38

5、。施工配合比示具體情況略微調(diào)整。 砼的和易性當砼的配合比選定后，要制成質(zhì)量優(yōu)良的砼，除要選用質(zhì)量合格的組成材料外,還要砼拌合物具有適于施工的和易性，以期硬化后，能夠得到均勻密實的砼，砼拌合物的和易性包括流動性、粘聚性、保水性等三個方面的性能。(1) 流動性：指砼拌合物在本身自重作用下能夠自己流動的性能。流動性的大小，主要取決于用水量或水泥漿量的多少。水泥漿愈多，流動性愈大，拌合物在機械振動作用下愈容易流動，灌注時容易填滿模型，搗固密實。反之，易出現(xiàn)氣泡、蜂窩、麻面。(2) 粘聚性：是反映砼拌合物的抗離析性能。主要取決于水泥砂漿用量的多少或配合比是否科學適當。如果配合比不適當，在施工中很容易發(fā)生

6、分層、離析。如果砼拌合物的粘聚性較小，則這種離析的傾向性就更大，致使硬化后的砼產(chǎn)生蜂窩、麻面等缺陷。如果粘聚性較好，就可以避免出現(xiàn)蜂窩、麻面等缺陷，從而保持砼的整體均勻性。(3) 保水性：是指砼拌合物保持水分不易析出的能力。如果砼拌合物的保水性較差，其泌水的傾向性就較大，這樣就易形成泌水，硬化后成為砼的毛細滲水通道。搗固時由于水分上浮，在砼表面還會形成一個疏松層。如果在其上繼續(xù)澆注砼，將會形成薄弱的夾層。此外，在粗骨料顆粒和水平鋼筋下面形成水囊或水膜，致使砼斷層。因此，為了保證砼的均勻性，除必須要砼拌合物具有足夠的流動性外，還要有良好的粘聚性和保水性。(4) 砼拌合施工由于和易性是一種綜合性的

7、技術(shù)性質(zhì)，因此要找到一種簡便易行而又能夠迅速準確地全面反映幾種性能的測定方法非常困難的，所以一般的作法是測定它的流動性（坍落度）為主，輔以對粘聚性和保水性的觀察。砼坍落度由試驗人員專門負責測定。在測出坍落度以后，用搗棍輕輕敲擊砼錐體的側(cè)面，看是否能夠保持整體向下坍落，由此來判斷粘聚性是否合格。除此以外，還要看砼錐體下方是否有水分析出，由此判斷保水性是否良好，綜合這兩方面的觀察和坍落度實測數(shù)據(jù)即可判定和易性是否合格。砼施工中各種技術(shù)指標：砼拌合時間不少于2min； 坍落度810cm，坍落度測回數(shù)（每片梁）不少于5次； 粘聚性與保水性均合格； 砼拌合：試驗人員全過程監(jiān)控。 “T”梁砼搗固（1）.當

8、砼拌合物的質(zhì)量合格后，并不意味著就能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的“T”梁。如何保證優(yōu)質(zhì)的砼拌合物，生產(chǎn)出的“T”梁外表不出現(xiàn)蜂窩、麻面、水紋而達到令人滿意的光潔度，砼搗固就顯得尤為重要，顯得特別關(guān)鍵。俗話說得好“巧”婦難做無米之炊，搗固人員水平再高，經(jīng)驗再豐富，如果沒有合適的震動器，也不能制成優(yōu)質(zhì)的“T”梁，現(xiàn)就所使用的震動器的性能及優(yōu)缺點作如下簡介：附著式震動器位置部置如圖1：CCCB圖1 附著式震動器位置部置圖AAAA70cm180cm70cm180cm500cm61cm40cm40cm30cm29cm200cm 注2： 本圖為附著式震動器在一塊“T”梁側(cè)模上位置部置。A 10槽鋼B 中頻率附著式震動器底

9、座C ZF150250KZ高頻率附著式震動器底座A、 普通附著式震動器：震動頻率低（28003000r/min），震幅大，震動時動力矩能量大部分消耗在鋼模板的形變上。因此，鋼模板的變形大、損壞快、漏漿多，傳遞到砼拌合物的激震能量小、效率低且重量大（3860Kg/臺）。安裝輔助時間長，但對大顆粒骨料效果顯著，粗糙振動效果好。B、 ZF150250KZ高頻附著式震動器與BPB150250KVA配套電源： 激震頻率高（9000r/min），激震力大（11.5KN），震動時砼拌合料流動性大，構(gòu)件密實度成型性好。 重量輕（21Kg/臺），使用方便，效率高，裝卸一臺僅需30秒鐘。 震幅小，對鋼模板的損壞小

10、、壽命長，其使用壽命為普通震動器的8倍以上。高頻率振動對振實拌合物中的小顆粒骨料效果顯著，但對大粒徑的骨料則效果較差。而中、低頻振動則相反，對大粒徑的骨料效果顯著，卻對小顆粒振動效果較差。為充分發(fā)揮搗固器的優(yōu)點，搗固出優(yōu)質(zhì)的“T”梁，在砼搗固中采用高頻率和中頻率相結(jié)合的復合振動。（2） 砼澆注方式因“T”梁腹板高而狹窄、鋼筋密，特別是波紋管變坡位置尤為突出。當砼和易性不好或粗骨料過大時，如果砼澆注方法不對，無論采用附著式震動器或者插入式搗固器，都在所難免在波紋管爬坡段出現(xiàn)蜂窩、麻面、水紋，甚至砼斷層。故砼澆注時，采用I、II區(qū)分段進行。“T”梁砼澆注時，在II區(qū)易出現(xiàn)分層，而I區(qū)不出現(xiàn)分層的主

11、要原因是：區(qū)：“T”梁砼澆注從I區(qū)端頭開始到II區(qū)端頭結(jié)束。砼開始澆注時，因“T”梁腹板斷面由寬變窄，腹板內(nèi)砼從斷面寬處下料到腹板底部，在震動器振動作用下，砼向前擠壓流動，沿波紋管由下向上冒出，故此段砼很容易搗固密實，不會出現(xiàn)波紋管阻擋砼而導致分層。II區(qū)：當砼從I區(qū)澆注到II區(qū)時，因II區(qū)腹板斷面開始由窄變寬，如果砼施工采用與I區(qū)相同的方向時，波紋管下部分砼是從波紋管上向下漏，很容易因砼和易性不好或粗骨料過大，波紋管上砼漏不下去，或即使漏下去也因搗固器震動，波紋管下砼向前流動，達不到理想的密實度導致蜂窩、麻面，甚至分層。相反，如果砼澆注從I區(qū)到II區(qū)交界處時，采用從II區(qū)端頭重新開始向I區(qū)澆

12、注（其施工原理與I區(qū)相同），則會避免波紋管阻擋砼拌合物，造成搗固不密實，出現(xiàn)砼分層的嚴重質(zhì)量問題。“T”梁砼施工分段區(qū)域劃分如圖2： I區(qū) II區(qū) 砼澆注方向 砼澆注方向 波紋管圖2 “T”梁砼施工分段區(qū)域劃分圖（3） “T”梁砼澆注施工砼搗固采用側(cè)模高頻率附著式震動器與低頻率附著式震動器，配以肋墻插入式震動器相結(jié)合的復合振動的施工方法。由圖2附著式搗固器位置安裝可知，高頻率與中頻率附著式搗固器對“T”梁馬蹄及腹板下部的振搗作用顯著而對腹板上部作用微小。為防止腹板中、上部出現(xiàn)氣泡，砼搗固時采用插入式震動器協(xié)助附著式震動器共同作業(yè)的施工方法。具體操作方法為：. 當砼料斗下料時，先開普通附著式震動

13、器振動，至砼拌合料全部進入腹板時停止振動。. 開動高頻率附著式震動器，使腹板內(nèi)的砼拌合料迅速排氣、提漿，致該部位砼密實為止，密實的標志是砼停止下沉，不再冒出氣泡，表面呈現(xiàn)平坦、泛漿。. 當一段腹板砼拌合料灌滿以后，再用插入式搗固器震搗，以防腹板上部因震動器部署過少，搗固不密實。其中：A. 每臺高頻率附著式搗固器作用時間為40秒鐘左右，可根據(jù)砼的和易性略微調(diào)整，直致砼表面泛漿，不再出現(xiàn)氣泡為止；B. 插入式搗固器為“T”梁全長范圍內(nèi)作業(yè)，插入時應快插慢提，每一處振動完畢后應邊振動邊徐徐的提出振動棒，以防止砼搗固不密實，搗固器碰撞鋼筋與波紋管。每點插入時間為10秒鐘左右，直致砼表面泛漿，不現(xiàn)出現(xiàn)氣

14、泡為止。相鄰插入點間距不得大于40cm；C. 砼澆注采用分段澆注，而非分層。砼因其和易性能成自然坡度，而非刻意追求某一角度。2、“T”梁底模漏漿問題底模漏漿也是影響“T”梁外觀質(zhì)量的又一重要因素。2.1 底模漏漿的主要原因：. 底模接縫處縫隙太大；. 底模加工精度不夠，相鄰底模寬度不一致；. 底模安裝時，中線不直；. 關(guān)模時，側(cè)模與底模密粘不緊。2.2 為防止底模漏漿采取的主要措施為：. 設計上在底模側(cè)面安裝“U”形槽形膠。同時，槽形膠上部須頂緊底模面板，以防因搗固震動，水泥漿從槽形膠與底模側(cè)面漏出。同時，嚴格控制底模子口尺寸，以防止槽形膠起不到應有的作用。. 嚴格控制底模寬度（精度為

15、7;2mm）；. 底模中線用精緯儀量測；. 底模除“T”梁吊裝孔位置以外，接縫處全部采用整體焊接打磨，使其成為無縫底模。底模安裝如圖3、4： A B B A 圖3 底模平面示意圖 6 9 374 9 6 C 圖4 斷面圖注： 本圖尺寸以毫米計 A 0.5長活動底模，用于吊裝移梁B 無縫底模C “U”形槽形膠3、施工效果我部制梁場自從6月初徹底解決“T”梁的蜂窩、麻面、水紋、底模漏漿等技術(shù)難題后，生產(chǎn)出的“T”梁外觀質(zhì)量達到精品要求（蜂窩、麻面面積不大于0.5%）。“T”梁外表砼顏色一致，光潔度好。在經(jīng)濟效益和社會效益方面取得了雙豐收。3.1 經(jīng)濟效益方面：直接經(jīng)濟效益196萬元（湖北省京珠高速

16、公路建設指揮部文件，凡達到優(yōu)質(zhì)工程的項目，橋梁每跨獎勵1萬元，共計196萬元。）3.2 社會效益方面：因府淪河大橋生產(chǎn)出的“T”梁質(zhì)量優(yōu)良，受到業(yè)主（湖北省京珠高速公路建設指揮部）世界銀行代表與外監(jiān)的一致好評（Very Good）和高度贊賞。并承諾在京珠高速公路湖北南段的投標中，同等條件下優(yōu)先考慮中鐵二局集團公司。從6月初至今來我制梁場參觀學習的施工單位連續(xù)不斷、應接不暇。為表彰我單位高質(zhì)量的制梁技術(shù)，湖北省京珠高速公路建設指揮部召集京珠線湖北段所有施工單位于9月25日來我制梁場開現(xiàn)場會議，將我部的施工方法在全線推廣，極大地樹立了我單位在湖北境內(nèi)和各施工單位中的形象，為我單位占領(lǐng)湖北市場的長遠戰(zhàn)略目標打下了堅實的基礎(chǔ)。4、幾點體會和建議4.1要徹底解決“T”梁的外觀質(zhì)量，無論從配合比的選擇，還是砼拌合物的和易性和施工工藝上都要高標準、嚴要求。4.2砼拌合必須由試驗人員全過程監(jiān)控，砼搗固必須是有搗固經(jīng)驗的熟練人員。無論是監(jiān)控砼拌合物