淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱梁的預(yù)制設(shè)計(jì)

淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱梁的預(yù)制設(shè)計(jì)

預(yù)制箱梁故障分析及處理方案近年來(lái)，隨著大橋安裝設(shè)備的廣泛應(yīng)用，預(yù)制箱梁已廣泛應(yīng)用于各級(jí)道路的建設(shè)。預(yù)制箱梁具有整體剛性強(qiáng)、預(yù)制簡(jiǎn)單、施工周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。然而，由于施工管理、技術(shù)等原因，箱梁的發(fā)病率不斷出現(xiàn)。分析預(yù)制箱梁在預(yù)制構(gòu)件中的問(wèn)題，提出了處理方案。1加強(qiáng)平臺(tái)設(shè)計(jì)，防止平臺(tái)不均勻沉降，導(dǎo)致箱梁結(jié)構(gòu)損失1.1加強(qiáng)預(yù)算編制場(chǎng)地的基本處理某預(yù)制場(chǎng)所在地表層以下50cm多為淤泥質(zhì)土,故對(duì)臺(tái)座基底采用山皮土做換填處理,并用重型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,實(shí)踐證明這樣是有效的。1.2安裝梁底、鋼架、臺(tái)座、裝復(fù)合式鋼網(wǎng)架擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)置雙層10cm×10cm的Φ16螺紋鋼筋網(wǎng)片,其余部分臺(tái)座基礎(chǔ)采用C25混凝土,厚20cm,內(nèi)鋪一層10cm×10cm的Φ10光圓鋼筋網(wǎng)片,基礎(chǔ)寬度大于梁底寬兩側(cè)各20cm。臺(tái)身采用C25素混凝土,臺(tái)身預(yù)埋緊固模板的拉筋孔道,在頂面邊角處預(yù)埋∠40mm×40mm等邊角鋼,以便于臺(tái)座頂面10mm厚的A3機(jī)裁等寬鋼板(預(yù)制箱梁底模)與臺(tái)身混凝土的固定連接密貼,在距梁端90~100cm處預(yù)留20cm×20cm的吊裝槽口。臺(tái)座制作時(shí)必須按設(shè)計(jì)要求設(shè)置反拱度,反拱度應(yīng)做成拋物線或圓曲線。鋼板接縫處必須焊接牢固、打磨平整、光滑,臺(tái)座棱角分明。相臨臺(tái)座的平面布置應(yīng)利于模板的裝拆及鋼絞線張拉操作。1.3排水系統(tǒng)的預(yù)留場(chǎng)地硬化時(shí),場(chǎng)地中心至二側(cè)門吊軌道之間形成了0.5%的泛水,在門吊軌道基礎(chǔ)上預(yù)留了縱向的排水溝,并與場(chǎng)外排水連通,形成了場(chǎng)內(nèi)排水系統(tǒng)。設(shè)置排水系統(tǒng)的目的不僅可以避免臺(tái)座遇水浸泡后降低其地基承載力及臺(tái)座產(chǎn)生不利變形,同時(shí)也是文明施工的需要。2模板拼接縫的加工箱梁內(nèi)、外模采用具有足夠強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,并能可靠地承受施工過(guò)程中的各項(xiàng)荷載的定型鋼模。若采用大塊組合鋼模板,模板拼縫處加工成企口縫,便于拼裝咬合,接縫間采用高密海綿膠條處理,確保接縫平齊無(wú)錯(cuò)臺(tái)、嚴(yán)密不漏漿,接頭處使用螺栓固定。為保障裝拆方便、表面光潔、無(wú)變形,在出廠前應(yīng)進(jìn)行預(yù)拼檢查,并逐一編號(hào)。模板面板的設(shè)計(jì)和材質(zhì)是影響箱梁外觀質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一,因?yàn)槎啻蔚闹苻D(zhuǎn)和吊運(yùn),需要選取滿足強(qiáng)度要求以及耐腐蝕、抗氧化性強(qiáng)以及彈模較高的板材。3混凝土表面必須考慮鋼筋地層的控制在模板上焊接鋼筋時(shí),須對(duì)模板進(jìn)行隔離保護(hù),以防焊渣掉落在模板上及焊弧對(duì)鋼模加熱造成褪火,在成品混凝土表面出現(xiàn)焊渣黑斑及褪火白斑。鋼筋保護(hù)層的控制是影響箱梁內(nèi)外質(zhì)量關(guān)鍵因素之一,為了防止保護(hù)層墊塊部位的砼色差,我們?cè)O(shè)計(jì)了三棱錐狀砼墊塊,減少了墊塊外露面。同時(shí),在外側(cè)模板靠上前,必須向內(nèi)臨時(shí)拉結(jié)腹板鋼筋,并掛好墊塊,防止模板與鋼筋直接接觸,導(dǎo)致模板被鋼筋表面的銹斑污染,影響砼外觀。4砂子的使用和分級(jí)因砼色澤與水泥礦料組份有關(guān),預(yù)制上部結(jié)構(gòu)水泥應(yīng)選用色澤青灰,均勻一致的普通硅酸鹽水泥,同一座橋的箱梁應(yīng)盡可能使用同一品種規(guī)格。同時(shí),采用級(jí)配良好,質(zhì)地堅(jiān)硬,顆粒潔凈的中粗江砂和級(jí)配良好、壓碎指標(biāo)符合要求的花崗巖碎石,砂子的細(xì)度模數(shù)、砂率以及砂石的含泥量是控制的關(guān)鍵。外加劑的選用需根據(jù)不同季節(jié)、不同氣溫條件進(jìn)行選取,同時(shí)在試驗(yàn)室進(jìn)行試配、比較和選擇,是保障砼質(zhì)量的關(guān)鍵。4.1去除混凝土中的自由水和氣泡,清洗凈表面的模板形成因素主要有水灰比、模板及振搗方法。在混凝土拌和物中,如水灰比較大、拌和用水計(jì)算不準(zhǔn)確、未調(diào)整施工配合比,將造成拌和用水量偏多,坍落度過(guò)大。由于模板不能吸收水分,則水分蒸發(fā)后在混凝土表面留下較多氣孔。如模板表面不夠光滑,脫模劑太粘,將滯留混凝土中的自由水和氣泡。若振搗間距較大,振動(dòng)時(shí)間不夠,將使得水分和氣泡難以脫離混凝土表面。采取辦法:1)嚴(yán)格控制坍落度和水灰比;2)摻加減水劑,減小用水量;3)使用清洗潔凈、表面光滑的模板;4)使用粘度較小的脫模劑;5)適當(dāng)減小振動(dòng)間距及延長(zhǎng)振動(dòng)時(shí)間;6)振搗時(shí)用槌輕敲模板,幫助氣泡逸出。4.2混凝土配合比當(dāng)出現(xiàn)漏振及振搗不好時(shí),砂漿沒(méi)有填滿粗集料之間的孔隙就會(huì)產(chǎn)生蜂窩。此外,混凝土配合比選配不當(dāng),砂率不足,集料級(jí)配不良,坍落度不適應(yīng)澆筑條件,鋼筋間距太小,模板漏漿均會(huì)造成水泥漿的不足或缺失難以填滿集料之間的空隙。采取辦法:1)通過(guò)交叉配比實(shí)驗(yàn)確定混凝土配合比(從含砂率、坍落度等多方面考慮);2)確保模板拼裝嚴(yán)密、無(wú)縫隙,防止漏漿;3)加強(qiáng)振搗,分區(qū)段專人負(fù)責(zé)。4.3優(yōu)化交界面造成反差冷縫出現(xiàn)的主要原因是分層、分段澆筑間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng),超出混凝土的初凝時(shí)間,上層振動(dòng)棒無(wú)法深入到下層混凝土,在兩層交界面上出現(xiàn)的色差現(xiàn)象。采取辦法:1)嚴(yán)格按每層下灰高度不超過(guò)30cm控制;2)設(shè)計(jì)料斗滿足腹板二側(cè)同時(shí)下料,集中供料、工人連續(xù)作業(yè),減少底板和腹板澆注時(shí)間差;3)增加備料,同時(shí)維護(hù)好現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備和機(jī)械,防止故障等原因?qū)е马艥沧⒅袛唷?)根據(jù)氣溫情況選擇合適的外加劑,使砼緩凝時(shí)間滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需求。4.4分層澆筑時(shí),混凝土自砼表面水波紋主要是施工中砼坍落度過(guò)大,經(jīng)振搗后混凝土離析,稀漿浮到混凝土表面,終凝后在混凝土表面形成似水波紋、顏色較深的形狀。此外混凝土分層澆筑時(shí),由于振搗上層混凝土與振動(dòng)棒沒(méi)有深入到下層足夠的深度,往往也會(huì)出現(xiàn)水波紋現(xiàn)象。采取辦法:1)嚴(yán)格控制混凝土坍落度,對(duì)坍落度不符合要求的堅(jiān)決禁止入模;2)振搗時(shí)必須將振動(dòng)棒透入到下層混凝土5~10cm;3)固定振搗操作工,防止欠振或過(guò)振。4.5混凝土與芯模粘連、脫皮、流固由于新拌混凝土離析,泌水造成水膜及水泥稀漿擠占骨料間的空隙,并分散包裹于骨料表面,當(dāng)水分遷移形成水膜痕跡及表層多孔低強(qiáng)度的水泥石,低強(qiáng)度的硬化水泥石在拆模時(shí)易與模板粘連、脫落,從而形成表面粗糙的魚(yú)鱗狀波紋。另外,當(dāng)芯模未反壓固定及底部未封閉時(shí),澆筑腹板時(shí)芯模上浮,混凝土出現(xiàn)塑性變形并向下滑移,將會(huì)在混凝土表面出現(xiàn)魚(yú)鱗紋。采取辦法:1)防止混凝土離析(控制骨料最大粒徑、適當(dāng)增加砂率、控制混凝土的泌水);2)對(duì)芯模反壓固定,防止上浮;3)底板分段澆筑后,及時(shí)封閉芯模底部,限制腹板混凝土從芯模底部上翻;4)適當(dāng)采取二次振搗,先用50型振動(dòng)棒,間隔一定距離(或時(shí)間)后使用30型振動(dòng)棒二次補(bǔ)振。4.6平整度、表面拉毛箱梁頂板表面質(zhì)量通病時(shí)常表現(xiàn)為裂縫、高低偏差等。而裂縫多以干縮裂縫為主,主要原因是養(yǎng)護(hù)不及時(shí)或養(yǎng)護(hù)不到位形成干濕循環(huán),導(dǎo)致裂縫;頂板厚度不足主要原因是芯?；騻?cè)模上浮引起;而平整度和表面拉毛構(gòu)造問(wèn)題主要是由收面、拉毛的時(shí)間和方法控制問(wèn)題引起。采取辦法:1)專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù),保障非冬季施工期的梁頂處于潮濕養(yǎng)護(hù)狀態(tài),并保障養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天;2)冬季施工養(yǎng)護(hù)應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)內(nèi)外溫