張恩軍

摘要：預(yù)制是橋梁施工的重要手段之一，但由于該技術(shù)在應(yīng)用的過程中，受到主客觀條件的限制，存在裂縫、氣泡和色差等質(zhì)量問題，影響橋梁施工質(zhì)量的提高。為此，本文將針對這些問題，找出具體的橋梁預(yù)制技術(shù)問題處理方法，以其提高預(yù)制技術(shù)的應(yīng)用水平，進(jìn)一步提高橋梁施工的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：橋梁施工，預(yù)制技術(shù)，問題處理

一、橋梁預(yù)制技術(shù)應(yīng)用的常見問題分析

橋梁預(yù)制技術(shù)的應(yīng)用，經(jīng)常出現(xiàn)的問題包括裂縫、氣泡和色差三方面的問題，這些問題主要表現(xiàn)為下列幾方面：

（一）裂縫問題

裂橋梁縫主要有沉陷裂縫、干縮裂縫、溫度裂縫、預(yù)應(yīng)力裂縫幾種。首先是沉陷裂縫，主要是因?yàn)橥饨绲臏囟炔粩嗌撸瑢?dǎo)致梁體的水分蒸發(fā)速度加快，從而造成凝膠失去水分，凝膠顆粒的間距越來越小，最終因?yàn)槭湛s而產(chǎn)生沉降裂縫。其次是干縮裂縫，這種裂縫是因?yàn)轫艃?nèi)部的毛細(xì)水減少，使得毛細(xì)管內(nèi)部的壓力越來越大，最終擠壓管壁，再加上新的混凝土干縮速度快于老的混凝土干縮速度，最終會導(dǎo)致接縫的表面出現(xiàn)施工縫。再次是溫度裂縫，梁體在分塊澆筑的過程中，已經(jīng)硬化的混凝土塊體約束新澆筑的混凝土塊體，新老混凝土塊體的溫度差異，最終引發(fā)溫度裂紋。最后是預(yù)應(yīng)力裂縫，這種裂縫主要發(fā)生在橋梁端塊的錨下應(yīng)力區(qū)域和縱向預(yù)應(yīng)力筋的縱向位置，主要是因?yàn)樵趶埨倪^程中，混凝土尚未達(dá)到預(yù)定的強(qiáng)度，而產(chǎn)生錨中局部的泊松效應(yīng)，而逐漸出現(xiàn)橫向環(huán)狀拉應(yīng)力問題，最終導(dǎo)致開裂。

（二）氣泡問題

混凝土作為建筑領(lǐng)域的一項(xiàng)主要建筑材料，被大家所廣為關(guān)注。近年來，隨著社會的發(fā)展，其技術(shù)要求也作了相應(yīng)提高，不僅對其內(nèi)在質(zhì)量要求嚴(yán)格，且在外觀質(zhì)量上也作出了很大的要求。對于混凝土表面產(chǎn)生的氣泡，已成為大家非常關(guān)注的問題。混凝土產(chǎn)生氣泡的原因很多，通過多年現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)的分析和總結(jié)，主要有以下幾個方面的原因：

（1） 級配不合理，粗級料過多，細(xì)級料偏少；

（2） 骨料大小不當(dāng)，針片狀顆粒含量過多；

（3） 水泥用量相對較少的低標(biāo)號混凝土；

（4） 用水量較大，水灰比較高的混凝土；

（5） 與某些外摻劑以及水泥自身的化學(xué)成分有關(guān)；

（6） 使用表層刷油的鋼模板成型的混凝土；

（7） 與混凝土澆筑中振搗不充分、不均勻有關(guān)。

氣泡的形成主要是屬于一種物理原因。根據(jù)集料級配密實(shí)原理，在施工過程中，如果使用材料本身級配不合理，粗集料偏多骨料大小不當(dāng)，石料中針片狀顆粒含量過多，以及在生產(chǎn)過程中實(shí)際使用砂率比實(shí)驗(yàn)室提供的砂率要少，細(xì)粒料不足以填充粗集料之間的空隙，導(dǎo)致集料不密實(shí)，形成自由空隙，為氣泡的產(chǎn)生提供了條件。

水泥和水的用量，也是導(dǎo)致氣泡產(chǎn)生的主要原因。在實(shí)驗(yàn)室試配混凝土?xí)r，考慮水泥用量主要是針對強(qiáng)度而言。如果在能夠滿足混凝土強(qiáng)度的前提下，增加水泥用量，減少水的用量，氣泡會減少，但成本會加大。

在水泥用量較少的混凝土拌和過程中，由于水和水泥的水化反應(yīng)消耗部分用水較少，使得薄膜結(jié)合水、自由水相對較多，從而讓水泡形成的機(jī)率增大，這便是用水量較大，水灰比較高的混凝土易產(chǎn)生氣泡的原因所在。

混凝土的外加劑和水泥自身的化學(xué)成分，也是導(dǎo)致氣泡產(chǎn)生的原因。雖然由于化學(xué)成分產(chǎn)生的氣泡比物理原因產(chǎn)生的氣泡，在生產(chǎn)實(shí)踐中出現(xiàn)的機(jī)率要小得多，但這也是一個不容忽視的原因。

（二）色差問題

橋梁預(yù)制梁混凝土以自然色作為飾面，但容易出現(xiàn)色差現(xiàn)象，主要原因有以下幾個方面：首先原材料的變化，混凝土的骨料、粗骨料、細(xì)骨料等，采用的是石灰?guī)r、石英巖、河砂、山砂的成分差異性大，在光反射和折射的影響下，就會顯示出不同的顏色。其次是混凝土攪拌的時間不足，水泥和砂石料無法均勻融合，這也是造成色差的主要原因。再次是混凝土在澆筑的過程中出現(xiàn)離析現(xiàn)象，尤其是混凝土接茬的位置，青白色差現(xiàn)象非常明顯。最后是模板出現(xiàn)漏漿，拼裝不夠完整，接縫緊貼程度不足，造成接縫處的漏漿和漏水，引起水泥漿的流失和水分的蒸發(fā)，從而產(chǎn)生麻面或者翻砂，形成明顯色差。

二、橋梁預(yù)制技術(shù)應(yīng)用的問題處理措施

針對橋梁預(yù)制技術(shù)存在的問題，筆者結(jié)合實(shí)際的施工經(jīng)驗(yàn)，對相關(guān)的技術(shù)問題處理措施進(jìn)行了如下總結(jié)：

（一）裂縫問題處理措施

橋梁預(yù)制技術(shù)的裂縫問題，需要在控制混凝土質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提高箱梁的施工工藝技術(shù)水平，并對預(yù)應(yīng)力施工的質(zhì)量予以控制。

（1）混凝土質(zhì)量的控制：主要通過水泥、骨料外加劑、配合比的質(zhì)量水平。水泥方面需要考慮凝膠的組成結(jié)構(gòu)，尤其是水泥的毛細(xì)孔和凝膠孔形狀；砂石骨料方面則要選擇粒徑比較大的石子，大約為10-25mm粒徑，砂子則可選用細(xì)度模數(shù)為2.6-2.9的粗砂；外加劑方面需要有利于改善混凝土的溫度應(yīng)力，并具有較好的連接性。配合比方面需要滿足混凝土的和易性、強(qiáng)度水平和耐久性等基本要求，合理確定水泥、水、石子、砂子、外加劑等的用量比例，并澆筑均勻和振搗密實(shí)，全面降低混凝土的干縮性，提高混凝土的抗拉性能。

（2）箱梁施工工藝水平的提高。一方面是養(yǎng)護(hù)，在澆筑混凝土之后，提高養(yǎng)護(hù)的水平，防止干縮裂縫的出現(xiàn)，可采用在混凝土表面直接養(yǎng)護(hù)的方式，提高混凝土表面的濕潤程度，防止混凝土失水干縮。另一方面是澆筑混凝土的時候，應(yīng)該水平分層，斜向分段的工藝進(jìn)行澆筑。先從頂板開始下料，然后再進(jìn)行底板和腹板的澆筑，而且各層之間要控制好適當(dāng)距離的坍落度，譬如底板和頂板之間坍落度控制在14-16cm之間，底板和腹板之間的坍落度控制在16-18cm之間。另外混凝土的振搗以附著式和插入式相結(jié)合方式，其中前者為主，在設(shè)置振搗器之后，再插入振搗棒，并兩邊均勻?qū)ΨQ地進(jìn)行振動，避免過振或者漏振。

（3）預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量水平的提高。預(yù)應(yīng)力施工是梁體施工的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到箱梁的承載力水平，因此對預(yù)應(yīng)力的精度要求比較高，為了防止在施工中受到不良因素的影響，需要標(biāo)定千斤頂和油表，同時檢查錨具和鋼絞線的質(zhì)量，在張拉的時候則要控制混凝土的強(qiáng)度和彈性模量，并盡量縮小工作錨和錨墊板的距離，以及控制好張拉施工的工序等。

（二）氣泡問題處理措施

以T梁施工為例，這種梁體的施工特點(diǎn)是下翼緣寬、中間腹板狹窄，混凝土施工經(jīng)常在下翼緣和中間腹板之間產(chǎn)生氣泡，消除這些氣泡需要在澆筑混凝土的過程中，將混凝土中的氣泡導(dǎo)向排除。

（1）嚴(yán)格把好材料關(guān)和水灰比?？刂乒橇洗笮『歪樒瑺铑w粒含量，備料時要認(rèn)真篩選，剔除不合格材料。選擇合理級配，使粗集料和細(xì)集料比率適中。選擇適當(dāng)?shù)乃冶?，可以在?shí)驗(yàn)室內(nèi)多做幾組，相互比較從中擇優(yōu)選用。努力降低實(shí)際生產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)之間的偏差。施工過程中要及時做好材料含水量檢測，應(yīng)該做到每車集料都要過稱，如能采用電子計量效果更佳，采取質(zhì)量比控制，并隨時調(diào)整現(xiàn)場配合比，使用水量和砂率不致發(fā)生較大偏差。選擇適當(dāng)?shù)乃冶?，可以在?shí)驗(yàn)室內(nèi)多做幾組，相互比較從中擇優(yōu)選用。

（2）建立模型。模型的建立對其剛度、振動器布置、板面彈性都有一定的要求，在布置振動器的時候，需要保持整個模型的同步震動，而且要控制模型的剛度，避免在沒有振動力的情況下鋼板產(chǎn)生疲勞，另外模板的彈性也要控制好，以免由于沒有彈性而產(chǎn)生密集氣泡。模板應(yīng)保持光潔，脫模劑要涂抹均勻但不宜涂的太多太厚。如條件允許可，在模板上打小孔以排出下面的空氣或多余的水分。

（3）選用化學(xué)成分品質(zhì)優(yōu)良的外加劑。目前這方面的品牌很多，不能一概而論。進(jìn)行化學(xué)分析當(dāng)然是一種辦法，但對于實(shí)際生產(chǎn)，最簡便易行的辦法莫過于多做幾組試件，選取一種較好的用于生產(chǎn)。水泥應(yīng)選用普通水泥或硅酸鹽水泥，不宜用復(fù)合水泥或混合水泥，因混合水泥的飽水性和和易性較差。水泥的標(biāo)號應(yīng)與混凝土配合比的標(biāo)號相適應(yīng)，不宜采用標(biāo)號過高的水泥，否則會降低混凝土中水泥的用量，影響混凝土的和易性。

（4）混凝土布料的控制?；炷恋牟剂蠎?yīng)為斜向分段布料和水平分層布料兩種，前者是在混凝土5-6m的范圍內(nèi)，控制混凝土的自重結(jié)合外加振動力流動形式，具有施工進(jìn)度快的優(yōu)點(diǎn)，但需要控制施工接縫的承載力，否則無法有效排除氣泡，另外一種方式控制混凝土的每層的攤鋪厚度，需均勻攤鋪，縱向延伸往復(fù)，攤鋪與振搗同步進(jìn)行，可以將氣泡充分排出，但具有施工周期長的缺點(diǎn)。

（5）混凝土的振搗。在混凝土拌和澆筑過程中，容易混進(jìn)一些空氣?；炷涟韬臀锏臍馀菁炔荒茏孕幸莩?，也不會靠本身的重量將這些氣泡排出，所以振搗是使混凝土獲得密實(shí)，排除氣泡的重要手段。振搗時骨料顆粒相互靠攏緊密，將空氣帶著一部分水泥漿擠到上部，氣泡借助震動力冒出來。振搗時間與氣泡的排除有直接的關(guān)系。一般來講，振搗時間越長，力量越大，混凝土越密實(shí)。但時間過長，石子下沉，水泥漿上浮，發(fā)生分層、泌水、離析現(xiàn)象，使有害氣體集中于頂部，形成“松頂”。時間過短，骨料顆粒還沒有靠攏緊密，不能將水和多余的空氣排出，達(dá)不到密實(shí)的目的。對于流動性較大的混凝土，震動力不能過大，時間不宜過長；對于干硬性混凝土，則必須強(qiáng)力振搗。振實(shí)的標(biāo)志是：在振搗過程中，當(dāng)混凝土停止下沉，表面不在出現(xiàn)氣泡，就認(rèn)為已經(jīng)振實(shí)。

在一定條件下，延長振搗時間，可以提高振搗效果，但不能增加有效范圍。而有效范圍之內(nèi)的氣泡才能在振搗過程中排出，所以要選擇合理的振搗半徑。提高振搗頻率，能有效提高震動范圍，而頻率過大時，振動范圍反而又減小。在通常情況下，插入式振搗器的振搗半徑是45～75 cm ，插入間距大都限制在60 cm 以下。不同的振搗方法，搗實(shí)的混凝土厚度也不同。振搗器插入的速度也影響氣泡的排出。要求是“快插慢拔”，即插入速度要快，使上下部混凝土幾乎同時受到振搗，拔出時則要慢，否則振搗棒的位置不易被混凝土填實(shí)，容易形成空隙。

（三）色差問題處理措施

橋梁混凝土預(yù)制色差的控制，需要從模板、混凝土配合比、原材料等方面進(jìn)行控制。首先是模板質(zhì)量的控制，對鋼模板的表面進(jìn)行刨光處理，確保鋼模板表面的干凈，然后提高模板接縫的嚴(yán)密性，并均勻涂刷脫模劑。其次是控制混凝土的配合比，保持橋梁混凝土澆筑坍落度的一致性。再次是控制原材料，包括水泥、碎石、砂子、粉煤灰、外加劑等，水泥方面主要選擇硅酸鹽水泥，選擇合適強(qiáng)度等級的水泥；碎石是粗骨料，粒徑控制在5-25mm，而且不帶其他雜質(zhì)的碎石；砂子是細(xì)骨料，盡量選擇中粗砂，細(xì)度模式控制在2.5以上；粉煤灰主要控制細(xì)度和雜質(zhì)，調(diào)節(jié)混凝土的流動性和后期強(qiáng)度；外加劑選用聚羧酸型外加劑等。

三、結(jié)束語

綜上所述，橋梁預(yù)制技術(shù)的應(yīng)用，經(jīng)常出現(xiàn)的問題包括裂縫、氣泡和色差三方面的問題，針對橋梁預(yù)制技術(shù)存在的問題，筆者結(jié)合實(shí)際的施工經(jīng)驗(yàn)，一方面是在控制混凝土質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提高箱梁的施工工藝技術(shù)水平，并對預(yù)應(yīng)力施工的質(zhì)量予以控制，并在澆筑混凝土的過程中將混凝土中的氣泡導(dǎo)向排除，另一方面是從模板、混凝土配合比、原材料等方面進(jìn)行控制混凝土預(yù)制色差，提高橋梁預(yù)制梁的整體施工質(zhì)量水平。

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