李小龍 姚少睿

（1.河北廣通路橋集團(tuán)有限公司，河北 邯鄲 056001；2.河北交投集團(tuán)沿海高速公路有限公司，河北 秦皇島 066000）

預(yù)制T梁是公路橋梁施工的關(guān)鍵工序，受原材料、設(shè)計(jì)配合比、施工工藝、養(yǎng)生等因素影響，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)預(yù)制T梁混凝土的強(qiáng)度偏差系數(shù)大、后期強(qiáng)度增長慢等問題，從而影響T梁混凝土的使用，降低結(jié)構(gòu)承載能力。本文分析了芒梁高速第二合同段預(yù)制T梁施工中，混凝土強(qiáng)度不均、后期強(qiáng)度增長慢的原因，并采取相應(yīng)技術(shù)措施，較好地解決了預(yù)制T梁混凝土強(qiáng)度問題。

一、T梁預(yù)制中混凝土的強(qiáng)度問題

芒梁高速第二合同段橋梁上部結(jié)構(gòu)采用30m預(yù)應(yīng)力T梁。預(yù)制施工檢查發(fā)現(xiàn)，T梁混凝土回彈強(qiáng)度差異較大。設(shè)計(jì)為C50，經(jīng)回彈檢測(cè)3d強(qiáng)度最小值42.2MPa，最大值57.9MPa，偏差系數(shù)3.64；7d回彈強(qiáng)度最小值44.7MPa，最大值58.2MPa，偏差系數(shù)3.63；28d回彈強(qiáng)度最小值54.1MPa，最大值60MPa，偏差系數(shù)4.56。通過試驗(yàn)結(jié)果，可以看出改進(jìn)前的強(qiáng)度分布不均，且后期回彈推定強(qiáng)度增長緩慢，主要表現(xiàn)為預(yù)制T梁混凝土3d現(xiàn)場(chǎng)回彈推定強(qiáng)度增長快，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上，但7d、28d混凝土現(xiàn)場(chǎng)回彈推定強(qiáng)度增長緩慢，甚至個(gè)別T梁28d現(xiàn)場(chǎng)回彈推定強(qiáng)度不能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

二、強(qiáng)度問題原因分析

通過調(diào)查分析預(yù)制T梁施工的全過程，結(jié)合相鄰合同段T梁預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)的參觀交流，以及多次研討和現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)，確定預(yù)制T梁混凝土后期強(qiáng)度增長緩慢的主要原因包括水泥、外加劑、設(shè)計(jì)配合比、振搗工藝和養(yǎng)生。

（一）水泥

水泥是形成混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵因素，水泥質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響混凝土強(qiáng)度的高低。經(jīng)過試驗(yàn)室檢測(cè)，該項(xiàng)目采用的海螺52.5#水泥出廠時(shí)間短、儲(chǔ)存時(shí)間短、水泥性能不穩(wěn)定，混凝土在澆筑完成后前3d與其他原材料快速反應(yīng)，水化熱基本釋放完畢，導(dǎo)致預(yù)制T梁混凝土強(qiáng)度在前期增長迅速，但后期增長緩慢。

（二）外加劑

混凝土減水劑的主要作用是在不改變?cè)牧吓浜媳鹊那闆r下，提高混凝土流變性和可塑性，減少水的用量，提高混凝土強(qiáng)度。但經(jīng)試驗(yàn)室對(duì)比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)目采用的聚羧酸減水劑與水泥適應(yīng)性差，化學(xué)反應(yīng)迅速，導(dǎo)致混凝土水化熱釋放過快，混凝土強(qiáng)度前期迅速增長，后期增長緩慢；同時(shí)導(dǎo)致混凝土坍落度損失較大，混凝土和易性及工作性能降低，影響混凝土強(qiáng)度的均質(zhì)性。

（三）混凝土配合比

原設(shè)計(jì)T梁C50配合比為水泥：中砂∶0.5～1石子∶1～2石子∶水∶外加劑=1∶1.44∶0.73∶1.71∶0.33∶0.014，即每立方米混凝土用水泥470kg，中砂675kg，0.5～1碎石345kg，1～2碎石805kg，水155kg，外加劑6.58kg，水膠比為0.33。水膠比是影響混凝土強(qiáng)度的重要因素，在相同配合比下，水膠比越小，混凝土強(qiáng)度越高。通過配合比對(duì)比試驗(yàn)可知，按設(shè)計(jì)配合比拌制的混凝土水膠比偏大，影響預(yù)制T梁混凝土的強(qiáng)度發(fā)展。

（四）混凝土振搗

混凝土振搗工藝是影響T梁混凝土強(qiáng)度形成的重要環(huán)節(jié)，混凝土振搗密實(shí)程度直接關(guān)系到預(yù)制T梁混凝土強(qiáng)度內(nèi)在質(zhì)量?；炷琳駬v過程中最常見的問題是過振和漏振，過振導(dǎo)致局部混凝土表面聚集浮漿，漏振導(dǎo)致混凝土內(nèi)部疏松、形成氣泡，兩種情況都會(huì)影響混凝土的勻質(zhì)性。檢查施工過程發(fā)現(xiàn)，附著式振搗器振搗時(shí)間過短，插入式振搗器振搗不規(guī)范，存在過振和漏振，導(dǎo)致預(yù)制T梁混凝土整體不密實(shí)，局部出現(xiàn)氣泡，影響T梁混凝土強(qiáng)度的勻質(zhì)性。

（五）養(yǎng)生

養(yǎng)生用水為地下水，雖經(jīng)蓄水池晾曬，水溫仍較低，澆灑于梁體表面使得混凝土水化熱釋放過快；且當(dāng)?shù)貢円箿夭畲?，紫外線強(qiáng)烈，采用土工布全覆蓋灑水養(yǎng)生，易導(dǎo)致梁體表面溫度低，影響腹板混凝土強(qiáng)度增長。灑水養(yǎng)護(hù)不均勻會(huì)導(dǎo)致預(yù)制T梁強(qiáng)度增長不均。

三、混凝土施工改進(jìn)措施

針對(duì)上述預(yù)制T梁混凝土強(qiáng)度增長不均衡等問題，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)和分析，提出以下改進(jìn)措施。

（一）采購性能良好的水泥材料

與水泥生產(chǎn)廠家聯(lián)系，對(duì)供應(yīng)水泥的存放時(shí)間提出要求，在各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足要求的前提下，至少儲(chǔ)存14d以上，消除水泥性能不穩(wěn)定造成的影響，確保水泥質(zhì)量可靠，方可進(jìn)場(chǎng)使用。

（二）更換與水泥適配性好、坍落度損失小的外加劑

經(jīng)過選用不同品種外加劑的對(duì)比試驗(yàn)，最終采用與水泥適配性好、坍落度損失小的某聚羧酸外加劑，提高水泥與外加劑的適應(yīng)性，降低水化熱前期的快速釋放，確?；炷翉?qiáng)度的持續(xù)增長；同時(shí)改善混凝土的流動(dòng)性和黏聚性，提高混凝土澆筑完成后的勻質(zhì)性，確保預(yù)制T梁混凝土的強(qiáng)度均勻提高。

（三）優(yōu)化施工配合比

經(jīng)過不同施工配合比對(duì)比試驗(yàn)，在保證混凝土和易性前提下，選定最佳施工配合比為水泥∶復(fù)合粉∶0.5～1石子∶1～2石子∶中砂∶水∶外加劑=1∶0.1∶0.47∶2.17∶1.39∶0.29∶0.018，即每立方米混凝土用水泥443kg，復(fù)合粉45kg，0.5～1碎石208kg，1～2碎石963kg，中砂615kg，水128kg，外加劑7.8kg。水膠比采用0.26。經(jīng)過調(diào)整后施工效果良好，增加的復(fù)合粉既改善了混凝土的和易性，又提高了混凝土的內(nèi)部密實(shí)度，水膠比的降低提高了混凝土的強(qiáng)度，有利于混凝土強(qiáng)度的后期可持續(xù)增長。

（四）改進(jìn)振搗工藝

選擇合理的振搗工藝是保證混凝土強(qiáng)度的重要途徑，經(jīng)過多次現(xiàn)場(chǎng)振搗試驗(yàn)，確定了T梁混凝土振搗方式。附著式振搗器的振搗時(shí)間改為20s～30s，插入式振搗器遵循“快插慢拔”的原則，腹板及翼緣板以插入式振搗器為主，布振間距宜控制在30cm左右，振搗時(shí)間一般控制在10s～15s左右，且需在間隔10min～15min后回振，有效避免了過振和漏振，振搗效果良好，確保了預(yù)制T梁混凝土均勻、密實(shí)，表面沒有浮漿和氣泡，T梁混凝土強(qiáng)度偏差系數(shù)明顯減小。

（五）采用符合當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的養(yǎng)護(hù)工藝

根據(jù)梁河縣當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)，改變?cè)型凉げ既采w灑水養(yǎng)護(hù)方式，改為僅用土工布覆蓋頂板、腹板采用灑水后裹覆塑料薄膜養(yǎng)護(hù)的方式，且養(yǎng)護(hù)用水增加晾曬時(shí)間。避免了水溫過低導(dǎo)致梁體表面水化熱釋放過快的問題。經(jīng)過一段時(shí)間的養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)，預(yù)制T梁混凝土腹板強(qiáng)度增長正常，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

由表1可知，采取綜合措施后T梁混凝土3d～28d回彈檢測(cè)強(qiáng)度持續(xù)穩(wěn)定增長，28d抗壓強(qiáng)度測(cè)定值偏差系數(shù)由4.56降為1.32，使T梁混凝土的整體質(zhì)量得到有效控制，改進(jìn)措施效果顯著，有效保證了預(yù)制T梁總體質(zhì)量穩(wěn)定。

四、結(jié)語

預(yù)制T梁混凝土強(qiáng)度不均勻、后期強(qiáng)度增長緩慢的主要原因是原材料選用不當(dāng)，水泥出廠時(shí)間短；外加劑與水泥的相融性差，外加劑與水泥的化學(xué)反應(yīng)劇烈；過振和漏振影響預(yù)制T梁混凝土均勻性；養(yǎng)生方式不合理影響預(yù)制T梁混凝土強(qiáng)度的形成和持續(xù)增長。

該項(xiàng)目的施工實(shí)踐證明，要保證T梁混凝土強(qiáng)度均勻及有效增長，應(yīng)從以下幾方面加強(qiáng)控制：選擇性能穩(wěn)定的水泥材料是保證混凝土強(qiáng)度的基礎(chǔ)；確定合理的施工配合比是保證混凝土強(qiáng)度的根本；外加劑的選用要與其他原材料相匹配，不得影響混凝土的和易性和均質(zhì)性；制定合適的振搗工藝是保證混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵；選擇切合實(shí)際的養(yǎng)生方式是保證混凝土強(qiáng)度穩(wěn)定增長的有效途徑。

表1 回彈法檢測(cè)T梁混凝土抗壓強(qiáng)度對(duì)比表