预制箱梁的常见缺陷及预防处理

发表时间:2021/1/29   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:张德凌
[导读] 摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,公路工程建设越来越多。
        中铁北京工程局集团城市轨道交通工程有限公司  安徽合肥  230000
        摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,公路工程建设越来越多。箱梁预制是公路建设过程中的重要一环,其质量直接影响公路建设质量。但目前,我国在箱梁预制过程中,箱梁有一些缺陷。这些缺陷影响了预制箱梁的外观质量,甚至影响预制箱梁的使用寿命、运行速度。由此,本文探讨箱梁预制过程中相关问题产生的原因,并提出修补处理意见和预防措施。
        关键词:预制箱梁;常见缺陷;胀模;冷缝;混凝土裂缝
        引言
        一般而言,高速公路建设的实施,旨在为人们的出行提供方便,在一定程度上解决解决很多交通运输问题,具有输送能力强、安全性高、速度快等特点,在社会上得到了很大的关注,而作为公路施工中的重要环节,预制箱梁发挥的作用极为关键,合理利用该技术,可在促进箱梁质量提高的同时,缩短施工工期。
        1预制梁场地的选择与布置
        (1)预制梁施工作业得以顺利推进的前提在于选择合适的预制梁场地,具体应兼顾现场地形、成本、进度等方面的情况,要求所选场地可满足预制梁大批量存放的要求,以提高预制梁的运输效率。(2)预制梁场地所处位置应相对空旷、地基稳定性较好,从而减少地基加固处理工作量,在满足施工要求的前提下尽可能缩小场地面积,避免不必要的成本投入。(3)高速公路桥梁施工中,各项施工内容均有其特殊性,对预制梁的施工工艺提出特定的要求,现阶段主要包含横列式、纵列式、横列纵列叠加式三种形式的施工工艺,应根据实际情况合理选择。(4)公路桥梁现场情况是布置预制梁场地时的重要考虑因素,若工程对梁的存放提出特定的要求,场地可采取一层或多层的布设形式。预制梁场地的建设目的在于给桥梁施工提供便捷化服务,因此在位置、形式方面都必须与施工要求紧密结合。(5)做好预制梁场的选址工作后,则要合理规划现场,此阶段需高度注重预留运输通道,应确保预制梁可以顺利运出场地;还需加强安全管理,以免出现触电、吊装等安全事故,营造安全、稳定的施工环境。
        2预制箱梁的常见缺陷
        2.1胀模
        模板变形、两节螺栓未紧固和支撑杆未撑到位等。
        2.2公路桥梁预制箱梁端头裂缝成因分析
        (1)塑性收缩裂缝。完成浇筑作业后,由于混凝土尚未达到凝固状态,在与空气接触后形成塑性收缩裂缝,与混凝土表面失水过快有关。从发生时间来看,塑性收缩裂缝主要集中在干热天气或是现场风力等级较高的天气,形态方面具有中间宽、两端细长的特点,不同因素作用后的裂缝长度存在差异,最大可达到2~3m。(2)沉降收缩裂缝。施工现场地基土质条件欠佳,存在分布不均、稳定性不足、大范围积水等问题,或与施工所用模板刚度偏低等因素有关。沉降收缩裂缝的影响深度较大,通常为贯穿性裂缝,大规模沉降裂缝易伴有较明显的错位现象,因沉降量大导致所产生的缝宽随之加大,主要集中在0.3~0.4mm,温度虽会对其造成影响但程度极为微弱。(3)温度裂缝。结束浇筑作业后,混合料将经过硬化阶段,期间水泥发生水化热现象,受大体积混凝土规模偏大的影响,内部温度聚集且在短时间内难以向外散发,混凝土表面因其与空气接触面积大加之风力等因素的作用而快速降温,由此形成明显的内外部温差,发生热胀冷缩现象后,混凝土表面所具备的拉应力上升至较高的水平,超出材料抗拉强度极限后最终将形成裂缝。温度裂缝的分布缺乏规律,具有纵横交错的特点。对于梁板类结构,该处产生的裂缝主要表现出与短边平行的规律;对于贯穿性温度裂缝,其具有沿长度分段出现的特点。温度裂缝最为直接的成因则是温度控制不当,其宽度因季节的不同而存在差异,冬季低温时混凝土表面温度散发更快,裂缝宽度更大,夏季偏窄。受高温膨胀的作用也将产生不同程度的温度裂缝,其具有中间粗两端细的分布特点,相较而言冷缩裂缝的宽度分布较为均匀,两端与中部未形成明显的宽度差异。


        2.3狗洞、疏松、夹渣
        狗洞、疏松、夹渣问题主要是由混凝土振捣不密实、混凝土流动性不符合要求、粗骨料集中堆积造成的。
        3预制箱梁端头裂缝的治理办法
        3.1胀模防治措施
        为了防止胀模问题再次出现,工作人员需要采取以下预防措施。①在移梁结束后,及时组织人员对底模的反拱度进行检查,检查模板表面是否变形,若变形,要及时处理。②模板拼装验收时,检查模板宽度(跨中、1/4、3/4截面)、模板长度等各项尺寸误差是否在允许范围内;检查连接螺栓是否紧固和支撑杆是否撑到位;混凝土灌注过程中,要检查连接螺栓和支撑杆是否松动。
        3.2沉降、塑性收缩及温度的控制措施
        考虑到施工现场土质不均的问题,应在地基施工环节做好质量控制,以免发生不均匀沉降现象,如夯实土层、选择刚度表现良好的钢筋等。含水量是影响混凝土质量的关键因素,结束浇筑后加强对该指标的监测,若出现水分异常散失的现象,则必须通过洒水等方式给予补水处理,以免出现塑性收缩裂缝。温度不当是引发混凝土裂缝的重要成因,在现场温度偏低的情况下,可通过对模型加热的方式加以处理,如蒸汽加热则较为可行,目的在于确保模型温度不低于10℃。此外,混凝土湿度的控制也尤为关键,要求该指标稳定在90%左右,并且每1h的温度变化幅度不超过10℃。
        3.3狗洞、疏松、夹渣的控制措施
        (1)修补处理。针对狗洞、疏松、夹渣问题,工作人员采取的修补处理措施主要如下。①将疏松不密实的混凝土及突出的石子或夹层中的杂物剔除干净,剔除后混凝土表面密实粗糙。②用清水和钢丝刷清洗剔除面,混凝土表面应保持湿润,以保证新旧混凝土良好结合。③用干硬性砼(加入适量环氧树脂)捻浆,干硬程度以手捏成团,落地散开为佳。层间接触面刷少许素浆,捻浆至边缘预留1cm厚,使用1∶2水泥砂浆压实赶光。④初凝后,用湿土工布覆盖养护3d以上。(2)防治措施。为了防止该问题再次出现,工作人员需要采取以下预防措施。①在拌和混凝土时,严格按施工配合比进行拌和。②严格按照“先底板、再腹板、最后顶板,两侧平行、从一端向另一端浇筑”。用2台布料机对称布料、连续灌注,以水平分层(灌注厚度不大于300mm)、斜向分段的施工工艺左右对称灌注。③浇筑过程中,将附着式振捣器和插入式振捣棒相结合,严禁过振或漏振。严格控制插入式振捣器的振捣半径及插入深度。④确保砼流动性满足工作要求,避免产生骨料集中或离析;在砼运输、浇筑的各个环节,都要采取措施保证砼不离析。⑤严防杂物出现在拌制好的砼中,包括水泥结块、骨料中含有的冰块、大块料等杂物。
        结语
        综上,针对预制箱梁施工技术而言,其在公路项目快速发展中发挥着关键性的作用,故强化施工质量,提高施工管理水平就显得尤为重要。同时,还需加大对施工技术的研发力度,积极应用先进的工艺技术,以不断施工安全性。值得注意的是,公路预制箱梁施工涉及的范围较广,内容较为复杂,包括地质、气象、水利等,在加强施工技术研发时,要充分考虑各方面因素,并积极利用各优势,以不断提高施工质量。
        参考文献:
        [1]廖海清,黄文斌.桥梁预制箱梁施工工艺及质量控制要点[J].交通世界,2020(22):88-89.
        [2]沈明.预制箱梁反预拱度计算及施工中的控制与应用[J].工程建设与设计,2019(23):235-237.
        [3]刘文宝.浅谈预制箱梁蒸汽养护施工措施及要点[J].建材与装饰,2019(27):256-257.
        [4]胡帅.桥梁预制箱梁施工工艺及质量控制要点研究[J].城市住宅,2019,26(6):171-172.
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