浅析30m预制矮箱梁施工质量控制二个要点
孙逢宾 中交第三公路工程局有限公司 北京 100107
摘 要 随着科技的发展，经济的勃兴，试验设备和检测手段的不断提高，如今人们对桥梁的建造质量也有了更高的要求，特别在钢筋保护层厚度控制和混凝土外观形象方面，日益受到人们的重视。是目前施工企业信誉评价，以及各种质量检查的重点项目，下面就福永高速公路A1合同段预制矮箱梁施工质量控制的二个要点，进行分析总结，以便在以后的施工中推广应用。
关键词 预制矮箱梁 施工质量 控制 要点 一、工程概况
本项目桥梁上部为先简支后连续箱型梁结构型式，设计共有30m预制矮箱梁1196片,预制箱梁为后张法预应力砼结构。顶宽中梁2.2米，边梁2.75米，底宽均1.0米，梁高均1.6米，梁与梁之间设0.4～1.2m宽现浇湿接缝，预制箱梁分端跨边梁，端跨中梁，中跨边梁，中跨中梁四种型号预制，箱梁砼强度等级为C50。
二、钢筋保护层控制
1.影响钢筋保护层的主要因素 1.1模板
1.1.1模板安装几何尺寸未能满足设计要求。
1.1.2模板加固不当，整体稳定性差，腹板拉杆未按设计数量使用，在混凝土浇筑过程中出现模板变形、偏位、涨模、模板错台、漏浆等现象（图1）。
1.1.3模板顶部压杠规格变小，未按设计数量使用，在浇筑过程中，压杠变形、顶板钢筋、混凝土上浮及露筋（图2）。
腹板胀模（图1） 顶板上浮（图2） 1.2钢筋
1.2.1钢筋下料长度未能满足设计要求，加工几何尺寸未能满足设计要求。
1.2.2钢筋骨架刚度不够，预制梁和桥梁墩柱、现浇箱梁不同之处在于：墩柱钢筋固结于桩系梁，工艺上采用插入式振捣，混凝土倾倒、振捣过程中不会引起模板的震动，因此，钢筋保护层垫块在混凝土浇筑前后仍然会各就各位，不会造成钢筋明显的变形、垫块滑移，而预制矮箱梁的钢筋骨架依靠砂浆垫块支撑，混凝土浇筑采用附着式振捣器，如钢筋骨架刚度不足，在混凝土倾倒、振捣荷载作用下，仅用细铁丝将梅花形砂浆垫块绑扎于钢筋骨架上，无论绑扎有多牢靠，浇筑混凝土时，在模板强烈震动下，分布在钢筋骨架上的砂浆垫块，极有可能向偏离钢筋的方向产生转动，使得钢筋骨架处于“漂浮”状态，即使在模板几何尺寸、稳定性、钢筋下料尺寸、钢筋骨架刚度满足要求的情况下，依然会出现定位筋移位、垫块滑移、骨架局部扭曲变形，造成保护层厚度不均匀。
1.3操作原因
1.3.1在安装翼板钢筋、负弯矩预应力钢束安装、张拉槽处理过程中，没有采取有效的成品保护措施，人员走动引起钢筋变形、垫块移位。
1.3.2混凝土放料、振捣、抹面、收面过程中，没有采取有效的成品保护措施，人员走动引起钢筋变形、垫块移位。
2.改进工艺
2.1调整砂浆垫块形状及固定方式
经过对钢筋的下料、制作情况、模板的加固情况，混凝土截面尺寸多次检查，均能满足要求，不会对钢筋的保护层产生影响，初步判定是砂浆垫块位移所致，经与J1总监办、业主方面的专家讨论，决定试用圆饼滚轮砂浆垫块，首先将水平钢筋置于钢筋制作模架上，然后将圆饼穿入水平钢筋上，并按照规范要求的数量和间距均匀分布，再进行下一步的操作，假想在混凝土浇筑过程中，滚轮的转动，始终紧贴于模板，使每一个垫块都发挥作用，不仅节省了扎丝和绑扎用工，降低了成本，同时施工质量、工作效率将会全面提高（图3、4）。
梅花形绑扎垫块（图3） 圆饼形滚轮垫块（图4）
2.2改进腹板混凝土浇筑工艺
腹板混凝土浇筑采用对称、分层下灰的方式进行，分层厚度不得大于30cm，腹板混凝土的振捣采用复合振捣的方法，先用插钎，特别是波纹管底部，再用振捣棒插入振捣，最后采用外侧附着振捣器振捣。腹板混凝土浇筑务必注意：混凝土的下料和振捣，两腹板必须同步对称进行，可以避免芯模偏位。
2.3固定顶板、翼板钢筋骨架
2.3.1按照设计图纸绑扎连接上下层钢筋的定位“［”形钢筋，并与主筋点焊牢固。 2.3.2防止内模上浮的压杠间距不宜大于2m，规格不宜小于□20矩形管。 2.3.3施加钢筋限位装置
在顶板、翼板钢筋上安装限位装置，具体做法：在翼板湿接缝钢筋上部或钢筋环内穿入一根钢管，并采用拉杆将钢管与模板支撑架拉紧，间距不大于3m（如图5、6））。
限位器设置（图5） 限位器设置（图6）
2.3.4在顶板上铺设移动马凳，作为混凝土振捣、抹面的操作平台，可避免人员直接在顶板钢筋上行走，可以有效地控制钢筋保护层厚度。
3.检测结果
通过调整砂浆垫块形状及固定方式，并改进腹板混凝土浇筑工艺之后，从对浇筑成形的预制箱梁钢筋保护层检测情况看，合格率由原来的均在85%以上。
三、混凝土冷缝的控制 1.产生冷缝的主要因素 1.1混凝土配合比
设计配合比不能满足构件浇筑工艺的要求，施工配合比未作调整或者调整不准确。 1.2浇筑工艺
1.2.1箱梁浇筑时分层、分段时间间隔过长，浇筑上层时，下层已初凝，上层振动棒无
法深入到下层砼中，在两层交界面出现的色差现象。
1.2.2浇筑时下层表层形成水泥稀浆，水泥含量大，上层浇筑时振动棒插入深度不够，使得两层交界面出现的色差现象。
1.2.3气温较高，上层没有来得及浇筑，下层已初凝，在两层交界面形成的色差现象。 2.改进工艺
2.1调整混凝土配合比
由于矮箱梁腹板、底板截面较小，一般为20cm，梁端加厚处为30cm，钢筋、预应力钢束、锚具致密，且混凝土需从腹板处下料，混凝土需要有一定的流动性，因此，矮箱梁混凝土坍落度必须满足泵送要求，根据规范中有关规定，福永高速A1标在矮箱梁混凝土的配合比中，对石料级配的孔隙率、砂子的细度模数及砂率和粉煤灰的掺量作出了严格的控制，设计坍落度在12cm～18cm 之间，但混凝土坍落度过大时，梁体外观颜色较差，且易出现流砂、水纹等质量通病，因此坍落度不宜取上限，最终将坍落度控制在14cm～16cm范围。
2.2改进浇筑工艺
由于本合同段预制矮箱梁梁体混凝土方量较大，每片在38～40m之间，且为高标号混凝土，为缩短混凝土浇筑时间，采用3台混凝土运输车，连续灌筑，一次成型。灌筑时间控制在4h以内。混凝土浇筑顺序见下图。
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一般来讲，作为一个混凝土构件，混凝土浇筑是由低处向高处进行，这样，可以避免混凝土浇筑过程中因重力作用，使水泥浆、水泥砂浆涌入构件的较低处，使构件较低处粗骨料偏少，从而沿底板轴线形成一道砂浆带，如果混凝土浇筑稍有间断，下次浇筑时，振捣棒难以深入已浇筑的混凝土内部，很可能会形成施工缝，因此，将混凝土浇筑施工作如下调整。
2.2.1底板混凝土浇筑
为确保底板混凝土均匀、密实，使底板混凝土的浇筑效果更加直观，采用在腹板一侧放
料，通过混凝土下落时的冲击力将高流动性混凝土压入另一侧腹板，目测混凝土顶面至坡脚上口时，停止放料，腹板两侧同时开启D30振捣棒，将混凝土振捣密实。
2.1.2腹板混凝土浇筑
在底板混凝土每浇筑约6m左右时，浇筑腹板混凝土。腹板混凝土灌筑采用水平分层、纵向分段连续灌筑，由一端向另一端循序渐进的施工方法。灌筑厚度不大于30cm。从箱梁两侧腹板同步对称均匀进行。
在两侧腹板上每侧布置10台移动式附着振动器，水平间距1m，上下错开布置，边移动附着振捣器边灌筑混凝土，辅以2台D30插入式振动棒振捣混凝土密实。梁端两腹板混凝土灌筑时，采用同步对称灌筑腹板混凝土，防止两边混凝土面高低悬殊，造成内模偏移或其它后果，同时也消除了浇筑层次之间留下的痕迹，振捣方式与底板振捣方式相同。
2.2.3顶板混凝土浇筑
当两腹板灌平后，开始灌筑顶板混凝土。此时，采用插入式振捣器，辅以2台平板振动器振动，混凝土浇筑也从一端开始，分段灌筑，向另一端连续灌筑，混凝土振动时间，应以混凝土表面不再下沉、没有气泡逸出和混凝土表面开始泛浆为度，但亦不应少于30秒，注意总结经验，掌握最佳的振动时间。
2.3浇筑要点
2.3.1灌筑过程中，设专人检查模板、附着式振动器和钢筋，发现螺栓、支撑等松动应及时拧紧和打牢。发现漏浆应及时堵严，钢筋和预埋件如有移位，及时调整保证位置正确。
2.3.2混凝土灌筑入模时下料要均匀，注意与振捣相配合，混凝土的振捣与下料交错进行，浇筑腹板时每次振捣按混凝土所灌筑的部位移动附着振动器。
2.3.3操作插入式振动棒时宜快插慢拔，垂直点振，不得平拉，不得漏振，谨防过振；振动棒移动距离应不超过振动棒作用半径的1.5倍(约30cm)，每点振动时间约20s～30s，振动时振动棒上下略为抽动，振动棒插入深度以进入前次灌筑的混凝土面层下50mm为宜。灌筑过程中注意加强倒角、交界面以及钢筋密集部位的振捣。
桥面板混凝土灌筑到设计标高后用平板振动抹平机及时赶压、抹平，保证排水坡度和平整度。收浆抹平执行两次，然后用扫帚横向拉毛，以防裂纹和不平整。
3.检测结果
矮箱梁在出厂前，在制梁台座上进行逐片检测，混凝土强度、外观形象均满足设计要求。 四、结语
预制矮箱梁钢筋保护层及混凝土外观质量的有效控制，是一个系统工程，贯穿于混凝土
配合比的设计、钢筋制作加工、模板安装、混凝土浇筑工艺等各个工序，只要我们从思想上重视起来，认真的去分析、研究，做好岗前技术培训教育工作，加大管理力度，完全能够做到有效地控制。
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研究方向：技术方案设计及应用，专业：土木工程