[12-11 17:01:08] 来源：http://www.tmgc8.com 铁路工程 阅读：3232次
摘 要：箱梁的施工质量影响桥梁的使用功能和使用寿命。总结箱梁预制施工中常见质量问题，研究分析产生质量问题的原因和关键因素，从理论和实践上提出改善施工工艺、提高混凝土性能品质，等处理措施，可供以后施工借鉴和研究。
关键词：客运专线桥梁 箱梁预制 质量问题分析 控制措施
客运专线和高速铁路设计技术指标要求高，桥梁在其中占相当大的比重。由于桥梁在施工和运营阶段出现的各类病害严重影响桥梁的功能和使用寿命，造成隐患，危及行车安全。尤其是出现质量问题的双线箱梁，更换非常困难，而且中断运营时间长，所带来经济损失无法估量。为了保证箱梁的施工质量，确保运输安全和使用寿命，应在施工中采取一些合理的技术措施，对质量问题进行预防和控制。
1 预制箱梁常见质量问题
箱梁作为桥梁的主体结构，在预制生产过程中涉及到钢筋的制作、安装，模板的拼装，混凝土的配合比设计，混凝土拌制、运输、浇筑，梁体的养护，预应力的施加，孔道注浆及封锚等，因此箱梁预制生产的质量问题表现在多方面：①箱梁控制检测项目误差偏大；②预埋件、预留孔偏移、倾斜；③混凝土浇筑不密实；④混凝土表面裂纹及硬伤掉角。
2 质量问题产生原因分析及控制措施
2.1 箱梁主要检测项目误差偏大
2.1.1 梁长、梁跨误差偏大
产生误差偏大的原因主要是：支座中心位置控制不准确，或预埋件固定不牢固产生移动；预留压缩量确定不合理；端模板安装位置偏差过大。
控制措施：精确确定支座中心位置，支座预埋件与底模间采用螺栓固定牢固，防止移动；梁体预留压缩量，根据理论值结合经验值来确定，并根据试制梁实测结果进行调整；梁长除了合理设置预留压缩量外，还应严格控制端模的安装精确度，并固定牢固。
2.1.2 腹板、顶板、底板厚度偏差过大
顶板、底板厚度产生偏差过大主要原因是：在混凝浇筑时，混凝土用量控制不严，超量则板厚超厚，量少则板厚不足。腹板厚度偏差主要是：内模拼装尺寸不精确，造成板厚不均匀；内模安装偏位，造成一侧腹板超厚，一侧腹板厚度不足；内模支承不牢固，混凝土浇筑过程中，内模受挤压而产生少量的变形，造成腹板厚度变化。
控制措施：顶板、底板浇筑过程中，严格控制混凝土用量，混凝土量不足时，一定要补足，混凝土超量时，一定要及时清出。内模拼装完成后，一定要认真细致的检查各部尺寸，并调整使其满足要求；同时检查所有支撑杆件是否紧固，且受力均匀；内模吊装时，必须使内模中轴线、底模中轴线、梁体中轴线，三线在同一竖直平面上。
2.1.3 钢筋保护层厚度与设计值偏差过大
产生偏差主要原因：保护层垫块数量少，或垫块强度不足而被压碎，从而造成局部钢筋保护层厚度不足；钢筋下料和制作尺寸不准确，造成部分结构钢筋超长或长度不足，造成钢筋保护层厚度不足或超厚；钢筋绑扎、安装位置不准确，造成钢筋保护层厚度偏差等。
控制措施：钢筋下料、制作必须在胎卡具上进行，胎卡具尺寸的精确度必须满足要求，同时还要注意出厂钢筋的长度，一般出厂钢筋长为9m，实际上并非准确的9m，而施工中都是按9m计算的，这也是造成钢筋制作尺寸不准确的主要原因；所使用保护层垫块必须满足尺寸、强度要求，绑扎垫块必须严格按照每平米不少于4个的要求施工；绑扎钢筋骨架的胎卡具尺寸必须准确，绑扎过程中，钢筋必须准确的放入胎具卡槽内，钢筋骨架吊装时准确安放于模板内，同时应严防吊装过程中钢筋骨架变形。
2.1.4梁端倾斜或不平整
产生原因主要是：箱梁端模安装倾斜，造成梁端倾斜；梁体断面大，端模刚度不足变形，造成梁端不平整。
控制措施：端模安装过程中，加强检查、效核，以保证模板安装准确；端模制造时加强模板刚度；使用过程中，增加支撑和加固点，并经常检查、校正，防止模板变形。
2.1.5 梁体上拱值偏差
产生偏差主要原因：施加预应力时，混凝土强度、弹模、龄期，以及应力值、钢绞线伸长量的控制不严；预应力孔道位置偏差，造成预应力损失；梁体预设反拱值不合理等。
控制措施：预应力施加混凝强度、弹模、龄期达到设计要求时才能进行，预应力值应按经孔道摩阻损失调整后的数值施加，同时以钢绞线伸长量作为校核；张拉所使用的千斤顶、油表要符合要求，且按规定及时标定、检校。为了保证预应力孔道位置的准确，用来固定预应力管道位置的定位网片，在精确的胎卡具上制作完成，并且将每一断面的网片在卡具上焊成整体，绑扎时准确定位，并焊接牢固。梁体预设反拱值，根据理论值，结合经验值来确定，并根据试制梁的实际结果及时调整。www.tmgc8.com
2.2预埋件、预留孔偏移，倾斜
产生偏移、倾斜主要原因：安装时不认真，出现偏移，倾斜；安装完成后固定不牢固，在混凝土浇筑，振捣过程中，出现偏移、倾斜。
控制措施：在安装预埋件的过程中，要严格检查偏移、倾斜情况，及时校正；预埋件的固定，根据实际情况，可采用螺栓将预埋件与模板牢固连接，或与钢筋骨架牢固焊接，防止活动移位；预留孔道可采用井字形钢筋将预埋管固定在钢筋骨架上，井字形钢筋与钢筋骨架绑扎或焊接牢固，防止移位、倾斜。
2.3 混凝土浇筑不密实
混凝土不密实主要表现在梁端钢筋密集处，梁体混凝土出现空洞或支座板下空鼓，梁体表面气泡、麻面较多。
产生以上原因有两方面：一方面是混凝土振捣不到位，浇筑振捣工艺差；另一方面是混凝土质量较差。
控制措施：加强混凝土的振捣，提高混凝土的浇筑、振捣工艺；使用合格材料，提高混凝土质量。
2.3.1混凝土的浇筑工艺
箱梁混凝土浇筑利用2台60m3/h混凝土输送泵，2台工作半径18m的布料机，从一端开始向另一端水平分层，逐步推进的方式进行，水平分层厚度不超过30cm。下料先从两侧腹板对称进行，将混凝土由底部挤向底板中心，完成部分底板混凝土浇筑，不足部分从内模顶部吊装孔下料补足。混凝土浇筑顺序：首先从底腹板倒角处开始浇筑，再分层浇筑腹板区域，腹板浇筑完成后，通过内模吊装孔补足底板混凝土，最后浇筑顶板混凝土。混凝土振捣采用插入式振动棒捣固，底板采用人工整平抹面，顶板采用提浆整平机进行整平，收面时应边收面边覆盖，防止风吹出现干缩裂纹。
2.3.2混凝土振捣工艺
由于双线箱梁钢筋密度大，振捣困难，为防止出现混凝土振捣不密实，外观质量差，通过加强振捣和及时调整混凝土坍落度（在浇筑梁体不同部位采用不同坍落度，随环境温度变化采用不同坍落度），效果良好。
浇筑梁端钢筋密集处的混凝土，由于钢筋间距小，振动棒插不下去，混凝土密实度不易保证。因此，在绑扎钢筋时，有意移开一部分钢筋，从上到下形成通道，保证振动棒容易插入振捣。对桥面两端头钢筋密集处，振动棒插不下去，采取先松开扎丝，移开部分钢筋，待混凝土要浇筑到桥面时再复位绑扎，然后继续浇筑混凝土。
2.3.3 高性能混凝土施工质量控制
配制高性能混凝土的关键之一是选择与水泥相容性好的外加剂。外加剂与水泥相容性好表现为：新拌混凝土工作性能得到明显的改善；根据需要能有效控制凝结时间；坍落度损失小；混凝土密实性好；各龄期强度有较大提高，混凝土各项耐久性指标有较大提高。
高性能混凝土胶凝材料用量大，水胶比较小，混凝土粘性大，流动慢，采用具有自动电子记量装置的搅拌机进行生产，以保证生产均匀性好，质量稳定的产品，高性能混凝土由于加入了粉煤灰和外加剂，在拌制时适当延长搅拌时间，以改善混凝土的流动性和减小混凝土泌水，减小混凝土强度值的离散性。
混凝土施工过程中出现泌水、离析，其主要原因：①水泥和外加剂的适应性差；②砂中大于10mm颗粒偏多，使混凝土和易性变差；③外加剂用量过大，造成混凝土泌水离析；④混凝土拌和时间短，适当延长拌和时间，使混凝土充分均匀。在施工过程中针对以上原因采取措施，以提高混凝土质量。
2.4 梁体表面裂纹
梁体表面产生裂纹主要原因：养护不及时；混凝土内部与表面温差过大；顶板表面裂纹除了养护、温差原因外，就是在混凝土初凝后，终凝前施工人员踩踏造成。
控制措施：加强梁体混凝土养护与温度监测，采取“内降外保”的技术措施，减小混凝土结构内的温差。箱梁顶板混凝土在整平、抹面及履盖养护过程中，所有施工人员站在可移动工作平台上操作，不得直接踩踏在未凝固的混凝土面上。
环境条件适宜时，一般采用自然养护。养护时，箱梁顶板及底板顶面采用覆盖洒水养护，其它部位在脱模后立即喷洒养护剂进行养护。
蒸汽养护时要按静停、升温、恒温、降温四个阶段进行，静停期间保持棚温不低于5℃，浇筑完后4h方可升温，升温速度不大于10℃/h，恒温时棚内温度不超过45℃，梁体芯部混凝土温度不超过60℃，降温不大于10℃/h。当6～9月份气温较高时，采用静停4h，升温3h，恒温24h，降温5h，恒温温度(48±2) ℃，养护时间36h。对于气温较低的月份，采用静停4～6h，升温3～4h，恒温32h，降温6h，恒温温度(48±2) ℃，养护时间48h。在正式升温前，要将箱内底板灌水，底板的两端部1.5m范围内，用湿麻袋覆盖，预防底板混凝土开裂。蒸养结束后要尽快进行洒水养护，此时洒水不能将水管对着某一点长时间冲水，应将水加压变成雾状或用喷水壶洒水，且勤洒、薄洒，洒水范围为桥面、箱内底板。洒水间隔时间为每30～45min/次。www.tmgc8.com
温度监测采用预埋式温度传感探头，通过电子测温仪，测量各部位温度。测温从浇筑完成开始至拆模时为止，自然养护每小时测1次，蒸汽养护每0.5h测1次。梁体混凝土芯部温度与表层，表层与环境，箱室内与环境温差控制不大于15℃，防止混凝土由于内外温差，产生应力而产生裂纹，采取梁体外侧及顶面采用保温材料包裹，内部采用管道冷水循环降温，箱室内通风降温措施，减小混凝土结构内的温差。
2.5 硬伤掉角
产生硬伤掉角主要原因：拆模过早，混凝土强度偏低，造成边角损伤；提移梁时速度过快，梁体摆动大，与模板或存梁台座等发生碰撞。
控制措施：控制拆模时间，当混凝土强度达到30MPa时，方可拆模；制作模板时，小角度棱角处设置成小圆弧，避免拆模时出现掉角；箱梁提升时，两台提梁机同时将箱梁缓慢提起10cm左右停车制动，检查梁体是否水平、提梁机起升制动是否可靠，一切正常后方可继续作业。落梁时，提梁机运行到存梁台位上时停车，缓慢落梁，当梁体降落到存梁台上方10～20cm高度时，停止降落，调整箱梁精确对位，等待梁体稳定后平缓落梁。
3 结束语
上述箱梁施工中常见质量问题产生原因分析，以及采取相应控制措施，通过在石太铁路客运专线箱梁预制生产中的应用，取得了较好效果，有些做法值得借鉴，不成熟的地方有待进一步研究和积累总结经验。
参考文献
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