简析预应力箱梁梁体外观缺陷及应对措施

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【摘 要】 预制后张法预应力混凝土连续箱梁桥集简支、连续梁桥的优点于一身，既有简支梁桥的施工简便，利用工厂化集中预制、安装迅速的特点，又具有连续梁桥结构经济的特点，这一结构，在青临高速公路建设中得到了广泛应用。现针对梁体外观如水纹、鱼鳞纹等外观顽症的克服，提出几点见解对策。水纹、鱼鳞纹、气孔等是混凝土表面经常出现的外观缺陷，这些外观缺陷的克服必须从原材料、混凝土配合比及混凝土施工工艺上去找原因。

【关键词】道路工程， 箱梁预制，梁体外观，水纹

预制后张法预应力混凝土连续箱梁桥集简支、连续梁桥的优点于一身，既有简支梁桥的施工简便，利用工厂化集[1]中预制、安装迅速的特点，又具有连续梁桥结构经济的特点，这

一结构，在青临高速公路建设中得到了广泛应用。现针对梁体外观如水纹、鱼鳞纹等外观顽症的克服，提出几点见解对策。

1 提高梁体外观的对策

水纹、鱼鳞纹、气孔等是混凝土表面经常出现的外观缺陷，这些外观缺陷的克服必须从原材料、混凝土配合比及混凝土施工工艺上去找原因，加以排除处理，事前采取措施进行整制。

1.1 水纹

1.1.1原因

主要是由于混凝土拌和过程中，水灰比未控制好，水量过大，引起坍落度过大，浇筑时经振捣后混凝土离析，水泥稀浆浮到混凝土的表面，水泥含量较多，终凝后在混凝土表面出现形成的水泥石颜色较深，形成的形状似水波纹状，此外混凝土分层浇筑时，由于振捣上层混凝土时振动棒没有深入到下层足够的深度，往往也会引起出现水波纹现象。

1.1.2解决方法

（1） 施工前必须做好施工配合比，确定好水灰比及砂、石含水量，混凝土拌和过程中必须严格控制坍落度，对坍落度不符合要求的混凝土必须倒掉重新拌和，严禁不合格的混凝土入模。

（2） 混凝土振捣时必须将振动棒透入到下层一定的深度，且振捣时必须控制每一棒的振捣时间，时间为3-5s，以砼不再下沉，无气泡冒出为准。振捣时间不能过长，过长将会引起混凝土的离析。

1.2 鱼鳞纹

1.2.1原因

主要由于新拌和混凝土离析，或放置时间过长造成泌水，形成水膜及水泥稀浆挤占骨料间空隙，并分散、包裹于骨料表面，水份迁移形成水膜痕迹及浅表层多孔低强度的硬化水泥石，低强度硬化水泥石在拆模时易与模板粘连、脱落，从而形成表面粗糙，色差等鱼鳞纹。

当混凝土过振形成离析时，石料挤压形成一部分骨料少，一部分骨料多，外观颜色不一形成色差，骨料多的地方外观便形成鱼鳞纹。

另外，当芯模反压固定及芯模底部未封闭，浇筑时芯模上浮，混凝土出现塑性变形并向下滑移，也将会在表面出现鱼鳞纹。

1.2.2解决方法

（1） 控制混凝土离析及放置时间过长，控制骨料的最大粒径及骨料级配，碎石应为5-25mm之间的连续级配，做理论配合比时应适当增加砂率，浇筑时应尽量不让混凝土等待时间过长，运输过程中应尽量减少翻运次数，这样便可控制混凝土的泌水。

（2） 对芯模要一次性的固定好，防止上浮。

（3） 分段浇筑后，封闭芯模底模，限制混凝土从芯模底板处上翻。

（4） 采用二次振捣，先用50型棒，间隔一定距离后，再用30型棒进行二次补振，振动棒振捣间距要均匀，时间要大致相等，不能间距时大时小，时间时长时短，这样便可控制混凝土不离析、不漏振、不过振。

1.3 气孔

1.3.1原因

（1） 由于水灰比较大、拌和用水计量不准确及未调整施工配合比或调整不准确，都将会造成拌和用水量偏多，坍落度过大，形成水珠，从而在混凝土终凝后，再吸收水份，在表面便形成气孔。

（2） 模板表面不光滑，脱模剂太多、太粘，将滞留混凝土中的水珠及气泡，从而拆模后在混凝土表面出现气孔。

（3） 振动棒振捣的间距过大，振捣时间短，使混凝土中的水珠及气泡没能全部逸至表面，从而在混凝土表面形成气孔。

1.3.2解决方法

（1） 掺入减水剂，减小用水量，充分做好理论配合比，混凝土拌和前调整好施工配合比，拌和时控制好用水量，限制坍落度、水灰比。

（2） 对模板必须除锈打磨，洁净模板，且同时用清洁的脱模剂，不能使用废机油等会引起色差的脱模剂，也不能使用易粘附于混凝土表面或引起混凝土变色的脱模剂，且同一座桥上使用同一种脱模剂。

（3） 控制好振动棒振捣间距及振捣时间，不能大也不能小。

（4） 在外侧模上使用附着式振动器，或用扁铲在混凝土与侧模之间插捣，或在振捣时轻敲模板，便可帮助附着在侧模上的气泡逸出，从而达到消除气泡的效果。

2 混凝土原材料的控制

2.1 水泥

因水泥浇筑成品后其色泽与水泥矿料组份有关，预制上部结构水泥应选用色泽青灰，均匀一致的普通硅酸盐水泥。同一座桥的箱梁应尽可能使用同一品种规格。

2.2 砂

应采用级配良好，质地坚硬，颗粒洁净的中砂，且不含泥土、云母、贝壳、有机物或其它有害物质，当粒径大于10mm的卵石含量超过5%时，使用前要进行过筛;当粒径≤0.074mm粉尘及杂质含量超过1%时，使用前须进行冲洗。施工所用的砂细度模数变化范围超出Mx配±0.1时，不宜使用。

2.3 碎石

采用石英岩以及岩石抗压强度符合要求的花岗岩、石灰岩等加工的粗骨料，碎石的连续级配的最大粒径≤20mm。压碎指标值≤9%，同时中风化颗粒含量不大于2%。

2.4 水

使用饮用水。

2.5 外加剂

所用的外加剂必须是经过有关部门检验并附有合格证明的产品;同时须注意外掺剂与水泥的适应性，避免出现坍落度在短时间损失过大，影响操作。选用前对外掺剂做适应性试验，以验证外掺剂性能。

3 砼配合比控制

确定砼配合比的水灰比、水泥用量要满足砼强度、耐久性要求。为了确保外观质量，可略增含砂率，稍减用水量。

3.1水泥用量

为了加快模板周转，拆模后表面仍有好的自然光泽，可略加大或维持一定水泥用量。但在任何情况下都不宜以增大用水量（随意加坍落度）来增大水泥用量。水泥用量控制在460～500Kg/m3之间。

3.2含砂率

含砂率与级配、孔隙率、粗细程度（细度模数）相关，应选择能同时满足砼质量、和易性的最佳含砂率。为了使砼均匀，和易性好，含量稍为增大一点。和易性包括砼拌物流动性、粘聚性和保水性，在于砼中有足够的水泥砂浆起主要作用。当减水剂（水剂约在1%，粉剂1.5%左右）掺量不大的情况下，砂石含砂率较通常情况稍提高1-2%，砼的浇捣塑性明显改善，粗骨料被砂浆包裹覆盖层厚度均匀，避免砼表面出现“相料色差”。砂率宜在36%左右。

3.3坍落度

坍落度反映砼拌合物成型可塑性，要求拆模后砼外露面色泽一致，则要求坍落度一致。砼外观质量控制，最重要环节是控制坍落度。对砼坍落度要么就“大”（坍落度20cm，上下），拌合物水泥含量多，砼外观光泽较好;要么就“小”（坍落度10cm左右），拌合物水泥含量少，易克服砼气泡。一般采用12-16cm坍落度的拌合物;为了外观质量，坍落度较通常略减少1-2cm，使砼拌合物稠一点粘一点，振捣效果好一些。施工时，严格按照上下限差控制坍落度波动，使砼的塑性稳定。

3.4水灰比控制

C50砼水灰比宜控制在0.35左右。

参考文献

[1]JTJ041-2000.公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2000.