浅谈高寒山区预应力混凝土T型梁的施工质量控制

赵云波

云南省建筑科学研究院 云南 昆明 650000

正文：

前言：预应力混凝土T型梁（以下简称为T梁）是桥梁结构中最为常见的一种桥梁形式，其施工工艺简单，技术相对成熟，造价相对较低且适合规模性生产，因此在桥梁结构中运用较为广泛。虽然T梁施工在桥梁施工中已较为常见，但在实际的质量管理中，常因梁场建设、原材料控制、施工工艺、混凝土养护、吊装作业等环节把控不严，出现多种各样的质量通病，甚至造成桥梁质量问题、缺陷、事故，给参建各方带来经济损失和社会负面影响。本文结合T梁预制施工实践管理经验，分析了T梁施工质量控制重点、难点和质量通病的防治及处理措施。

一、工程概况

香丽高速公路土建四、五工区起止桩号K30+000-K48+985.944，范围内共有大桥17座，中桥3座，结构形式为长度30m先简支后连续的预应力砼连续T梁，设计预制T梁工程量共计1786片，土建四工区建设T梁预制场2座45个台座，共计生产T梁655片；土建五工区建设T梁预制场2座60个台座，共计生产T梁1131片。

二、预制T梁施工质量管理重点、难点

（一）预制梁场施工

1、场址的选择

场地应根据设计T梁的尺寸、数量和现场架设要求等因素综合考虑研究后选址。充分考虑邻近在桥梁主体施工，缩短T梁运输距离，且应避开有地质灾害影响的地域。

2、场地布置要求

预制场通常按办公生活区、材料堆放区、钢筋加工区、预制区、存梁区等设置建设，各功能分区的场地布置应紧凑、合理，场地占地面积应满足≥6000m2的标准化施工要求。

3、梁场建设

预制场建设在填方路堤或线外时，必须对场地进行地基处理，采用填方场地应分层碾压密实，加固台座基础，为防止场地或台座产生不均匀沉降而影响后期预制生产质量。场地应用C20混凝土硬化（厚度≥20cm）；存梁区地表压实后应铺筑10cm石屑并按2%-3%设置排水坡度；运梁通道采用C25混凝土硬化（厚度≥20cm）；预制区、钢筋加工区、集料存放区应搭设防雨棚；场地周边应通过排水沟集中收集施工废水、雨水、养护水统一汇入沉淀池处理；污水达标处理后再排放，不得将污水直接排入附近水体或河道。

预制场内临时用电应按专项施工方案布置和使用，穿过施工便道的电线路必须采用预埋套管穿过或满足架空高度穿越，变压器、配电线架设严格满足三相五线制要求，专人做好定期检查和维护。

4、预制台座要求

（1）台座应采用C30钢筋混凝土现浇基础，面板采用不锈钢板，台座长度按设计梁片每端头长度加30cm，台座生产时按设计在纵向预设反拱度22mm。

（2）台座纵横向预留足够间距，满足施工操作面和喷淋养生设施要求。

（3）存梁区的台座采用C 2 5混凝土，台座基础采用2m╳0.5m╳0.5m，存梁堆放高度不得超过两层，并应对每片梁设置临时抗倾覆措施。

（4）预制区在夏季采用自动喷淋养护设备喷淋养生，应在翼缘板底面、横隔板及梁顶面等重点部位加强人工养护措施，养护用水应在场地内应沉淀循环利用。

（5）当室外平均气温连续低于5℃时或当日气温最低小于-3℃时，应按冬季施工措施进行蒸汽养生，现场搭设密闭性高、隔热好的养生棚，养护期间应定期对棚内温度进行观测和调整。

5、重要原材料存放

（1）钢筋、钢绞线必须分类存放于封闭雨棚内，采用支垫高度不小于30cm防潮防锈。

（2）压浆料、外加剂等必须存放于库房内，注意存在条件和使用期限。

（3）锚具、夹片、支座、锚垫板应按照型号、规格、标识、编号后专门存放在仓库内，建立登记领用台账。

（4）波纹管按规格、长度分类存放在棚内，堆放场地平顺。

6、生产主要设备要求

（1）预应力的张拉及压浆设备应满足设计和施工要求，施工前必须经过对千斤顶和油压表进行成套标定使用，并按使用时间不超过6个月或张拉次数不超过300次进行定期校验，现场采用数控智能张拉控制。

（2）预制生产和吊装用的龙门吊型号、架桥设备使用前必须编制专项施工方案审批，对危险性较大的T梁架设施工作业方案还必须组织专家论证，相关特种设备必须报当地质量技术监督局检定、备案。

（3）梁场应配置柴油发电机，防止砼浇筑时现场意外停电等情况发生。

（二）原材料半成品控制

香丽高速公路全线由砼生产厂家统一建站、生产、供应。预制T梁开工前，施工、监理单位对砼拌合站原材料进行抽检，对其配合比进行验证，经审批同意后方可使用。施工中不定期对砼拌合站进行检查，对原材料进行抽检，加强现场同条件强度砼试件的取样试验，对钢筋、焊接接头、钢绞线、波纹管、压浆料、锚具夹片、支座重点抽检。

（三）施工工艺

预制T梁施工工艺较为常见，且技术也比较成熟，但仍需在砼浇筑、预应力张拉及压浆等关键环节严加管控，落实首件工程审批验收制，确保整体质量。

1、砼浇筑质量

混凝土浇筑方法采用斜向分段、水平分层一次性浇筑，不得留置施工缝，过程中注意加强对漏浆、欠振、漏振和过振的质量控制措施，特别是负弯矩锚垫板后的混凝土必须严格控制，专人操作模板上的附着式振捣器，注意避免振动器碰撞预应力管道、预埋件、模板，不易机械振捣的边角部位应辅以人工插捣，应用平板振动器对梁顶振捣，砼初凝前进行顶面收光拉毛处理。

2、预应力张拉施工

张拉施工前应严格按设计要求分类对钢束进行设计张拉伸长量和张拉应力计算，对班组进行质量技术交底，首件完成后根据检测的预应力损失值，对张拉伸长量和张拉应力进行校正计算，明确张拉作业条件应满足强度和龄期双控指标（本项目张拉作业条件按龄期≥7天且实体回弹不小于设计强度90%控制），张拉作业采用两端同时、对称、顺序张拉施工（特别注意预张拉阶段质量控制）。以张拉应力控制为主，伸长值进行校核，当实际伸长量与计算值偏差超过6%，必须及时分析原因、改进措施。

3、智能压浆作业

采用智能压浆可自动记录施工数据，实现远程监控管理。设备预应力管道压浆作业应安排在预应力施工完成后24h内，压浆液的水胶比控制在0.26-0.28之间，且泌水性和收缩率试验满足要求，智能压浆压力表量程应为3Mpa，控制压力在0.5～0.8Mpa，注意保持稳压期（3～5min），压浆作业不得中断停止，设备在作业后必须及时清洗。

（四）混凝土养护

由于香丽高速公路土建四、五工区地处高寒山区，平均海拔约3200m，冬季最低温度一般在-15℃，且昼夜温差较大，预制T梁砼养护对确保砼强度及裂纹防治尤其重要。

1、砼养生

一般条件养护时间在7d，采用自动喷淋洒水养护前3d每天不小于8次，后期每4小时养护一次，翼板顶面用土工布覆盖保温保湿。

2、冬季砼养护

根据经审批的冬季施工方案，落实相应的冬季施工养护保温、保湿措施，本项目采用搭设养护棚，进行蒸汽加温加湿养生。将蒸汽养生分为静停、升温、恒温、降温四个阶段，静停期保持棚内环境温度不低于5℃，砼终凝后升温（一般在浇筑结束4～6h），升温速率不宜大于10℃/h，棚内恒温期间温度控制在25～35℃、湿度≥90%，降温速率不宜大于10℃/h。冬季砼养护还应注意养护用水的温度，水温与混凝土表面温度之间的温差不宜大于20℃。

3、模板拆除

预制T梁拆模，以同条件养护的试件强度为依据，必须满足外界条件的抗冻强度及拆模强度。根据天气情况，严格控制拆模时间，且尽量安排在一天中温度较高的时间段拆模。如砼与外界气温相差大于20℃时，拆模后在混凝土表面采取覆盖进行缓慢冷却，并及时进行编号、生产标识。

（五）T梁吊装

T梁在吊装、运输时，混凝土的强度不应低于设计强度的75%，如设计无规定时，一般不低于30MPa。

梁板安装吊装前，必须对架桥机进行检查验收，组织相关班组进行现场质量安全技术交底，同时进行试吊操作。吊装施工前，每片梁体必须对其外观质量和预埋件尺寸、位置检查合格，墩台盖梁的强度、支座垫石、挡块及预埋件的尺寸、标高及平面位置进行复核合格，吊装作业时必须严格按规程操作，专人指挥和全程安全监管。

三、T梁施工主要质量问题及防治措施

（一）、蜂窝、麻面、烂边”和“烂根”

1、原因分析

蜂窝、麻面主要是在马蹄部位因斜面处砼气泡排除困难，锚固端截面因钢筋密集，并容易受预应力波纹管坐标位置限制影响砼振捣，造成部分气泡残留在砼与模板之间。“烂边”和“烂根”主要是因为模板拼缝、接缝处不严密，模板底部与台座钢板边或橡胶带不严密，振捣时砼表面漏浆形成，漏浆少的边角出现“毛边”，漏浆严重的出现蜂窝麻面。此外，如果附着式振捣器设置过密、过低或太接近拼缝位置，也容易造成T梁“烂边”和“烂根”。

2、防治措施

（1）严格控制模板拼缝、接缝处严密性，采用橡胶海绵条或无纺土工布止浆，并注意保持模板表面清理干净，脱模剂涂刷的均匀性。

（2）T梁马蹄部以下主要依靠附着式振捣器振捣，腹板上部、翼板砼用插入式振捣器振捣，尽量避免浇筑上部砼时同时启动附着式振捣器。

（3）在保证马蹄振捣的情况下，将振捣器位置调高，避免振捣器太靠近模板底边、拼缝，拼缝两侧的振捣器保持同步工作。

（4）浇筑砼时，模板验收时加强模板拼缝、接缝处自检，浇筑过程中出现漏浆的缝，必须及时封堵补救。

（5）拆模后存在的此类问题，必须制定通病防治方案，安排专人进行修复和验收，对修补部位加强色差、工艺、养护措施。

（二）、裂纹

1、原因分析

砼产生裂纹的原因一般分为收缩裂纹和温度应力裂纹。本项目出现的温度应力裂纹所占比例较大。主要原因是：砼受温度变化或徐变的影响；过度振捣形成砼离析；梁体表面因水泥含量高收缩量大；横隔板处过早拆模或养生期内受外力影响等因素砼裂纹发生；砼早期养护条件不到位，造成表面失水严重，砼内外收缩不均匀而引起开裂。

2、预防措施

（1）应在砼浇筑完6小时后及时养护，翼板顶面用覆盖保温保湿方法养生；在横隔板预留钢筋处设置定位支架减少拆模后的自重；进入冬季施工气温较低时，必须采用蒸汽养生的保温保湿措施。

（2）保证砼振捣密实而不离析，对板面进行二次抹压，以减少收缩量。

（3）根据天气情况，严格控制拆模时间，且尽量安排在一天中温度较高的时间段拆模。

（4）如果拆模后发现有较长、较宽的可见或贯通裂缝时，不可擅自修补，应及时做好标识标记，通知现场监理、设计、检测单位确定处理方案。

（三）、孔道压浆不密实

1、产生原因

采用不合格的压浆料；排气孔或止浆阀设置不当；水灰比偏大，泌水性和收缩率大；封锚不严或孔道穿孔而造成内漏。

2、预防措施

（1）对每批进场的压浆料按规定的频率进行复检、验收，满足要求后才可使用。压浆料进场后必须入库存放保管，严禁堆放在露天场地暴晒雨淋。

（2）优化配合比设计，保证压浆液的质量和流动性，加强对有效控制泌水率和膨胀系数的外加剂或压浆料的试验室检测。

（3）加强现场压浆稳压阶段的质量控制，保证排气孔或止浆阀正确工作，稳压时间和压力必须满足要求。

（4）严格控制封锚质量，避免压浆时封锚端漏浆。

（四）、层印

1、原因分析

一是浇筑下层砼施工时间过长（砼拌制、运输、浇筑），造成上层砼在接茬处出现明显痕迹；二是分层砼振捣过度，造成粗集料下沉，水泥浆上浮，浆多的部位颜色发青，骨料集中的部位颜色发白，外观形成“层印”。三是涂刷的涂脱剂过多过厚而下流，拆模后表面呈现假“分层”现象。

2、防治措施

（1）严格控制T梁浇筑顺序，一般从模板一端开始水平分层浇筑，当梁体高度大于2.5m时，马蹄、腹板、翼板同时分层分段往返浇筑。

（2）如果因各种因素造成砼浇筑停歇后，间歇时间虽然没有超过初凝要求，但也应按施工缝的要求进行检查、处理。

（3）施工过程中严格控制振捣时间和质量，振捣棒插入深度应至下层砼5～10cm，避免过振，防止砼发生离析。

（4）涂刷脱模剂时，应采用质量品质较好的脱模剂（机油），涂刷均匀后以模板出现油光为准。

结论：通过对预制T梁质量管理重点难点及主要质量问题的分析总结，针对预制T梁施工质量的各个因素加强控制，从而在日常工作中加强预控管理，施工过程中从材料进场、施工工艺、施工管理等各个环节严加管控，作为施工管理人员要强化质量意识、提高管理水平，加强保障措施、严防质量通病，确保T梁施工质量。