桥梁箱梁预制中的混凝土施工工艺及质量问题研究

郭悦超

（石家庄通畅公路工程有限公司，河北 石家庄 050000）

0 引言

在工程经济发展快速的今天，国内公路桥梁已然蓬勃发展，而在桥梁形式的发展过程中产生了多个分支，其中预制箱梁因其低成本、高质量、工期短、外形美观以及在刚度和抗扭性能上优于T 梁等优势，被普遍应用于公路桥梁的建设。另外，在施工工艺方面，预制箱梁与现浇箱梁相比，预制箱梁明显缩短了施工工期，并且不受施工地点限制，在空间布局上更加灵活些，不会影响到施工进度；同样的预制箱梁和预制T 梁，箱梁承载能力优于T 梁。因此，预制箱梁更多适用于跨度较大的桥梁建设工程和对造型要求比较高的工程建设中，不仅能保证质量安全性，还能保证外形的美观度。

1 预制箱梁的概述

箱梁是桥梁工程中梁的一种，内部为空心状，上部两侧有翼缘，类似箱子，因而得名。预制箱梁，其施工工艺的严密性直接影响着质量和安全。一般来讲，预制箱梁一般是通过先张法或后张法对钢筋进行张拉而事先预制而成的受弯构件，再运到施工现场进行安装，不仅降低了场地费，还减少了时间成本。

目前，我国箱梁的施工技术相对成熟，但仍存在部分质量问题缺陷，如构件的连接和整体稳定性能相对较差，运输和安装也不方便，并且增加额外工程费，降低了经济效益。因此，有必要探究其预制施工质量问题，并提前采取针对性的预防对策，从而保证施工质量[1]。

2 预制箱梁混凝土施工工艺

预制箱梁的混凝土施工工艺，不仅决定了成品表面的平整度、光滑度，而且直接决定了梁后期使用中的安全质量问题，因此制作箱梁前期的准备工作、工作技术人员的专业性、施工过程中的每个环节的精确度都会直接影响整体的安全性和稳定性，需做到环环相扣，才能有效保障梁的完整性。

大中型或小型桥梁工程建设中，务必要严格遵循施工工艺倒排顺序依次施工，同时要更加重视每个施工工序中存在的质量控制，技术人员做好现场具体管理工作，随时解决遇到的问题。

2.1 施工前期物料准备

预制箱梁混凝土在施工前，首先要进行场地准备和布置，确定每个施工环节的具体场地，通常情况混凝土施工区布置在箱梁制作场地内，保证整个场地地面平整，干净卫生，水通、电通、路通，同时要预留一个成品箱梁的运输通道，方便后期运输到施工现场。其次，专门要建设一个施工通道，把周围的道路标记清楚在施工，避免其他车辆进去。最后，需要设置一个钢筋加工存放的区域，把所需要的零件放在指定区域，同时还要设置一个临时的实验室，以防在施工的过程中遇到技术性问题，方便在实验室进行检验。另外，根据设计要求贮存混凝土拌和物料，水、砂石、水泥、外加剂、凝胶剂等，以便施工需要[2]。

2.2 混凝土配比控制

现阶段我国箱梁混凝土普遍使用高性能混凝土，必须要设计规定的刚度、强度。除此之外，桥梁常常暴露在外面，经受雨雪压力、侧面承载风力以及阳光暴晒、空气腐蚀等不可抗力因素的影响，这就要求混凝土必须具备一定的抗裂、抗冻融、抗渗等性能，其核心就是要具备高度的密实性。混凝土的配比选定、误差范围直接影响桥梁的整体强度，一般按规定要进行单盘误差和累计实验误差测定，测定的偏差要符合规定的偏差值。混凝土配合比确定无误后，需对其坍落度进行实验确定，根据实验得出的坍落度值确定混凝土的流动性。

2.3 模板安装

混凝土最终成品的平整度、流畅性、外观度是否达标，是由模板施工质量决定的。其中，底模是主要的梁体承重构件，故对其刚度和强度要求相比其他模板要高，安装时为了防止混淆，要对其进行编号，然后再用螺栓按顺序连接；外模安装时，要求其模板内面必须光滑平整，因其直接决定梁的外观造型；端模能保证外模和底模的连接性，形成密闭空间，防止漏浆；梁的内模常常采用液压式内模，如图1所示，模板采用液压油缸收模，施工时现场需专门人员对数据以及使用情况做详细记录，并检查液压硬管油口保持清洁。同时，内模的安装方式决定了它拆卸时无需人工拆卸，因此箱梁模板的安装不仅是对技术人员技术过硬的要求，更是对工程建设质量的考验[3]。

2.4 钢筋配置

钢筋绑扎前，要对现场钢筋取样，检测其刚度是否满足设计要求，在满足要求的情况下，方可进入钢筋绑扎环节。钢筋绑扎时先对底板绑扎，其次腹板、侧梁，主筋和箍筋铺设方向、交叉点以及端头预留长度都应符合设计规定，必要的位置进行焊接处理。

对于钢筋胎架应进行地基处理，并应按工厂制定的检验频率对基础沉降进行监测，当胎架各支撑点位置标高偏差超过2mm 时，应及时干预，恢复胎架的平整与稳定。钢筋绑扎胎架应按设计图纸中钢筋间距的要求设置辅助式卡具，符合钢筋绑扎精度要求，如图2、表1所示，且具有足够的刚度，防止长期使用变形[4]。

表1 钢筋绑扎质量检验标准

2.5 预制箱梁的混凝土浇筑

混凝土浇筑前，要检查钢筋和混凝土质量是否合格，合格后方可进行混凝土入模与振捣阶段。箱梁混凝土浇筑通常情况应先浇筑箱梁底板，后浇筑腹板与顶板，见图3，在接近另一端时，从反方向布料，在箱梁倒角、支座上方、锚垫板附近需优先放料同时加强振捣，腹板上部与顶板采用插入式振捣，浇筑需确保一次性即完成。

浇筑完成后，为保证密实度和坍落度满足设计规定，需对混凝土进行振捣，通常一边浇筑一边振捣，时间控制在10～15s 之内，震动强度保持弱震和中震之间，振捣过程中幅度不能过大，以防破坏螺纹管，浇筑现场见图4。

2.6 拆模与混凝土养护

当混凝土终凝后，则可拆除梁混凝土表面的模板，模板拆除后需要对其进行质量检测判断是否合格，检测范围包括混凝土构件外形尺寸、位置、表面裂缝、变形程度以及混凝土强度等，只有达到规定方可使用。模板拆除后，要对混凝土及时进行洒水养护，通常情况下当气温高于5℃，宜采用喷淋养护，白天喷淋次数间隔1～2h 一次最佳，晚上宜间隔4h 进行一次喷淋，喷淋尽量使用生活饮用水，防止其他施工污水中杂质致梁体形成锈蚀，影响梁体外观和质量。当环境气温低于5℃时，可选择蒸汽养护或者棚内炉火升温养护，冬季宜采用蒸汽养护，棚温不低于5℃。养护前后，要对梁体毛边进行处理，保证后期的正常使用，保证凿毛边缘线形[5]。

2.7 预应力张拉

通常混凝土浇筑完成3 天后，便可对箱梁进行预应力张拉，过早或者过晚容易造成预留预应力不足，致使桥梁达不到设计承载能力。张拉伸长值与理论设计伸长值的误差要控制在±6%之间，否则会影响实际承载力。

2.8 箱梁孔道压浆与封锚

压浆前要进行孔道清洗，完成清洗后，压浆从下往上、由低到高的顺序进行，采用高速搅拌机连续操作，且必须在张拉完24h 内完成。拌好的浆液应通过不大于3mm 滤网过滤，低速搅拌，浆液水胶比控制在0.26～0.28 之间，压浆温度应控制在5～30℃。如果气温低于5℃时，需要采取保暖升温措施。压浆完成后，应通过检查孔抽查压浆的密实情况，确保压浆饱满。

3 混凝土施工质量问题探究

3.1 模板安装不到位

模板安装不到位时，可能导致模板之间存在错台，使混凝土浇筑过程中箱梁端头出现少量漏浆现象。另外，混凝土拆模后表面可能有铁锈现象。对于此类问题，应当做到模板每周转使用一次都必须认真打磨，由专人专岗进行定期检查，保证杂质消除干净后再实施涂膜剂。

3.2 原料含泥量大、骨料粒径不均匀

砂石配比和纯净度对混凝土搅拌有着很大的影响，砂石比偏大时，同时拌料不均匀，会导致混凝土表面出现蜂窝状、麻面、凹凸痕迹，所以原料进场前应现场对砂石粒径的大小和匀称性、水泥的强度、外加剂等进行质量检测，对于不合格的材料，禁止进场使用。

3.3 混凝土搅拌过程中存在的质量问题

3.3.1 水灰配比及坍落度影响

混凝土搅拌前，水灰配比对混凝土强度有较大的影响，水灰比偏大会导致混凝土强度降低，坍落度增大容易造成混凝土离析和泌水；水灰比偏小，意味着混凝土强度增大，但是流动性小，密实性高，混凝土终凝后容易起裂缝，影响工程质量。因此，对于水灰比要严格控制在设计要求范围内。

3.3.2 混凝土振捣影响

混凝土浇筑时，如果振捣不均匀，会在内部形成气压差，形成鼓包，使混凝土局部表面凹凸不平、面糙；振捣时间过短，混凝土容易形成铸块。

3.4 钢筋绑扎

钢筋绑扎过程中，混凝土振捣时会使的钢筋的垫块移位，导致受力不均，造成钢筋位移，容易使得钢筋模板造成露筋，或者在受力不均作用下易导致钢筋错位，造成露筋、开裂。因此，在浇筑前工作人员应对钢筋绑扎点检测以及垫块进行检查。

3.5 预制箱梁质量终检

施工完成的预制梁，需要整体对其进行全面质检，各项工艺是否达标。从外观看表面应密实、平整，如表面有蜂窝、麻面、破损、裂缝、变形等问题需及时处理。

3.6 色差成因问题

由于浇筑时分层、分段时间间隔过长，浇筑上层时，下层已超过初凝时间，上层振动棒无法深入下层混凝土中，在两层交界面上出现的色差现象。其解决方案为：控制搅拌能力及浇筑时间，减少混凝土的翻运次数，适当控制混凝土的浇筑长度，控制混凝土的浇筑时间，在下层初凝前浇筑上层。

4 结语

综上所述，预制箱梁混凝土的施工工艺是个很考验技术的问题，不仅要保证建设的美观，还要确保梁体的安全性和稳定性。在箱梁施工的现场实践中，只有不断地加强施工管理制度和质量安全检查，提升工作时效性，抓住每个施工环节的细节，才能够保证工程项目的整体品质和桥梁施工质量。