预应力空心板梁混凝土强度的影响因素分析

章开强

（福建建豪建筑科技有限责任公司，福建 龙岩 364000）

1 工程概况

黉门桥改造工程位于龙岩市黉门前南环路与溪南南路交叉口。拟建桥梁跨越小溪河，跨越段河沟宽约36m。桥跨为3m×20m 预制混凝土简支空心板梁桥。桥梁横断面布置为人行道4.5m（含栏杆）+机动车道29m+人行道4.5m（含栏杆）=桥面宽38m，如图1所示。

图1 桥梁横断面布置图

其中，上部梁板采用20m 预应力混凝土空心板梁，混凝土设计强度等级为C50。

2 空心板梁混凝土强度影响因素

2.1 空心板梁的生产流程

此次新型预应力钢筋空心板梁浇筑采用先张力浇筑钢筋混凝土板然后张力推拉的浇筑后张拉方法，并且在工厂预制，这种生产工艺成熟，且结构简单。施工操作流程为首先安装浇筑模板、钢筋、波纹管—钢筋混凝土模板浇筑—钢筋混凝土施工养护—钢筋拆除安装模板—钢筋穿入具有预应力的钢筋—张拉—孔道压浆—施工养护—起吊、运输。其中，本文研究的是混凝土浇筑、混凝土养护两个影响混凝土强度的关键环节。

2.2 混凝土强度的影响因素

从人、机、料、法、环五个环节分类考虑，影响预应力空心板梁混凝土强度的因素主要为以下几点。

2.2.1 人员的影响

人员的影响主要包括人员的质量意识、人员对生产工序的熟悉程度。本次预应力空心板梁生产前，项目负责人制定完整的施工流程，并且也做好较清晰的施工预案，同时对生产人员进行详细的交底，并严格把控人员的教育、培训和考核制度。后期严格按照约定的生产流程进行施工，减少不必要的施工误差。

2.2.2 机械设备的影响

预应力空心板梁的混凝土浇筑，主要用到了预应力台座、混凝土卸料斗、混凝土振捣器等。本次预应力空心板梁生产前，项目负责人对相关机械设备进行检查，确保运行正常。

2.2.3 测量混凝土结构原材料的使用影响

测量混凝土结构原材料使用是测量混凝土结构强度的关键也是影响测量因素之一，包括钢筋水泥、粉煤灰、矿渣和干粉、减水剂、砂、石等。此次预应力空心板梁的混凝土原材料性能指标均符合相关标准规范要求，包括：

水泥：福建春驰集团新丰水泥有限公司，P·O 52.5，出厂编号5S21008 见表1。

表1 水泥

表1 续表

机制砂：龙岩市宏基矿业有限公司，Ⅱ区中砂，见表2。

表2 机制砂

碎石：永定区张屋坝碎石场，5～31.5mm，见表3。

表3 碎石

粉煤灰：福建省龙岩市龙能粉煤灰综合利用有限公司，F 类Ⅱ级，见表4。

表4 粉煤灰

碱性矿渣微粉：三钢集团（龙海）矿微粉有限公司，S95 级，见表5。

表5 碱性矿渣微粉

缓凝高效减水剂：福建建工建材科技开发有限公司，减水率为20%，固体含量为11.46%，见表6。

表6 缓凝高效减水剂

2.2.4 方法的影响

预应力空心板梁混凝土浇筑过程中，影响混凝土强度的方法主要有：混凝土配合比设计方法，浇筑工艺，振捣工艺。

（1）混凝土配合比设计的影响

为了满足生产的要求，本次混凝土配合比的坍落度设计得较高，配合比见表7，坍落度达到200mm（见图2）。

表7 配合比设计

图2 坍落度检测

该配合比坍落度较大，减轻了振捣人员的工作量。但是，这种大坍落度的混凝土容易出现离析的情况，从而导致混凝土强度不增长或强度离散等现象。因此，对混凝土墙体配合比例进行多次调整，混凝土墙体坍落度数控制在180mm 以内，该配合比7 天强度为56.7MPa，28 天强度为71.6MPa，能够充分保证混凝土的强度要求。

（2）浇筑工艺准备工作及影响因素分析

首先，施工前准备工作。一方面，检查钢筋、模板、保护层等材料的规格尺寸，让需要用到的材料尺寸大小偏差控制在行业标准规范范围内。细致检查模板的支撑体系、检查模板接触缝处理情况，查看密实度是否处理好。另一方面，切实做好现场梁架施工人员的定位技术控制交底检查工作，控制现场梁架钢板柱和梁板的横向位置移动关系，以及梁板振捣持续时间，加大对梁板柱、梁板以及钢筋混凝土定位标号的技术控制检查力度[1]。

其次，科学对待浇筑工作。在钢筋混凝土作业浇筑工程作业施工开展前，需要对作业施工浇筑图纸及设计方案资料进行现场分析，准确掌握了解作业施工浇筑技术规范要求和施工要点，了解施工浇筑作业难点和施工要点，明确规定施工浇筑作业主要工序，对一些有技术存疑的施工地方需要进行现场分析调查研究、探讨，厘清问题掌握方法，并有序推动施工进度。另外，根据浇筑内容及施工重要时间节点进行科学部署，保障混凝土的顺利浇筑。

最后，混凝土浇筑。混凝土浇筑技术应用的关键环节是浇筑，浇筑人员在操作过程中需要合理分层浇筑，通常浇筑步骤：浇筑底板—安装芯模—浇筑腹部，从两边同时进行均匀浇筑，并且要求最少分两层浇筑，严禁一次浇满[2]。此次预应力空心板梁混凝土浇筑的工艺如图3 所示。浇筑顺序为①—②—③—④。①为空心板梁的地板，优先浇筑该部分，搭设侧模和芯模；然后再依次按上述顺序卸料，保证混凝土料能够均匀分布在空心板梁的腹板和顶板处。

图3 浇筑工艺

（3）振捣工艺的影响

此次预应力空心板梁的混凝土振捣采用人工插捣的方式。考虑到腹板处钢筋过于密集，因此项目负责人加强作业人员的管理教育。

（4）养护的影响

混凝土浇筑之后，在达到初凝状态之前，需要对混凝土进行表面抹平处理，对其进行抹平收水处理，在此过程也要避免出现裂缝。只有定期做好基层混凝土墙体表面防水处理养护工作，才能有效率地控制基层混凝土墙体表面没有裂缝发生问题[3]。墙体抹平后，要对墙体进行基层覆盖前的浇水进行养护，早期浇水养护主要是保证混凝土整体强度，试验数据表明，前7 天有没有养护，C50 混凝土的强度相差值在8MPa 以上。

2.2.5 环境的影响

此次空心板梁的预制工作都在工厂内完成，环境良好，且温湿度可控。

综上所述，影响整体浇筑过程、预应力整体结构浇筑空心板梁、浇筑整体结构混凝土板梁浇筑过程强度的几个重要关键因素主要包括有：浇筑操作技术人员的整体浇筑过程质量感和管理责任意识、混凝土板梁浇筑所用原材料、混凝土浇筑材料施工配合性价比、混凝土板梁整体结构浇筑材料制造操作工艺。通过严格把关上述关键因素，此次黉门桥改造工程的梁片生产任务顺利完成，生产的预应力空心板梁混凝土强度均满足C50 的设计要求。

3 结语

综上所述，混凝土强度是预应力空心板梁质量的主控项目。该项目通过严格控制上述关键因素，在预应力空心板梁的预制生产方面顺利完成，提高了效率。