预应力混凝土箱梁水波纹现象的防治.doc

预应力混凝土箱梁水波纹现象的防治由中交第一公路勘察设计研究院设计的25m跨、35m跨、40m跨等箱梁在各地高速公路上得到了普遍应用，围绕该种箱梁施工，施工单位就混凝土外观上进行了大量的探索，不断改进施工工艺，以消除混凝土外观面波纹管位置附近出现的水波纹与鱼鳞纹现象现就我单位在内蒙古磴巴高速公路磴口黄河特大桥施工中取得的一点经验，写出来供大家参考一、以往箱梁预制施工工艺大跨度箱梁的芯模一般采用木模、竹胶板或钢模，25m跨及以下跨度的也有采用气囊的，以往施工工艺流程图大致详见附图一从工艺流程上可看出，一片箱梁分三次灌注，即先灌注底板，其次腹板，而后顶板，如此施工，虽可有效地消除水波纹现象，但容易在接茬处出现冷缝甚至裂纹，尤其是有负弯矩设计(磴口黄河特大桥引桥35m箱梁顶部设计有负弯矩)的箱梁与堵头板，牵涉到顶板较长时间的波纹管安放，齿板处立模安放锚垫板与堵头板等施工程序，更容易出现裂纹，所以超过30m的梁一般不采用该种施工方案二、本桥采取的制梁施工工艺我单位在磴口黄河特大桥引桥35m箱梁预制施工中采取的施工工艺流程图见附图二现采取的施工工艺有效地消除了冷缝的出现由于改变了施工工艺，底板混凝土的灌注主要靠外侧模上的附属振捣器激振使得混凝土注满底板，为了达到底板混凝土密实的目的，附属振捣器开的时间长，而且混凝土坍落度也取得较大，一般为14～16㎝，这样往往使得波纹管上下、安设附属振捣器的附近，出现大量的水波纹和鱼鳞纹现象，在混凝土强度上虽无大的影响，但外观质量欠佳。

三、工艺改进措施为了消除水波纹及鱼鳞纹现象，我们采取了一系列改进措施，现分述如下：（一） 附属振捣器的改进只设一排振捣器，安放在梁体中下部，波纹管以上，（防止附属振动器与波纹管共同振动形成水波纹），采用功率较小一点的振捣器，一般取1.1千瓦，间距取1.5m同时为了减小振捣器的激振力，在振捣器与模板接触点处加垫3㎝～4㎝厚的胶皮垫或直接将附属振捣器安放在外模牛腿上，避免激振力直接作用在钢模板上同时在灌注混凝土时，应严格控制附属振捣器的激振时间，以底板混凝土灌满即停，一般取20秒左右二） 芯模改进芯模若全部采用钢模，则自重较大，拆模时加大了施工难度，拆出较费时费力；若采用木模（竹胶板），虽自重较轻，但容易损坏，尤其是芯模底板，这样周转次数较少为此，我们将芯模做了改动，即芯模顶板与侧板采用竹胶板，底板采用钢板，从施工周转次数、拆装难易程度上得到了改善为了改善芯模内操作人员施工环境且便于底板排气和观察底板混凝土质量情况，同时也是为了使混凝土顺利从腹板下到底板，以便减少附属振捣器的使用，在芯模底板和顶板每隔1～1.5m开一个30㎝×30㎝的洞三） 固定波纹管的改进由于波纹管与固定的钢筋间空隙较大，在振动棒或附属振动器的作用下容易发生较大振动，从而在波纹管上下出现大量的水波纹甚至鱼鳞纹现象，为了克服此困难，我们每隔50m将波纹管与腹板内侧主筋或分布筋用扎丝绑牢，以减少它的振动。

同时每隔1m在波纹管与腹板外侧钢筋网片间插一根细钢管，这样既可以防止波纹管的振动又可以有效地截住浆液，避免其在波纹管附近流动过快，待腹板混凝土灌注满后再将其拔出安放到前面四） 振捣工艺的改进附属振捣器在本工艺中只让其起使混凝土料顺利通过波纹管下到底板并充满至波纹管周围的作用，因此，附属振捣器开的时间较短且必须严格控制，以底板混凝土充满为止混凝土的密实主要通过插入式振动棒来完成每片梁的振捣过程中共需五条插入式振动棒芯模内放一条振动棒，用来插捣底板混凝土，待密实后，即可用可调式钢管支撑配一上一下两块30㎝×30㎝封顶、封底钢板将芯模上、下洞口封住振捣腹板时应每侧放两条插入式振动棒时称同时插捣布料时也应两侧同时顺着腹板布料，采用斜层法顺序从一端向另一端下料，待混凝土料灌满至腹板顶时即可开始用插入式振动棒振捣，平均每20㎝振捣一次，尽量下插到底，快插慢拔后一组两根插入式振动棒与前一组一般间隔3～5m，一般也是尽量下插到底，间距为20～30㎝左右后一组插入式振动棒插捣时即可将用来阻浆的小钢管拔出移放到前边后一组两根插入式振动棒的作用是加强振捣，确保腹板密实，同时也是为了拔出小钢管及同时辅助振捣顶板混凝土，配合后面收光抹面的手扶式平板振动器密实顶板混凝土。

振动棒一般采用50棒，若波纹管与钢筋之间间距较小，亦可采用30棒，但应加强振捣如此采用斜层法施工，始终是底板混凝土在前，腹板及顶板混凝土在后完成五） 钢外模擦脱模剂处理钢外模使用5㎜以上的冷匝板，使用前应均匀涂一层水泥浆，采用磨光机打磨干净脱模剂采用机油：柴油=20：3的比例，涂擦时不能太多，应用沾了该 脱模剂的毛巾拧干后均匀地在模板上擦，如果使用较干净的河砂，也可在该脱模剂里掺一定量的滑石粉采用洁净的液压油作脱模剂效果会更好，但费用比较高四、混凝土的有关施工参数由于施工区域不同，所用地材、外加剂、水泥、拌合用水均有所区别，所以混凝土的配合比用量以及混凝土的和易性、坍落度、砂率等也不尽相同配置C50混凝土宜采用42.5或52.5的硅酸盐水泥，水泥用量不超过500kg/m3；细骨料采用中砂，宜为2.6～3.0；粗骨料粒径宜为5～20㎜，最大粒径不宜超过2㎝；水灰比宜控制在0.35～0.45之间；施工用水PH值不宜小于4，且不宜大于8.5；由于所掺外加剂不同，气温不等，故其和易性也不同，坍落度相差较大，5～16㎝之间各不相同我们现在施工工程磴巴高速公路位于内蒙古自治区磴口县，早晚温差较大，风砂也大。

目前我们采用的水泥为银川产的赛马牌普通硅酸盐52.5水泥，用量为490kg/m3；砂为当地黄河流域中产中砂，细度模数为2.72；碎石为乌海产石灰岩碎石，粒径5～25㎜，其中5～10㎜掺量20%，10～25㎜掺量80%；外加剂为天津产UNF-5，掺量为0.80%，作用主要是增加混凝土和易性，减少用水量，提高混凝土早期强度；砂率为38%；水灰比0.38；混凝土拌制时间2～3min；坍落度控制在12～16㎝之间，混凝土灌注时间控制在早、晚，尽量避免中午气温较高的时间五、结束语通过一系列施工工艺的更改，以及组成混凝土各种掺量的更改，消除了水波纹现象，保证了施工正常得以进行，得到业主、监理单位极大肯定，经济、社会效益显著我们逐渐认识到水产生波纹的主要原因：1、附属振捣器直接作用在钢模上且振捣时间较长，容易产生水波纹甚至鱼鳞纹；2、波纹管随振捣器一起振动，浆液随波纹管流动较快，容易形成水波纹；3、提高水灰比容易在振捣过程中产生离析，离析后会出现水波纹甚至严重的鱼鳞纹现象 附图一 以往箱梁预制施工工艺流程图绑扎腹板底板钢筋安放底板腹板波纹管立外模及堵头板灌注底板砼分节拼装芯模分节整体吊装芯模，安放气囊，给气囊充气灌注腹板砼分节绑扎顶板钢筋分节整体吊装顶板钢筋灌注顶板砼拆除芯模（或气囊）拆除外模及堵头板张拉、压浆、移梁后挪出底座附图二 磴口黄河特大桥引桥35m箱梁预制施工工艺流程图绑扎底板腹板钢筋安放底、腹板、波纹管分节吊装芯模分节拼装芯模立外模及堵头板绑扎顶板钢筋笼穿负弯距波纹管，并安放锚垫板波纹管内穿钢绞线斜层法从一端向另一端整体灌注砼拆除芯模拆除外模及堵头板张拉、压浆、移梁后挪出底座。