论文部分内容阅读
【摘 要】本文结合我国目前在高速公路的桥梁工程中得到普遍应用的空心板梁，对空心板梁的优点、施工预制过程控制、重点质量控制及使用常出现的问题及其维护和加固进行了阐述和要求。
【关键词】高速公路；空心板梁；质量控制；维护加固
Hollow beam construction quality control Analysis
Zhou Quan-cheng
(Qinghai Hainan days Road & Bridge Engineering Co., Ltd Gonghe Qinghai 813000)
【Abstract】In this paper, our current highway bridge project has been widely used hollow beam, the hollow beam of the advantages of prefabricated construction process control, focusing on quality control and use of common problems and maintenance and reinforcement requirements are described.
【Key words】Highway;Hollow beam;Quality control;Maintenance reinforcement
空心板梁在现代桥梁中建设较为普遍的应用，一般桥梁上部结构主要设计装配式预应力空心板，下部结构采用柱式墩，台或肋式台；钻孔灌注桩基础。其中预应力空心板是目前公路桥梁工程中广泛的一种结构形式，这种结构构造简单，受力明确。既可预制又可现浇，其有优越性，而预制空心板更具有施工方便，节约模板并利于集中成批生产的优点，能够有效提高工程施工质量进度，较适用于中小桥梁，同时从桥梁的运营来看，空心板梁更换、加固维修较为方便，维修费用较为经济。
目前桥梁中，梁板的跨径有13M，16M和20M较为三种结构型式，全部采用梁场集中预制生产。下面主要就预应力混凝土空心板的预制施工质量控制浅谈几点看法。
1. 施工过程质量控制
1.1 梁厂建设：施工单位应根据各自管段内的梁板工程数量，结合施工环境选定合理的预制厂位置，梁厂场地平整宽阔，便于材料堆放，机械设备作业，成品梁的生产和存放。预制场内设750型混凝土搅拌设备2套，张拉台座四个，张拉设备一套，钢筋加工设备1套，装载机，吊车和发动机组各一台。为保证施工的质量和安全，对修建的钢筋混凝土预制梁台座，张拉等都要进行工程验算，符合安全性方可准于施工。
1.2 张拉作业：预应力混凝土空心板采用先张法预应力工艺。施工中按照设计和规范要求，预应力钢胶线采用张拉力和伸长量双控拉措施进行，既除了千斤顶的压力表上的读数控制外，实测的钢绞线伸长量误差都必须在理论计算值的±6％误差范围内。伸长量根据实行施工中钢绞线的长度进行计算。为保证施工预应力的准确和施工安全，必须将张拉千斤顶锚具，钢绞线等送有资质的检测机构进行标定试验和钢绞线弹性模量的数据测定，还应特别注意张拉机械的故障及维修。并且严格计算、复核，审核施工计算程序，杜绝施工计算错误，特别是理论伸长值，张拉力与对应压力油表读数关系的计算。项目部采用的张拉施工程序是首先采用两台穿心式千斤顶横向对称单根钢绞线，从中心往两侧均匀张拉，将其初应力调整到10%，使钢绞线相互间的应力一致，然后采用两台YC200千斤顶在一端进行整体张拉，慢慢施加预应力，将其应力张拉到控制应力。采用底松弛钢绞线张拉程序为：0—初应力(10%ó)-20%ó—60ó—ó（持荷2min锚固）。这其中一定要进行钢绞线伸长量的现场量测和记录，并特别注意其初应力以下的推断伸长量不能遗漏。
1.3 模板钢筋安装：外模板采用场制的定型模板，芯模采用充气胶囊。钢筋在防雨的制作棚内加工制作或堆放，对制作好的钢筋做好标识。安装模板和钢筋严格按照设计图纸和规范施工，确保结构的尺寸。为保证安全，模板和钢筋帮扎应在张拉结束8小时后进行。
1.4 混凝土施工：混凝土由搅拌站集中出料，对于其原材料水泥，砂，碎石，水，外加剂等都应经检验合格后方可使用。混凝土直接用混凝土罐车运输到模板内。浇筑时每片梁采用2台插入式振捣器同时振捣，振捣棒呈梅花式排列，振捣时间为20～30秒，振捣间距为30～45厘米，振捣棒与模板净间距为3～5厘米振捣棒移动距离保持规律，防止少振，过振或漏振，振捣棒不能碰撞钢绞线。
1.5 预应力钢绞线放张：当混凝土强度达到设计的90%后，才放松预应力钢绞线。放张时采用对称，均匀，分次完成，不得骤然放松预应力筋。预应力筋放张采用两台200吨千斤顶整体逐步放张。
1.6 移梁，堆放：采用吊车移梁。移梁，堆放时，梁体混凝土强度达到设计的90%，堆垛时放置在垫木上，吊环向上，标志向上。存放时间不得超过六十天，以避免产生过大的反拱。
2. 存在的质量问题和处置方法
2.1 在施工过程中预应力空心板容易出现的质量问题有以下几个方面：
（1）空心板板底混凝土不够密实，常出现渗水，漏水现象；
（2）预制空心板时，其高度控制不严，往往超过设计的高度；
（3）预应力混凝土空心板封端（尤其斜空心板）对梁板总长控制不严，长出现长短不一，有的封锚端端面不垂直，斜交角大小不一致等，会增加了伸缩缝的安装难度，甚至出现返工情况；
（4）预埋构件埋设位置不准确，有的甚至漏设。如人行道的安装，如果预埋锚固筋的位置不准确或者漏设，则人行道块安装难以稳定甚至无法安装。
（5）空心预应力空心板在顶板横向或板底纵向常出现裂纹；
（6）底板混凝土钢筋保护层厚度不足，出现钢筋外漏现象，钢筋被脱模剂污染；
（7）理论支持线部分的底座平面不平整，预制板两端安设支座的位置高度不一致，从而使板产生扭曲力；
（8）施工过程中施工预应力不足，对梁板安全存在很大隐患。
2.2 出现问题的原因。
根据以往施工的经验和体会，我们认为出现上述问题的主要原因有以下几个方面：
2.2.1 预应空心板的芯模固定不牢，混凝土振捣时因挤压力的作用使芯模上浮，造成空心底面超厚，顶板厚度不足，有可能为了保证顶板厚度，认为加大了板高的尺寸，影响桥面铺装层的厚度。采用充气胶囊做空心板芯模的空心板虽然装脱模较方便，但胶囊固牢难度大，加之胶囊本身材质问题，上浮和局部鼓包的现象更容易发生。
2.2.2 预应空心板混凝土顶板出现横向裂缝的主要原因：一是水泥的用量过大，温差过大或养生不及时等易出现干缩裂缝，二是底座不牢，沉降不均匀造成横向裂缝，三是吊装或堆码，受力支点不当造成的裂缝；底板出现纵向裂缝的主要原因是振捣不到位的混凝土不密实，水泥沙浆或水泥聚集在一起，造成干缩裂缝。
2.2.3 预应空心板几何尺寸与设计的几何尺寸不相符（主要是长度），底座平面不平整的主要原因是马虎，施工前，施工中，施工后没有进行检测所致。
2.2.4 预埋件埋设位置不正确或遗漏设的原因：一是对桥梁设计的图纸缺乏认识，二是设计图纸本身标注位置不明或预埋构件未设计在相应的图纸上。
2.2.5 造成预应力不足的主要有施工单位往往以张拉机的张拉吨位控制，伸长量不重视，或者测量不足。
2.3 预应空心板质量问题的处治方法。
为了确保桥梁的工程质量，空心预制空心板常见的质量问题的
可采用以下几种处理方法：
2.3.1 对于空心板混凝土强度不合格或整片梁顶板厚度小于8CM的，或横向裂缝宽超过规范规定的，应报废重新制作。
2.3.2 对空心板顶板厚度（局部）小于7CM的，应进行局部处理，将厚度不足的部分凿除，冲装芯模，并增加补强钢筋，浇筑比原混凝土标号高一级的混凝土，使顶板的厚达到设计标准，在顶板上的桥面铺装层应加设10CMX10CM的12MM钢筋网，钢筋网应于相邻空心板湿接缝钢筋焊接牢固。
2.3.3 对空心板板底不密实出现渗水漏水和纵向局部裂缝或钢筋混凝土保护层不足的，如果混凝土强度合格，静栽实验没有问题，可采用防水措施，用XYPEX（赛柏斯）或其他防水材料，将防水材料喷涂在不密实的混凝土底板顶面上，经过渗透化学作用，提高混凝土密实度和强度，起到防水，防空气侵蚀钢筋的保护作用。
2.3.4 预应空心板建筑高度超过设计标准，直接影响到桥面铺装层的厚度，凡桥面铺装厚度打不到设计要求的，可以采用调整墩台帽或垫石高度或凿除超厚的顶板部分等措施，如果上部结构已经安装就位，墩台帽及垫石无法调整的，可采用调整纵波的方法处理。
3. 结束语
通过以上的处治方法，预制空心板的质量问题能够得到进一步的保证。预制空心板是桥梁结构的承重结构。因此，在预制空心板前，一定要制定出施工工艺规程，对所有参与施工的人员进行技术交底，掌握关键工序的技术要点，严格按规程要求检测各项指标，发现异常，及时采取响应的补救措施，确保空心板的预制质量。
［文章编号］1006-7619（2011）06-05-814
【关键词】高速公路；空心板梁；质量控制；维护加固
Hollow beam construction quality control Analysis
Zhou Quan-cheng
(Qinghai Hainan days Road & Bridge Engineering Co., Ltd Gonghe Qinghai 813000)
【Abstract】In this paper, our current highway bridge project has been widely used hollow beam, the hollow beam of the advantages of prefabricated construction process control, focusing on quality control and use of common problems and maintenance and reinforcement requirements are described.
【Key words】Highway;Hollow beam;Quality control;Maintenance reinforcement
空心板梁在现代桥梁中建设较为普遍的应用，一般桥梁上部结构主要设计装配式预应力空心板，下部结构采用柱式墩，台或肋式台；钻孔灌注桩基础。其中预应力空心板是目前公路桥梁工程中广泛的一种结构形式，这种结构构造简单，受力明确。既可预制又可现浇，其有优越性，而预制空心板更具有施工方便，节约模板并利于集中成批生产的优点，能够有效提高工程施工质量进度，较适用于中小桥梁，同时从桥梁的运营来看，空心板梁更换、加固维修较为方便，维修费用较为经济。
目前桥梁中，梁板的跨径有13M，16M和20M较为三种结构型式，全部采用梁场集中预制生产。下面主要就预应力混凝土空心板的预制施工质量控制浅谈几点看法。
1. 施工过程质量控制
1.1 梁厂建设：施工单位应根据各自管段内的梁板工程数量，结合施工环境选定合理的预制厂位置，梁厂场地平整宽阔，便于材料堆放，机械设备作业，成品梁的生产和存放。预制场内设750型混凝土搅拌设备2套，张拉台座四个，张拉设备一套，钢筋加工设备1套，装载机，吊车和发动机组各一台。为保证施工的质量和安全，对修建的钢筋混凝土预制梁台座，张拉等都要进行工程验算，符合安全性方可准于施工。
1.2 张拉作业：预应力混凝土空心板采用先张法预应力工艺。施工中按照设计和规范要求，预应力钢胶线采用张拉力和伸长量双控拉措施进行，既除了千斤顶的压力表上的读数控制外，实测的钢绞线伸长量误差都必须在理论计算值的±6％误差范围内。伸长量根据实行施工中钢绞线的长度进行计算。为保证施工预应力的准确和施工安全，必须将张拉千斤顶锚具，钢绞线等送有资质的检测机构进行标定试验和钢绞线弹性模量的数据测定，还应特别注意张拉机械的故障及维修。并且严格计算、复核，审核施工计算程序，杜绝施工计算错误，特别是理论伸长值，张拉力与对应压力油表读数关系的计算。项目部采用的张拉施工程序是首先采用两台穿心式千斤顶横向对称单根钢绞线，从中心往两侧均匀张拉，将其初应力调整到10%，使钢绞线相互间的应力一致，然后采用两台YC200千斤顶在一端进行整体张拉，慢慢施加预应力，将其应力张拉到控制应力。采用底松弛钢绞线张拉程序为：0—初应力(10%ó)-20%ó—60ó—ó（持荷2min锚固）。这其中一定要进行钢绞线伸长量的现场量测和记录，并特别注意其初应力以下的推断伸长量不能遗漏。
1.3 模板钢筋安装：外模板采用场制的定型模板，芯模采用充气胶囊。钢筋在防雨的制作棚内加工制作或堆放，对制作好的钢筋做好标识。安装模板和钢筋严格按照设计图纸和规范施工，确保结构的尺寸。为保证安全，模板和钢筋帮扎应在张拉结束8小时后进行。
1.4 混凝土施工：混凝土由搅拌站集中出料，对于其原材料水泥，砂，碎石，水，外加剂等都应经检验合格后方可使用。混凝土直接用混凝土罐车运输到模板内。浇筑时每片梁采用2台插入式振捣器同时振捣，振捣棒呈梅花式排列，振捣时间为20～30秒，振捣间距为30～45厘米，振捣棒与模板净间距为3～5厘米振捣棒移动距离保持规律，防止少振，过振或漏振，振捣棒不能碰撞钢绞线。
1.5 预应力钢绞线放张：当混凝土强度达到设计的90%后，才放松预应力钢绞线。放张时采用对称，均匀，分次完成，不得骤然放松预应力筋。预应力筋放张采用两台200吨千斤顶整体逐步放张。
1.6 移梁，堆放：采用吊车移梁。移梁，堆放时，梁体混凝土强度达到设计的90%，堆垛时放置在垫木上，吊环向上，标志向上。存放时间不得超过六十天，以避免产生过大的反拱。
2. 存在的质量问题和处置方法
2.1 在施工过程中预应力空心板容易出现的质量问题有以下几个方面：
（1）空心板板底混凝土不够密实，常出现渗水，漏水现象；
（2）预制空心板时，其高度控制不严，往往超过设计的高度；
（3）预应力混凝土空心板封端（尤其斜空心板）对梁板总长控制不严，长出现长短不一，有的封锚端端面不垂直，斜交角大小不一致等，会增加了伸缩缝的安装难度，甚至出现返工情况；
（4）预埋构件埋设位置不准确，有的甚至漏设。如人行道的安装，如果预埋锚固筋的位置不准确或者漏设，则人行道块安装难以稳定甚至无法安装。
（5）空心预应力空心板在顶板横向或板底纵向常出现裂纹；
（6）底板混凝土钢筋保护层厚度不足，出现钢筋外漏现象，钢筋被脱模剂污染；
（7）理论支持线部分的底座平面不平整，预制板两端安设支座的位置高度不一致，从而使板产生扭曲力；
（8）施工过程中施工预应力不足，对梁板安全存在很大隐患。
2.2 出现问题的原因。
根据以往施工的经验和体会，我们认为出现上述问题的主要原因有以下几个方面：
2.2.1 预应空心板的芯模固定不牢，混凝土振捣时因挤压力的作用使芯模上浮，造成空心底面超厚，顶板厚度不足，有可能为了保证顶板厚度，认为加大了板高的尺寸，影响桥面铺装层的厚度。采用充气胶囊做空心板芯模的空心板虽然装脱模较方便，但胶囊固牢难度大，加之胶囊本身材质问题，上浮和局部鼓包的现象更容易发生。
2.2.2 预应空心板混凝土顶板出现横向裂缝的主要原因：一是水泥的用量过大，温差过大或养生不及时等易出现干缩裂缝，二是底座不牢，沉降不均匀造成横向裂缝，三是吊装或堆码，受力支点不当造成的裂缝；底板出现纵向裂缝的主要原因是振捣不到位的混凝土不密实，水泥沙浆或水泥聚集在一起，造成干缩裂缝。
2.2.3 预应空心板几何尺寸与设计的几何尺寸不相符（主要是长度），底座平面不平整的主要原因是马虎，施工前，施工中，施工后没有进行检测所致。
2.2.4 预埋件埋设位置不正确或遗漏设的原因：一是对桥梁设计的图纸缺乏认识，二是设计图纸本身标注位置不明或预埋构件未设计在相应的图纸上。
2.2.5 造成预应力不足的主要有施工单位往往以张拉机的张拉吨位控制，伸长量不重视，或者测量不足。
2.3 预应空心板质量问题的处治方法。
为了确保桥梁的工程质量，空心预制空心板常见的质量问题的
可采用以下几种处理方法：
2.3.1 对于空心板混凝土强度不合格或整片梁顶板厚度小于8CM的，或横向裂缝宽超过规范规定的，应报废重新制作。
2.3.2 对空心板顶板厚度（局部）小于7CM的，应进行局部处理，将厚度不足的部分凿除，冲装芯模，并增加补强钢筋，浇筑比原混凝土标号高一级的混凝土，使顶板的厚达到设计标准，在顶板上的桥面铺装层应加设10CMX10CM的12MM钢筋网，钢筋网应于相邻空心板湿接缝钢筋焊接牢固。
2.3.3 对空心板板底不密实出现渗水漏水和纵向局部裂缝或钢筋混凝土保护层不足的，如果混凝土强度合格，静栽实验没有问题，可采用防水措施，用XYPEX（赛柏斯）或其他防水材料，将防水材料喷涂在不密实的混凝土底板顶面上，经过渗透化学作用，提高混凝土密实度和强度，起到防水，防空气侵蚀钢筋的保护作用。
2.3.4 预应空心板建筑高度超过设计标准，直接影响到桥面铺装层的厚度，凡桥面铺装厚度打不到设计要求的，可以采用调整墩台帽或垫石高度或凿除超厚的顶板部分等措施，如果上部结构已经安装就位，墩台帽及垫石无法调整的，可采用调整纵波的方法处理。
3. 结束语
通过以上的处治方法，预制空心板的质量问题能够得到进一步的保证。预制空心板是桥梁结构的承重结构。因此，在预制空心板前，一定要制定出施工工艺规程，对所有参与施工的人员进行技术交底，掌握关键工序的技术要点，严格按规程要求检测各项指标，发现异常，及时采取响应的补救措施，确保空心板的预制质量。
［文章编号］1006-7619（2011）06-05-814