1、104 國道橋現澆箱梁施工的外觀質量控制104 國道橋現澆箱梁施工的外觀質量控制摘 要：本文通過 104 國道橋的施工實踐， 從支架、模板、施工控制 測量等三個方面闡述了現澆混凝土箱梁橋的線型控制，從砼外表裂縫、破損、顏色不均勻、 破損等四個方面闡述了混凝土外觀質量的控制。關鍵詞：混凝土；線形控制；外觀質量104 國道跨杭甬運河大橋位于蕭山區衙前鎮，主橋為單片鋼管混凝土系桿拱結構，跨徑 90 米，矢跨比為1/5，矢高18米。系桿為預應力混凝土箱梁，跨中中心線處高度為2.5m，底板橫向平直。總的寬度為 28.62 米，挑臂長度 4.5 米，底板寬度為 18.52 米。拱腳處加設了 冷拉IV級粗鋼

2、筋預應力。系桿箱梁采用縱橫向二向預應力結構，縱向預應力束采用 915.24高強度低松弛鋼絞線， 橫向預應力束分為兩種，一種布置在頂板上， 采用315.24高強度低松弛鋼絞線， 另一種布置在橫隔梁上， 采用 1 5.24高強度低松弛鋼絞線，中橫梁布置 4根，端橫梁布置 8根。現澆箱梁共有內箱 95個，且形式、尺寸各異， 104國道橋總體結構效果 模擬參見圖 1 。在當今的公路建設中，橋梁不僅僅是跨越障礙的通道，同時也是一道凝固的風景。在橋梁 施工中， 結構物的線形和砼的外觀質量就是造就這道風景的根底。 本文將結合 1 04國道橋施 工實踐， 探討如何做好現澆箱梁的線型控制和混凝土外觀質量控制，以

3、表達混凝土的凝固之美。1 線形的控制 線形的制約因素主要有支架、模板、施工控制測量等，下文將從這三個方面進行闡述。1.1 支架104 國道主橋為預應力砼連續箱梁，采用鋼管樁、型鋼搭設的支架現澆施工，支架一次成型。支架主要采用 60.9 x 8mn鋼管樁作為主要支承，橫向扁擔梁采用 H60" 200,縱向承重梁采用145a，間距100-147cm，橫向分配梁采用125a,橫橋向設6根鋼管樁，鋼管樁橫向間 距為 450cm。為保證現澆支架在施工過程中的平安及質量,在進行支架拼裝的過程中,我們特別注意以 下事項：施工選用質量良好的材料,如有局部破損須進行局部加強處理；為保證鋼管樁對接不出現

4、 較大錯位,鋼管樁配料須進行試拼,采用對接焊進行組拼,且在對接處均需采用綴條幫焊。在完成鋼管樁安裝后,應對其頂面進行找平處理,以免影響設計構件傳力效果。鋼管樁頂面 H60 承重梁必須按設計設置加勁肋,以增強局部穩定性。支架組拼完畢后, 應對支架進行一次全面的檢查, 符合設計要求后, 方可進行模板的安裝。 施工預拱度確實定與設置：在支架上澆筑箱梁時,在施工中和預應力張拉完成后,上部構造要發生一定的變形,為保 證上部構造在預應力張拉完成后能到達設計要求的線形,在支架、 模板施工時設置適宜的預拱度。在確定預拱度時,主要考慮了以下因素： 由結構自重及活載一半所引起的彈性撓度3 1超靜定結構由混凝土收縮

5、、徐變及溫度變化而引起的撓度 35 支架在荷載作用下的彈性變形32支架承受施工荷載引起的非彈性變形33支架根底在受載后的非彈性沉陷 34。根據設計及監控單位要求，箱梁預拱度跨中按 2cm 設置，即最大值為梁跨的中間，支座處 為零，按二次拋物線法設置。支架預壓為檢驗支架的整體穩定性及支架根底的實際承載能力，克服砼澆筑過程中支架的不均勻沉 降，防止箱梁砼因支架不均勻沉降而出現裂縫， 現澆支架在澆筑箱梁前要進行壓載試驗。 一 是消除非彈性變形； 二是根據預壓結果， 可得出與設置預拱度有關數據， 據此對理論計算數 值進行修正以確定更加適宜的預拱度。104 國道主橋現澆支架根底位于舊路路面上，其地基承載

6、力經驗算大于基底應力近10 倍；現澆箱梁支架高度小， 且為大剛度的橋式支架， 支架變形主要是縱向承重梁的彈性變形。 為 此，本著科學、 有效的原那么， 該支架不需通過加載預壓消除非彈性變形， 只需通過加載試 驗比擬理論計算經驗值的彈性變形， 來設置預拱度。 對 104國道主橋現澆箱梁支架預壓做出 如下安排：端橫梁段砼主要由支座及后排鋼管樁支架承重， 且鋼管樁支撐在承臺上， 屬于大剛度結構， 故不考慮進行預壓。 箱梁段支架除第一跨在回填根底上， 其余均在舊路路面上， 且其承載力 遠遠大于計算基底應力，為此該段支架僅對第一跨進行預壓。壓載重量為箱梁重的1.2 倍。壓前在分配梁跨中位置及鋼管樁上布設

7、觀測點， 定期測量相應觀測點的標高。 壓載試驗方法 如下：在鋪設好底模的支架上放置砂袋實現加載。加載宜分四級進行，即25%、 50%、 75%和 100%的加載總重，每級加載后均靜載1 小時，測量各階段的支架沉陷量，卸載至試驗范圍內梁板重量時， 測量支架的反彈值， 沉降測量采用高精度水準儀， 測定觀測點上固定標記 的高程值， 記下各階段的高程值，然后計算出沉降量。假設沉降量不滿足最小沉降要求，那 么需對根底和支架采取加固措施，再進行試驗，直到滿足設計要求為止。1.2 模板1.2.1 模板的制作 本橋箱梁底模、腹板外側模采用組合鋼模板，腹板內模及頂板內模均采用竹膠板。底模及腹板外側模采用 6mm

8、 厚冷軋鋼板，鋼板外表必須平整，不允許板上有局部凹陷。面板補缺 的鋼板，出現變形式翹曲者，應作校正，進行砂輪打磨，到達質量標準前方準除油污焊渣。鋼板拼縫高差為土 0.5mm平整度為土 2mm垂直度土 2mm竹膠板面拼裝時做到拼縫緊密平 整。模板成型后用專用修補劑嵌補所有縫隙。1.2.2 模板的安裝模板安裝時位置要準確，內外模與底模連接處緊密、平整、不漏漿，保證結構物處露面美 觀，線條順暢，并滿足施工時強度和剛度要求。模板安裝完畢后對其平面位置、頂部標高、 節點聯系和縱橫向穩定性進行檢查，簽認合格前方可澆筑砼。1.3 施工控制測量 現澆梁的線形施工控制的主要內容是施工控制測量，施工控制測量包括平

9、面控制測量和高程控制測量，需做好以下工作： 在施工準備階段做好全橋導線控制網的布設。 本橋采用桶形控誦測量的方法布置線形誦 鎖。測量結果到達精度要求。 高程控制測量采用附合導線水準測量布設水準導線， 精度到達 要求。 施工過程中底模的平面位置采用施工坐標法確定軸線， 底模大致調好以后通知測量組測 量，現場調整到正確的位置，然后固定好底模。下面著重介紹模板的測量控制。現澆梁的線形施工控制的主要內容是立模標高， 包括：設計標高、 預拱度值、 施工調整值。 其中設計標高、 預拱度值均在理想狀態下計算所得， 施工調整值中的支架變形值可從靜載試 驗中獲取可靠數據。溫差所引起的變形可先用已澆注的梁段實測標

10、高數據進行 “追蹤法計 算下一梁段的施工標高， 然后采用 “倒拆法所算之 0#塊處的標高來校正下一梁段的施工標 高。為了到達施工控制的目的，在施工中采用如下措施加以控制： 獲取設計標高、預拱度值及支架變形； 對已澆注的梁段標高進行實時監測， 并對下一梁段的各施工過程中標高變化趨勢進行預 測，并盡量根據實測數據建立起懸臂長度、 箱梁質量、 溫度與變形的三元線性回歸分析模型 以確保預測值的準確，對溫差引起的變形進行預測。 支架預壓完成后，精確調整模板標高。 預埋標高變形監測點。 待梁段澆注后進入下一輪的標高變形監測及溫差引起變形值的預測。 所以立模標高的準確性直接關系到現澆梁的線形是否順暢和符合設

11、計要求。我施工單位與 上海通濟科技進行合作， 每次安裝完模板后， 都將立模標高提供應上海通濟科技監控組， 上 海通濟科技監控組根據上一節段的砼標高來調整模板的標高， 使得立模標高得到了有效的控 制。2 砼外觀質量控制 不管現場管理水平如何，砼的施工都不可能在非常理想的條件下進行，往往會由于種種原 因，或者是結構型式的特殊，或者是氣候條件的惡劣，或者是施工方法、施工工藝的不標準 等等。 一般情況下， 很容易在砼的澆筑過程中或剛剛施工完不久產生外表缺陷。不管是哪一種外表缺陷，都會對砼的外觀質量帶來不利的影響。所以，找到砼產生外表缺陷的內因，在 施工中有針對性的采取預防措施， 對既有的缺陷加以必要的

12、修復處理， 以提高砼的外觀質量。 結合本橋的構造特點，施工方采取以下措施控制結構物外觀質量：2.1 砼外表裂縫 砼外表的裂縫大都是因為收縮而產生的，主要有兩大類，一類是剛剛澆筑完成的砼外表水 分蒸發變干而引起，另一類是因為砼硬化時水化熱使砼產生內外溫差而引起。剛剛澆筑完成的砼，往往因為外界氣溫較高，空氣中相對濕度較小，外表蒸發變干，而其 內部仍是塑性體，因塑性收縮產生裂縫。 這類裂縫通常不連續，且很少開展到邊緣，一般呈 對角斜線狀，長度不超過 30cm，但較嚴重時，裂縫之間也會相互貫穿。對這類裂縫最有效 的預防措施是在砼澆筑時保護好砼澆筑面， 防止風吹日曬， 砼澆筑完畢后要立即將外表加以 覆蓋

13、，并及時灑水養生。另外，在砼中摻加適量的引氣劑也有助于減少收縮裂縫。對于較深層的砼，在上層砼澆筑的過程中，會在自重作用下不斷沉降。當砼開始初凝但未 終凝前，如果遇到鋼筋或者模板的連接螺栓等東西時，這種沉降受到阻撓會立即產生裂縫。 特別是當模板外表不平整， 或脫模劑涂刷不均勻時， 模板的摩擦力阻止這種沉降， 會在砼的 垂直外表產生裂縫。 這種情況一般容易發生在砼柱或其它窄長結構的邊角部位。在砼初凝前 進行第二次振搗是防止出現這種缺陷的最好方法。值得特別一提的是不同品牌水泥的混用也會使砼產生裂縫。不同品牌的水泥，存在相容性 問題。在砼施工時，應該嚴禁不同品牌、不同標號的水泥混在一起使用。堿骨料反響

14、也會使砼產生開裂。由于硅酸鹽水泥中含有堿性金屬成份，因此，砼內孔隙的 液體中氫氧根離子的含量較高， 這種高堿溶液能和某些骨料中的活性二氧化硅發生反響， 生 成堿硅膠，堿硅膠吸水水分膨脹后產生的膨脹力使砼開裂。2.2 砼外表破損砼外表破損包括：外表峰窩、外表麻面、外表氣孔、外表沖蝕等，至于外表蜂窩，純粹是 因為振搗不到位所至， 在施工中只要增強責任心就能防止， 在這里我主要就外表麻面、 氣孔、 沖蝕談幾點看法。脫模后的砼外表麻面起粉，主要原因是因為砼外表出現緩凝現象所致，這可能是由于使用 了不合格的脫模劑或脫模劑使用不當造成的。 當脫模劑用量過大時， 既浪費又會引起砼外表 緩凝， 還會污染已經澆

15、筑好的砼外表。另外， 當使用木制模板時， 有些木頭在日曬下會析出 糖分， 而糖分有延緩水泥水化的作用， 從而產生砼外表緩凝。 砼外表麻面與模板拼縫不嚴也 有關系。砼外表的氣孔主要是模板外表攜帶的水、氣泡引起的。如果模板外表有一定吸附性或透氣 性的話， 氣孔可以減少； 假設采用抗滲透性強的鋼模板， 那么氣孔一般都是因為振搗不充分 所致。 即使振搗充分，也還會有氣孔，特別是在砼的上層外表或模板向內傾斜的情況下，氣 孔很難防止。另外，所使用的脫模劑和砼配合比對產生氣孔也有很大的影響，一般情況下， 粘性大的砼比粘性小的更容易產生氣孔。水在模板與砼澆筑面之間滲流時，水泥漿隨水一同流走，會使砼結構的垂直面

16、產生像河流 三角區一樣的圖形。 其主要原因是因為砼坍落度太大或和易性太差， 或使用的外摻劑不當有 泌水現象， 大多屬于砼配合比設計上的問題。 這種沖蝕雖然發生在砼結構的淺層外表， 對砼 強度一般不會產生多大影響， 但是， 極大地影響了砼外觀， 特別是當沖蝕破損較深或鋼筋保 護層較薄時，必須要進行很好的修補。砼的這種缺陷修補時，為了獲得可以接受的砼外表顏色，可以通過試驗之后，把白水泥與 灰色普通水泥按一定比例混在一起使用， 砂子應使用篩除了粗顆粒的細砂， 砂漿中要摻用聚 合物，用砂漿塊或光滑的石板抹面以獲得光滑的外表。 2.3 砼外表顏色不均勻施工中想要砼外表顏色完全一致幾乎是不可能的， 許多因

17、素都會引起砼外表顏色發生變化， 比方原材料的種類、施工配合比、砼的養護條件、砼的振搗情況、脫模劑的使用情況、模板 的外表結構、 模板的吸附性能等， 還有拆模時人為造成的顏色變化， 都會給人的感官上帶來 不悅。決定砼顏色的原材料主要是水泥或摻加的礦粉、粉煤灰等粘結料，一旦粘結料的品種或粘 結料的用量發生變化， 都會導致砼顏色發生改變。 當砼和易性欠佳， 或在下料過程中砼粗細 骨料發生離析， 或振搗不均勻等，導致某些部位粗骨料集中， 某些部位砂漿過于豐富， 待砼 硬化后顏色不一致。砼外表的銹跡也是常見影響砼顏色的一個因素，銹跡的產生有四種可能：第一種可能是由 于含有黃鐵礦的骨料引起的， 骨料中的黃

18、鐵礦與空氣接觸后會發生氧化發應生成鐵銹； 第二 種可能是從砼結構中伸出鋼筋以及扎鋼筋用的鐵絲，暴露在外面一段時間后也會產生銹跡； 第三種可能是由于模板外表本身產生了銹跡； 第四種可能是由于砼結構上外表露出的鋼筋長 時間暴露在空氣中產生的鐵銹隨雨水或養護水順砼外表流下時，污染了砼面而產生銹跡。在拆模時，由于一些人為的因素也會導致砼外表顏色發生變化。特別是氧焊氣割用的氧炔 焰，其溫度很高， 施工中往往由于操作不當將氧炔焰對著砼面熏烤， 破壞了砼外表原有的顏 色。對于顏色不均勻的砼外表首要考慮的處理方式是采用稀釋的酸性溶液進行清洗，然后再將 處理后的外表用水徹底沖洗。當清洗確實無法產生明顯效果時，再考慮使用外表涂層處理。2.4 砼外表露筋 砼外表露筋主要是因為鋼筋綁扎不牢，或保護層墊塊安置不標準，在砼澆筑過程中鋼筋移 位，有時候是在砼澆筑完成后才發現鋼筋位置放得不對， 致使砼外表至少一個面的鋼筋保護 層厚度不夠，甚至完全沒有了保護層。外表露筋的另一個方面是因為砼漏振導致嚴重蜂窩， 鋼筋暴露在外。防止外表露筋的有效措施是使用具有高度責任感的操作工人，提高操作人員的質量意識， 加強監控力度，