徐松柏
云南省公路科学技术研究院 云南昆明 650051
摘要：近年来，高速公路得到迅速发展，由于等级高、新建桥梁所占比例较大，为了解决耐久问题，大部分桥梁在设计上采用预制小箱梁形式较多。本文以云南省楚雄至大理高速公路改扩建工程勘察试验段石头山1号大桥上部预制小箱梁为工程背景，研究如何消除预制小箱梁外观存在水纹的施工工艺；该研究成果为本工程施工提供科学依据与技术指导，也可为同梁桥工程提高外观质量在理论和施工方法上提供参考借鉴和技术支持。
关健词:预制小箱梁；水纹；防治措施
1、引言
预制小箱梁是采用定型组合钢模板在梁场进行预先浇筑，待施加预应力后再架设的梁板。制成后小箱梁由底板、两侧腹板和顶板构成，中间空，呈倒梯形形状。由于箱梁在预制过程中标准化程度较高，施工质量容易控制，并在使用过程中抗扭刚度大，目前是新建桥梁中采用较多的一种桥梁型式。石头山1号大桥是云南省楚雄至大理高速公路改扩建工程勘察试验段中一座上部结构为预制小箱梁结构形式的桥梁，本文以该桥梁为例，介绍如何防治小箱梁在预制时出现水纹现象。
2、工程实例分析
石头山1号大桥为13跨简支转换连续预制小箱梁结构形式桥梁，共有小箱梁65片。梁板预制高度为1.7m、底宽1m、顶宽2.45m。梁端头40cm（简支端60cm）长度范围腹板厚28cm，中间段腹板厚18cm。梁端头架立钢筋内净距18.7cm，中间段架立钢筋内净距8.7cm，钢筋净保护层厚2.25cm。预应力波纹管采用塑料波纹管，内径5cm，外径6.3cm，壁厚0.25cm。混凝土标号为C50。预制场设在桥尾位置。在箱梁预制初期，每片梁板浇筑完在脱模后，从梁板底部向上80cm范围内，两侧均不同程度出现沿梁板纵向分布水纹，水纹均出现在腹板厚度为18cm段落上，水纹高度为10cm-30cm之间。
图1 存在水纹的预制小箱梁图
3、产生原因分析及防治措施
采用外加剂为液态高性能减水剂，对于产生水纹影响指标为泌水率比、减水率及凝结时间。泌水率过大和减水率过小，在混凝土入模时水泥浆流动度较大，容易造成骨料和浆体分离。凝结时间过短，混凝土过早硬化，导致浇筑混凝土时不易振捣密实。混凝土集料由2号、3号、4号料构成。每种单粒级料通过掺配后符合连续级配，才能保证混凝土密实性。拌制好的混凝土坍落度必须控制在16cm-18cm范围内，入模坍落度必须控制在16cm-17cm范围内，坍落度过小，预制小箱梁底板不易密实，坍落度过大，容易出现水泥浆流动度过大，出现骨料和浆体分离。
预制小箱梁腹板设计厚度18cm，除去保护层厚、钢筋和波纹管所占位置，波纹管和架立钢筋净距为1.2cm，波纹管和架立钢筋外侧水平分布钢筋净距为2.4cm。现采用插入式混凝土振捣器振捣头直径为5cm（2cm和3cm直径振捣头功率过小，对混凝土振实效果差），由于振捣头直径大于波纹管和钢筋净距，对于波纹管侧面和下面混凝土不能有效进行振捣，在混凝土分层浇筑时就不能插入下层混凝土进行振捣，从而出现水纹现象。
混凝土入模时两侧腹板对称进行，第一次混凝土入模高度控制在80cm，长度控制在梁长二分之一处，第一次入模采用2.5Kw附着式振动器振捣，振捣时间控制在15s左右，人员观察混凝土不下沉，不冒气泡，底板密实即可。第二次入模混凝土浇筑至顶板二分之一厚，长度控制在梁长二分之一处，第二次入模采用捣头直径为5cm插入式振捣器振捣，振捣时从波纹管外侧面插入，插入深度至底板，每个插点间距为20cm，振捣时间以混凝土不下沉为止，但必须做到快插慢提。另外二分之一梁长施工方法同上。通过采取这种施工工艺，可以消除由于混凝土在浇筑过程中因粗细集料分布不均匀、混凝土不密实、浆体和骨料分离而产生的水纹问题。
图2 消除水纹预制小箱梁图
4、结论
（1）设计上必须考虑波纹管侧面和钢筋净距，保证施工中插入式振捣器能从波纹管侧面下插，对波纹管侧面及底面混凝土进行有效振捣；
（2）混凝土所使用原材料必须合格，组成集料必须形成连续级配；
（3）保证混凝土和易性。混凝土拌制时间为3min，保证其均匀性；
（4）严格控制拌制混凝土和入模混凝土坍落度，拌制坍落度控制在16cm-18cm，入模时坍落度必须控制在16cm-17cm，严禁出现骨料和浆体分离现象；
（5）严格控制混凝土入模高度和长度，严格控制振捣工艺方法。
论文作者:徐松柏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/31
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