箱梁外观质量通病产生原因及预防措施

1前言装配式部分预应力砼连续箱梁桥集简支、连续梁桥的优点于一身，具有施工简便、工厂化生产、安装迅速的特点，又具有连续梁桥结构经济的特点，这一结构在公路工程桥梁建设中得到了广泛应用。现针对梁体在预制过程中出现的色差、水纹、鱼鳞纹等经常出现的外观质量通病，分析原因，提出预防措施。2常见外观质量的通病⑴冷缝。⑵砂线、砂斑、气孔、蜂窝麻面。⑶云斑、水波纹、鳞斑。3产生原因及预防措施克服砼外观缺陷，必须从原材料、砼配合比及拌和、浇筑、振捣工艺、模板查找原因，采取措施事先预防。3.1冷缝3.1.1产生原因（1）梁浇筑时分层、分段时间间隔过长，浇筑上层时，下层已初凝，上层振动棒无法深入到下层砼中，在两层交界面出现的色差现象。（2）浇筑时下层表层形成水泥稀浆，水泥含量大，上层浇筑时振动棒插入深度不够，使得两层交界面出现的色差现象。（3）气温较高，上层没有来得及浇筑，下层已初凝，在两层交界面形成的色差现象。3.1.2预防措施（1）控制拌和能力及浇筑时间，尽量减少砼的翻运次数，适当控制砼的浇筑长度，在下层初凝前浇筑上层。（2）浇筑时振动棒插入下层5～10cm。（3）高温时在砼中掺入缓凝剂，延长砼的初凝时间。3.2砂线、砂斑3.2.1产生原因砼离析或泌水、过振。3.2.2预防措施准确测定砂石料含水率，调整好施工配合比，控制砼和易性满足要求。专人负责振捣，不得过振。3.3气孔3.3.1产生原因（1）水灰比较大、拌和用水计量不准、未调整施工配合比或调整不准，使坍落度过大，形成水珠，砼终凝后在表面形成气孔。（2）模板表面脱模剂太多、太粘，将滞留砼中的水珠、气泡，在砼表面出现气孔。（3）振动棒振捣间距过大、振捣时间短、上提过快，使砼中的水珠及气泡没能全部从上面逸出，在砼表面形成气孔。3.3.2预防措施（1）做好理论配合比设计，掺入减水剂，减小用水量。砼拌和前调整好施工配合比，拌和时控制好用水量，便于施工的情况下坍落度尽量小一些。（2）对模板必须除锈打磨洁净，使用清洁、不会产生色差的脱模剂，不使用易粘附于砼表面或引起砼变色的脱模剂，使用同一种脱模剂。（3）控制好振动棒振捣间距及振捣时间，不能大也不能小。（4）振捣时轻敲模板，附着在侧模上的气泡逸出，达到消除气泡的效果。3.4蜂窝麻面3.4.1产生原因（1）振动棒振捣间距过大、漏振或欠振时，砂浆没填满粗骨料间孔隙产生蜂窝。（2）砼配合比选择不当、砂率不足、集料级配不良、坍落度偏小、钢筋密集、模板拼缝不好漏浆等，会造成水泥砂浆不足或缺失，难以填满集料间隙形成蜂窝麻面。（3）拆模过早，砼终凝时间短没有一定强度，表面砼粘模形成麻面。（4）脱模剂不足、不均匀，使砼的表面粘模，拆模时形成麻面。3.4.2预防措施（1）模板安装前应打磨除锈，均匀涂刷性能良好的脱模剂，避免影响砼表面色泽。模板支撑应牢固，接缝严密，尺寸准确，不因漏浆产生蜂窝、麻面。立好的模板放置时间不宜太长避免污染。拆模时间不宜过早，以砼不粘模为准。（2）专人负责振捣，振动棒振捣间距不宜过大，不得漏振、欠振。（3）做好理论配合比设计。钢筋密集时，增大坍落度，加强振捣。3.5云斑、鳞斑、水波纹3.5.1产生原因（1）水泥品质欠佳、砂子颗粒较粗、搅拌时间不够，坍落度较大，拌合物粘稠性差。（2）砼离析后水泥稀浆浮到上面，终凝后砼表面的水泥石颜色较深，状似水波纹。砼分层浇筑时，振动棒没有深入下层足够深度，出现水波纹现象。（3）浇铺未到位、未摊平，就急早振捣，水泥浆不匀，形成色差。早振加过振，轻度产生云斑，重度产生鳞斑。（4）箱梁腹板断面小，底板砼从腹板砼流动到位，发生重复振捣、过振。钢筋或波纹管密集部位，砼中粗骨料难下去时造成砼不均匀。3.5.2预防措施（1）做好理论配合比设计，适当增大砂率，掺入减水剂，减小用水量。砼拌和前调整好施工配合比，拌和时控制好用水量，便于施工的情况下坍落度尽量小一些，对坍落度不符合要求的坚决禁止入模。（2）振捣时必须将振动棒透入到下层砼5~10cm，每一棒振捣时间不能过长，过长会引起砼离析。钢筋或波纹管密集部位，仔细振捣。（3）每层砼前沿须留约1m范围暂时不振，待下一段砼接茬后振捣，当砼布料厚度不一或未全断面铺满时，不要急于早振。防止过振。3.6砼原材料、配合比、施工控制3.6.1砼原材料控制（1）水泥选用色泽均匀一致的高品质普通硅酸盐42.5级、52.5级水泥。使用同一品种、同一规格、同一厂家的水泥。（2）砂应采用级配良好，质地坚硬，颗粒洁净的中砂，且不含泥土、云母、贝壳、有机物或其它有害物质。施工所用的砂细度模数变化范围超出Mx配±0.1时，不宜使用。（3）碎石采用石英岩以及岩石抗压强度符合要求的花岗岩、石灰岩等加工的粗骨料，碎石连续级配、最大粒径、压碎指标值、风化颗粒含量、吸水率满足要求。（4）水、外加剂拌和水采用饮用水，宜采用深井水。外加剂必须是经过检验并有合格证明的产品，注意外加剂与水泥的适应性。3.6.2砼配合比控制确定砼配合比的水灰比、水泥用量要满足砼强度、耐久性要求。为了确保外观质量，可略增含砂率，稍减用水量。（1）水泥用量为了加快模板周转，拆模后表面仍有好的自然光泽，可略加大或维持一定水泥用量。但在任何情况下都不宜以增大用水量（随意加坍落度）来增大水泥用量。水泥用量控制在460~500Kg/m3之间。（2）含砂率含砂率与级配、孔隙率、粗细程度（细度模数）相关，应选择能同时满足砼质量、和易性的最佳含砂率。为了使砼均匀，和易性好，含量稍为增大一点。和易性包括砼拌物流动性、粘聚性和保水性，在于砼中有足够的水泥砂浆起主要作用。当减水剂（水剂约在1%，粉剂1.5%左右）掺量不大的情况下，砂石含砂率较通常情况稍提高1-2%，砼的浇捣塑性明显改善，粗骨料被砂浆包裹覆盖层厚度均匀，避免砼表面出现“相料色差”。砂率宜在36%左右。（3）坍落度坍落度反映砼拌合物成型可塑性，要求拆模后砼外露面色泽一致，则要求坍落度一致。砼外观质量控制，最重要环节是控制坍落度。对砼坍落度要么就“大”（坍落度20cm,上下），拌合物水泥含量多，砼外观光泽较好；要么就“小”（坍落度10cm左右），拌合物水泥含量少，易克服砼气泡。一般采用12-16cm坍落度的拌合物；为了外观质量，坍落度较通常略减少1-2cm，使砼拌合物稠一点粘一点，振捣效果好一些。施工时，严格按照上下限差控制坍落度波动，使砼的塑性稳定。（4）C50砼水灰比宜控制在0.35左右。3.6.3砼施工控制（1）安装全套的自动计量装置，准确控制组成材料的用量，仔细测定砂、石料含水量后准确计算施工配合比。（2）必须达到砼搅拌透彻、坍落度稳定。否则水泥砂浆、水泥浆分布不匀，会在砼表面产生色差，或砼振捣时容易出现离析、泌水等非匀质现象。采用强制式搅拌机时，搅拌时间控制为1.5-2分钟，掺有外加剂时增加1分钟。测坍落度一是出机后测定，二是浇筑现场入模前测定。砼拌和物出机后应缩短入模时间，避免因装运工具、运送距离及气温条件等过多损失坍落度，坍落度损失最大不应超过30%。入模前测的坍落度，必须符合配比设计确定的坍落度指标范围。采用砼搅拌车、汽车、地泵运送砼，确保和易性。禁止砼在出料后以二次加水的方式调整坍落度。（3）砼浇铺与振捣克服重视振捣、轻视浇铺的现象，浇铺无序或振捣无方，会使砼性能不均匀。依据浇铺具体情况确定振捣方法，做到连续浇筑砼，不早振，不迟振，不欠振，不过振。1）砼的浇振方法可按从一端开始向另一端，或从中部开始向两端对称的，呈斜面层次，全断面而推进的方法分段、分层浇筑砼。不用振捣棒振赶砼流动，防止砂浆散失而失去均匀性。不用振捣棒水平振捣，否则表面泛浆严重，导致产生层次（带状）色差。砼后段与前段或上下层之间的浇筑（接茬）间隔时间，在常温气候条件下，以2个小时为宜。气温较高季节应选低温时段浇筑砼，间隔时间以1小时为宜。水泥初凝时间不早于45min，终凝时间不迟于10小时，砼拌合物（不掺缓凝剂）初凝时间一般为4小时左右。水泥初凝时砼失去塑性，终凝时砼开始产生强度，如果比初凝时间少1个多小时内拌合物接茬，透入下层砼5-10cm振捣，砼表面不会留下接茬痕迹。如果超过了2个小时或气温较高时，砼已接近其初凝，或砼失水过多上下层间插捣困难，砼中水泥（砂）浆的塑性差异过大，难于均匀分布，形色差带或冷缝式色差。如果下层砼已失去塑性达到初凝时接茬就会造成冷缝。2）浇前振后、切莫早振砼振实过程，一是液化，二是振动，三是捣实。做到前浇后振，切忌早振。一是指本层砼厚度未铺足或浇铺不到位（横向未到边，纵向不连贯），砼拌合物层次不清、顺序零乱，出现中间高、两边低，或一边高、一边低的堆积和低洼现象，随浇就振；二是本层砼浇铺段前沿临空部份，不等下段砼浇铺衔接，就过早振捣，称为早振。每层砼振捣时，保持“浇”与“振”前后相差一定距离，即最前沿一段至少相当于振捣棒作用半径二倍范围内的砼，不要急于振捣，待下一段浇铺接茬后再振。3）快插慢提，控制振速，不得过振砼振实表现为砼已无显著沉落、表面平坦泛浆，砼已不冒气泡。对能见度低或阴角部分，快插慢提进行振捣，一般的插入式振捣棒，整个过程的累计振捣时间为20秒左右。用1-2秒时间尽快插入后上下抽动2-3次，以助砼沉落稳定；振捣棒于插点不提动，用10秒左右时间振捣；振捣棒慢速上提约用15秒时间，每次上提3-5cm，每提一次停1-2秒时间振实并排气。拌合物较稀时，缩短振捣时间，减少抽动次数，防止过振，4）仔细浇捣，不得漏振、欠振振捣棒插点间距，最大不超过振捣棒作业半径的1.5倍。中型50振动棒通常控制为40cm等距离移动，可防止漏振。如前后2根振捣棒工作，其互相距离，一般为3-5m。锚垫板后面的砼要振捣匀密。对钢筋、波纹管、预埋件密集的部位，仔细浇捣。不得触碰模板。（4）拆模与养生拆模时间不宜过早，以砼不粘模为宜。砼表面泛白时即开始覆盖洒水养生，一般养护7天。