桥梁预应力混凝土施工技术.docx

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桥梁预应力混凝土施工技术

桥梁预应力混凝土施工常见问题及解决措施

孔银凤

我国的预应力混凝土结构是在2O世纪5O年代发展起来的，最初试用于预应力钢筋混凝土轨枕，之后预应力混凝土在全国范围内推广。

随着我国高等级公路建设的不断，预应力混凝土技术在公路桥梁工程中发展最快。

桥梁上得到普遍的应用。

但就目前预应力混凝土梁施工而言，仍存在很多问题，本文就对施工过程中常见的问题进行探讨。

1、原材料存放未采取覆盖措施可引发的质量问题：

细骨料在风的作用下，表面细颗粒损失较多，表层卵石含量大。

粗骨料粉尘含量、含泥量增加。

冬季料堆容易结冰，或残留冰渣和冰块，必须增加后续除冰工作。

雨季料堆含水量变化复杂，影响拌合物的均匀程度。

措施：

采取覆盖措施，设置顶棚

2、原材料场场地硬化不足，排水设施不通畅：

场地硬化不足，使得在铲车、叉车等运输车辆的运行过程中，进一步损坏场地表面；尤其在取料处，容易形成面积和深度都较大的凹陷区，积水难以排除。

排水设施不通畅，降低了排水效率，造成料堆含水量受降雨影响程度加重。

措施：

场地以C20素混凝土进行硬化，厚度以30cm为宜设置排水沟，并定期清理排水沟内砂石等阻塞物，确保通畅。

清理频率不少于每月一次，并依据工程取料频率的增加适当增加

3、材料自身问题：

水泥：

细度过大，未按新标准进行检测；砂、石：

常缺乏骨料碱活性检测；外加剂：

盲目添加外加剂提高工作性能，不重视外加剂与水泥的适用性问题；含泥量过多时，引起需水量和水泥用量增加，降低混凝土强度、抗渗性、抗冻性；氯离子含量过高会损坏钢筋的钝化膜，加快钢筋锈蚀；硫化物可与水泥中铝酸三钙发生化学反应，体积膨胀2.5倍，影响混凝土强度并腐蚀钢筋；细集料中云母过多时，会削弱水泥的胶结力，降低混凝土强度；有机物过多时，会延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度，特别是早期强度；

措施：

水泥：

进场使用前应检查水泥的各项指标：

比表面积300~380m2/kg，熟料中的铝酸三钙C3A含量≤8.0%，碱含量（以Na2O+0.658K2O计≤0.8%，氯离子含量≤0.10%（钢筋混凝土）、≤0.06%（预应力混凝土）

当骨料具有碱—硅酸反应活性时，所用水泥的碱含量不宜超过0.60%。

氯盐环境下熟料中的C3A含量可放宽至≤10%。

控制水泥、混合料、水、外加剂含减量，总含量不得超过3kg/m3；骨料中的含减量不得超过3kg/m3,否则需做活性试验，活性骨料不得使用。

砂中云母含量不应大于1%。

 减水剂掺量应略高于其饱和点掺量，并根据水泥中C3A及R20加以适当调整，同时适量引气；视水泥品种情况（尽可能选用含碱量较低的水泥），合理使用保塑材料和调凝材料；必要时掺用保水剂，减少泌水，改善混凝土工作性。

砂的要求：

砼强度≦C30的，含泥量≯5%；砼强度＞C30的，含泥量≯3%。

粗骨料宜选用卵石，石子含泥量小于2％

4、强度问题：

盲目追求早期强度，造成混凝土强度最终明显超过设计强度，或大量使用高强水泥配制低标号混凝土，以致出现混凝土开裂等问题；混凝土强度过高，势必要增加胶凝材料的用量，不仅不利于成本节约，还会带来水化热、收缩过大等问题；选用水泥强度应与配制混凝土的强度相互适应，使用高强水泥配制低标号混凝土，虽可少用水泥，但也会导致混凝土和容易性不好，容易离析，浇筑混凝土质量差。

措施：

设计混凝土配比时水泥用量限制，强度小于C30不宜高于400

kg/m3、强度在C35～C40不宜高于450kg/m3、强度在C45～C50不宜高于480kg/m3和强度高于C55不宜大于500kg/m3。

低热水泥的7天水化热不应超过270J/g。

水化热裂缝的施工对策：

•减少内外温差，进行温度控制，入模温度不宜超过28℃，不应超过32℃。

可采取冷却原材料方法保证入模温度；控制水化热引起内部最高温度不超过60℃；控制混凝土体内的温度梯度，使表面温度与中心温度的最大温差不超过25℃。

控制混凝土表面温度与外界相连介质（大气、保温层或老混凝土、基岩等）之间的温差15℃—20℃。

温度升高的速率不宜超过20℃/h；冷却速率不应高于10℃/h；必要时设置冷却水管，进行温度控制。

重视混凝土的养护，外表面适当保温。

5、混凝土耐久性重要指标未受关注。

混凝土碳化；混凝土中钢筋锈蚀；碱-骨料反应；混凝土冻融破坏；氯离子浸蚀。

措施：

选用抗酸性的骨料、环境恶劣的地区可采用环氧基液涂层、地下可采用沥青涂层可延缓混凝土的碳化。

提高混凝土的密度、掺加高效减水剂、控制原材料氯离子的含量、提高混凝土保护层的厚度、混凝土表面涂层、钢筋表面涂防腐涂料、掺加亚硝酸盐阻锈剂能阻止混凝土中钢筋锈蚀。

控制水泥、混合料、水、外加剂含减量，总含量不得超过3kg/m3；骨料中的含减量不得超过3kg/m3,否则需做活性试验，活性骨料不得使用。

掺混合材料如粉煤灰、硅灰、量大于50%以上的矿渣、隔绝水和湿空气的来源可延缓碱-骨料反应。

采用外加剂（如引气剂、减水剂）、活性矿物掺合料（如硅粉、矿渣、粉煤灰）改善抗冻耐久性。

控制水泥、砂、水中氯离子、掺用工业废渣稀释氯离子等办法，确保混凝土中氯离子的含量小于0.06%。

6、混凝土表面问题：

色差、气孔、蜂窝、麻面、水波纹、错台。

色差：

原材料导致的色差；拌合的不均匀；振捣不充分；模板导致的色差；

措施

控制混凝土拌制、浇筑、养护程序，规范操作。

严格水灰比控制，选择合理的配合比，可通过外掺料调整颜色。

清理砂石料中的石粉和泥块。

保持材料清洁。

加强模板清理与保护，严防漏浆；选择合适的隔离剂，保证不粘皮。

严禁振动棒等对模板擦挂，严禁过振，控制混凝土的入模温度及养护温度，尽量低温养护。

气孔、麻面：

主要原因游离水珠移动到模板与混凝土的接触面处，不能上浮；混凝土离析；浇筑坯层厚度大；模板漏浆；

孔洞、蜂窝：

原因是,混凝土流注不畅通,不能充满所浇筑混凝土边缘而形成孔洞；漏振；混凝土离析、砂浆分离,石子成堆或模板接缝不严跑浆严重形成蜂窝；混凝土倒入模板内未能及时振捣,造成砂浆缩水,混凝土失去流动性。

措施

严格控制水灰比及坍落度；减少单位用水量，掺用外加剂和粉煤灰，效果明显；严格控制浇筑层厚度，每层不超过30cm；振捣密实；模板的刚度、强度符合要求，接缝严密。

气孔、麻面处理方法有两种。

（1）在刚脱模板后混凝土面未退颜色前，及时用干水泥涂抹，反复搓抹，将水泥嵌入气孔中，然后将混凝土面的多余水泥擦净，处理后基本看不出经处理的迹象。

（2）模板拆除后，混凝土面用水泥浆（黑白水泥比6：

4）满刮，然后用漆刷（毛刷）在混凝土面上来回刷三到四次，使水泥浆嵌满气孔，然后用干抹布将混凝土面上多余水泥浆擦净，经处理的混凝土表面光滑发亮。

孔洞、蜂窝的处理方法：

在钢筋密集处及复杂部位，采用细石混凝土浇灌，认真分层振捣密实；预留孔洞处，应两侧同时下料，严防漏振；砂石中混有粘土块、木块等杂物掉入混凝土内，应及时清除干净；

将孔洞周围的松散混凝土和软弱浆凿除，用压力水冲洗，充分湿润后用高强度等级细石混凝土浇灌，捣实。

水波纹：

混凝土和易性差；保护层过小。

措施：

设计出和易性较好的混凝土，严格控制混凝土工作性的三大指标；浇筑混凝土时尽量不要留施工缝接头；如不可避免，不要留在大面上。

模板问题：

拼接处错台、漏浆现象较多，尺寸不对称；局部胀模现象

措施：

选用足够强度、刚度的模板，表面应平整，拼接模数相符。

7、施工不当对预应力材料造成损害：

普遍缺少开展现场摩阻试验的意识；张拉时间控制不严，张拉前千斤顶检定不严格；对锚固区构造钢筋重要性认识不足；张拉前对预应力张拉准备工作不足，对设备未及时检查，张拉同步性差。

常常出现滑丝、飞锚。

压浆不及时，造成明显的钢绞线锈蚀；对搅浆机转速重要性认识不足，普遍转速较低；真空辅助压浆灌浆料配合比由于缺少规范，制备技术良莠不齐，盲目采用高标号水泥浆配制压浆料，有的仍沿用普通压浆灌浆料的水胶比指标（高于0.4）

措施

静载锚固性能试验：

对大桥等重要工程，当质量证明书不齐全、不正确或质量有疑点时，进行静载锚固性能试验，

每批抽6套锚具组成3组进行试验；如一个试件不符合要求；则另取双倍数量进行试验，仍有一个试件不符合要求，该批锚具为不合格。

采用拉伸—扭矩法施工能较好地控制竖向预应力损失，提高竖向预应力施工质量。

在当前缺乏有效的事后检测手段时，建议把竖向预应力张拉纳入箱梁桥施工监控和质量保证体系中。

不同桥梁应通过试验，确定合理扭矩和扭矩系数。

竖向预应力分段张拉将在箱梁腹板产生间隔性的“应力空白区”，并且这种现象与竖向预应力的损失无关，提高有效预应力并不能消除这种“应力空白区”。

因此在施工过程中应尽量避免竖向预应力与纵向预应力同步张拉。

为了使腹板的竖向预压应力均匀，应合理的选择张拉时机，当竖向张拉预应力张拉距离滞后不小于2个施工梁段．可较好的克服上述缺点，基本不影响竖向压应力分布的均匀性。

水泥浆水灰比应在0.28以下，宜采用高速搅浆机，排量小、压力均匀的压浆机压浆。

分两次压浆，前后两次时间间隔10分钟。

对国内20余座公开报道的摩擦系数与偏差系数实测结果进行统计，统计结果表明：

长索实测的摩擦系数与偏差系数均值明显大于规范规定数值，而且变异系数较大，充分说明了摩阻试验的必要性。

以上为我在多年桥梁施工中一点微薄的经验论谈，限于篇幅，不能一一枚举。

总而言之，预应力混凝土技术在公路桥梁工程中的具有很大的优势，应用普遍。

只有做好各种预案措施，才能保障工程顺利施工。

从而提高了施工效率，缩短施工周期。