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淺析市政橋梁施工質(zhì)量問題與預(yù)防措施
2011-07-07 來源:中國橋梁網(wǎng)整理
 1 混凝土樁斷樁

    1.1 產(chǎn)生的原因

    近幾年參與的幾座城市橋梁的挖孔樁斷樁后的分析表明,施工工藝不當(dāng)是引起挖孔混凝土樁斷樁的主要原因。根據(jù)經(jīng)驗,孔底和孔壁滲水上升速度>6mm/min時,應(yīng)采用灌注水下混凝土工藝施工。只有在滲水上升速度≤6mm/min,才可以采用普通混凝土的澆筑方法施工。但凡滲水上升速度較大而采用普通混凝土澆筑的,混凝土灌注樁全部報廢,造成經(jīng)濟(jì)和工期損失。這是因為,混凝土澆筑過程中,井壁滲水(自由水)浸入混凝土混合料,過多的自由水“沖蝕”砂漿,先使水泥漿漂浮,繼而砂粒離散,最后是粗顆粒嵌結(jié)成空洞骨架,成為缺陷樁。

    1.2 預(yù)防措施

    對于滲水量不大、但不能采用普遍混凝土澆筑的挖孔樁混凝土,即孔底和孔壁滲水上升速度>6mm/min時,必須按水下混凝土灌注樁基。此時應(yīng)在孔內(nèi)注入高度<3m的水(水頭以地下水無滲出孔壁為前提),而后按灌注水下混凝土的方法、步驟灌注混凝土。在灌注過程中,可能在某一高度時水從孔壁被混凝“逼”出,混凝土頂面沒有存水,此時仍應(yīng)保持導(dǎo)管埋深不小于2m,確保混凝土“翻漿”均勻密實。

    2 預(yù)應(yīng)力混凝土架的幾何尺寸誤差超出允許范圍

    2.1產(chǎn)生的原因

    2.1.1模板制作的原因

    預(yù)應(yīng)力混凝土梁的預(yù)制應(yīng)該采用框架式鋼模板,但在制作過程中往往存在以下問題。

    (1)框架的前后立柱(俗稱“雞腿”)太短,需要方木和對頭楔共同調(diào)整高度,不易操作且容易產(chǎn)生誤差;

    (2)框架的間距過大,有的間距達(dá)100cm;

    (3)框架距接頭距離大,有的超過40cm,使接頭處的剛度不足;

    (4)模板制作時焊接不到位,補焊時因熱變形而超出誤差范圍;

    (5)底版未設(shè)置在同一水平面上,有翹角現(xiàn)象。

    2.1.2模板安裝的原因

    (1)安裝模板未按規(guī)定的方法控制,幾何尺寸偏差大;

    (2)調(diào)整高程的對頭楔不是用方木制作,而是用下腳料加工或?qū)︻^楔未用鐵釘連接,或用單楔,致施工中因附著式振動器工作振動而“退楔”;

    (3)模板接頭兩端各相鄰面應(yīng)在同平面而未在同面,相鄰直線應(yīng)為同平面直線而實為異面直線,出現(xiàn)折彎;

    (4)(上、下)對拉螺桿兩段螺絲未旋緊。

    2.1.3 混凝土施工原因

    施工中因振動器(特別是附著式振動器)的工作振動而造成拉螺桿螺絲松動或?qū)︻^楔退楔未能及時加固。多余的混凝土混合料未清除,致梁高誤差超出允許范圍。

    2.2預(yù)防措施

    為預(yù)防預(yù)應(yīng)力混凝土梁的幾何尺寸誤差超出允許范圍的質(zhì)量通病,首先要明確模板制作和安裝的基本要求。這些基本要求有三點:① 幾何尺寸要求準(zhǔn)確,即所有幾何尺寸及斷面應(yīng)和設(shè)計(在允許范圍內(nèi))完全一致;② 剛度要求混凝土施工過程中不變形;③ 穩(wěn)定性要求施工中各種連接有效、支撐牢固。這是模板制作和安裝過程中必須遵循的基本要求,在上述過程完成后必須全部實現(xiàn)。另外,諸如模板應(yīng)平整或光滑(非平面模板),焊接點打磨平順,棱角線條分明,模板拼裝應(yīng)合縫嚴(yán)實等等,也是模板應(yīng)具備的條件。

    (1)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的底模是模板的重要組成部分,必須置于同一水平面上。各點的最大相對誤差應(yīng)控制在3mm以內(nèi)。支撐框架的地坪必須用水泥混凝土硬化。底模下的對拉螺桿預(yù)留孔距離不應(yīng)大于100cm。制作模板的鋼板厚度以5mm~6mm為宜??蚣荛g距以鋼板厚度而異,宜為70cm~90cm,中心距模板接頭不應(yīng)大于25cm。模板的幾何尺寸必須準(zhǔn)確,棱角線條分明,焊接點打磨平順。模板的豎向升降用螺旋調(diào)節(jié)為最佳。“雞腿”應(yīng)采用槽鋼制作,其高度應(yīng)與底模高度相協(xié)調(diào),以便用對頭楔調(diào)整。微調(diào)加固“雞腿”的木楔(對頭楔)應(yīng)以方木(6cm×8cm)制作,確保任何兩個對頭楔在任何銜接距離都保證上、下面平行。側(cè)板與底板、側(cè)板之間宜采用榫接。榫接處的陰、陽榫應(yīng)適宜搭配(合榫)。如不采用榫接而平接時,安裝時接縫寬度應(yīng)≮2mm。

    (2)安裝模板時,應(yīng)對幾何尺寸嚴(yán)格控制。模板安裝時的幾何放樣和檢測原則為:① 先找出幾何中心或中心軸線作為基準(zhǔn),以防偏位;② 由幾何中心或?qū)ΨQ軸向兩側(cè)前后丈量,以防偏心誤差;③ 準(zhǔn)確確定結(jié)構(gòu)頂面各角(點)的平面位置和相對高程后,用直線(拉緊線繩)確定各側(cè)面平面投影,或直線位置;④ 上述①~③條應(yīng)反復(fù)多次進(jìn)行,直到合格為止。

    (3)施工中,應(yīng)有專人檢查模板,特別在附著式振動器振動后,要檢查螺絲是否松動、木楔是否退楔,并隨時予以加固。在澆筑翼板混凝土結(jié)束后,應(yīng)以兩邊側(cè)板頂為基準(zhǔn),用直尺衡量,刮除多余的混合料,確保梁高誤差在允許范圍(箱梁為+0mm,-5mm)內(nèi)。

    3 混凝土外觀質(zhì)量差

    3.1 產(chǎn)生的原因

    混凝土外觀出現(xiàn)麻面、水泡、氣泡、蜂窩和魚鱗紋等質(zhì)量缺陷的原因主要有:

    4.1.1材料選擇與配合比設(shè)計不當(dāng)

    承包人對水泥的采購、儲存和使用比較重視,而往往忽視了集料的選擇。粗集料需兩種或兩種以上規(guī)格的材料配合而易被忽視?;炷粱旌狭霞壟洳磺‘?dāng)時空隙率大,造成混凝土不密實,容易形成蜂窩麻面。水泥混凝土的配合比不當(dāng),也是產(chǎn)生混凝土外觀質(zhì)量差的原因之一。混凝土拌合必須按照批準(zhǔn)的配合比進(jìn)行。

    3.1.2 混凝土施工原因

    由于混凝土混合料的拌制時間控制不嚴(yán),入模進(jìn)料不講究,振搗混凝土混合料的時間、方法不當(dāng)?shù)鹊龋钱a(chǎn)生混凝土外觀質(zhì)量差的重要原因。

    3.2 預(yù)防措施

    3.2.1 選擇合格材料與優(yōu)化配合比設(shè)計

    現(xiàn)代水泥混凝土配合比已經(jīng)是五組份理論,其中水泥、水、粗集料、細(xì)集料是澆筑混凝土的四種基本材料,外加劑是改善混凝土技術(shù)性能的輔助添加劑。我們的目標(biāo)是將各種原材料按適當(dāng)?shù)募壟浜捅壤龜嚢杈鶆?,采用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒒炷林械目諝夂陀坞x水排出,使水泥漿填充于粗細(xì)集料之間空隙,使其成為內(nèi)實外光的膠結(jié)實體。

    控制好砂的級配,選用中砂且大致均勻,不能都用規(guī)定級配的最大極限百分比,這樣有利于混凝土密實光潔。混凝土用的粗骨料應(yīng)具有良好的級配,其最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面的最小尺寸的1/4,也不得大于鋼筋問最小凈距的3/4。一般的說,預(yù)制梁、板的粗骨料最大粒徑不得超過31.5mm,其它混凝土工程粗骨料最大粒徑不得超過37.5mm。在混凝土的配合比設(shè)計中,宜按結(jié)構(gòu)體積大小、鋼筋疏密程度選用適宜的水灰比和坍落。

    3.2.2改進(jìn)混凝土施工工藝

    (1)隨時檢查混凝土施工攪拌時間;

    (2)支模前應(yīng)在邊模板下口抹8cm砂漿找平層,找平層嵌入柱、板墻體不超過1cm,保證下口嚴(yán)密,以防漏漿;

    (3)混凝土自由傾落高度超過2m時,要用串筒或溜槽等下料,避免混凝土離析。進(jìn)料應(yīng)速度適中,防止過多的氣泡進(jìn)入;

    (4)控制振搗間距,插入式振搗器不應(yīng)大于其作用半徑的1.5倍。振搗器至模板的距離不應(yīng)大于其作用半徑的0.5倍??刂苹炷恋臐仓雍穸仍谡駬v器作用部分長度的1.25倍左右,振搗新的一層,均應(yīng)插進(jìn)先澆筑混凝土5cm~10cm,力求上下層緊密結(jié)合。插入式振搗器的插入時間為20s~30s,作用半徑40cm~50cm,振搗棒行程可按直線行列移位或交錯行移位,插入點之間距離為75cm,采取快插慢抽,伸入下層5cm~10cm??刂普駬v器時間,做到不欠振,不過振。合適的振搗時間可由下列現(xiàn)象判斷,振搗混凝土?xí)r不再有顯著沉降,不再出現(xiàn)大量氣泡,混凝土表面均勻、平整并已泛漿。振搗時間既不可長也不可短,過長則混凝土可能產(chǎn)生離析現(xiàn)象,上部浮漿過多而出現(xiàn)麻面、龜裂,下部粗顆粒過多而出現(xiàn)魚鱗狀麻面;過短則混凝土振搗不實,易出現(xiàn)蜂窩孔洞。

    注意振搗方法。垂直振搗時,振動棒垂直混凝土表面;斜向振搗時,振動棒與混凝土表面40°~45°角;棒體插入混凝土的深度不應(yīng)超過棒長的2/3~3/4;振搗棒要及時上下抽動,分層均勻振搗密實,振搗好后,要慢慢拔出振動棒,使混凝土填滿振動棒所造成的空洞??刂普駬v程序,先周圍后中間,并注意混凝土攤鋪應(yīng)四周高中問低,以便把氣泡盡量往中間趕出,避免聚集在模板處。

    振搗時,振動棒不要碰撞鋼筋、模板、預(yù)埋件等,在鋼筋密集處,可采用帶刀片的振搗棒進(jìn)行振搗。

    附著式振搗器宜對稱同時進(jìn)行振搗。振搗以混凝土表面不明顯下沉為準(zhǔn)。

    注重振搗器的使用順序,無論插入式振搗器與平板振搗器或與附著式振搗器配合使用,都應(yīng)以插入式振搗進(jìn)行初振,以后者進(jìn)行終振;

    (5)混凝土應(yīng)最少兩次收漿。第一次宜采用木抹大面收漿,將表層粗集料壓入浮漿下。最后一次收漿宜采用鐵抹,在泌水過程結(jié)束、定漿后進(jìn)行。不易收漿時嚴(yán)禁灑水,可鏟除一部分混凝土,重新拌制新鮮混凝土進(jìn)行吸漿。修補抹平時應(yīng)用其他部位的多余表面浮漿,不準(zhǔn)在表層撒灰修補。注意保護(hù)層砂漿墊塊處的混凝土振搗,務(wù)必使水泥砂漿充分包裹;或采用振搗一小段先取下一小振墊塊的方法。這樣,可以有效避免墊塊處表面產(chǎn)生明斑或暗斑。

    4 結(jié) 語

    市政橋梁施工受施工場地有限、干擾較大、工期較短等多種因素的綜合影響,保證施工質(zhì)量的難度較大,對于出現(xiàn)的不同質(zhì)量缺陷需要反復(fù)思考,不斷總結(jié)經(jīng)驗,避免形成周而復(fù)始出現(xiàn)的通病。
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