预应力混凝土箱梁预制混凝土浇注的施工控制

何旭龙

 （中铁十九局集团第五工程有限公司预制梁一公司）

摘要：32m预制箱梁截面高、体积大，腹板为斜腹板，如何保证腹板外观颜色一致及下梗肋及附近的混凝土振捣密实难度较大，除对模板及混凝土有较高的要求外，浇注及振捣方法更为重要。本文重点介绍了箱梁浇注及振捣方法。

关键词：京沪高速铁路天津特大桥；32m预制箱梁；施工控制

京沪高速铁路天健特大桥32m箱梁采用C50高性能混凝土，其腹板构造为斜肋腹板，梁体截面高，底板下梗肋薄，而且坡度平缓。这些构造对混凝土的浇注不利。为此需要对箱梁的浇注工艺进行研究试验，并在箱梁的施工过程中不断完善。以确保梁体混凝土密实，外观颜色一致。箱梁跨中截面见图1所示。

          图1  32m预制箱梁跨中截面

1.混凝土搅拌及运输

32m箱梁混凝土用量约为318，考虑到混凝土的浇注分层接缝时间不得过长，尤其是在高温季节接缝时间不能超过30min，为此配置2座产量为75混凝土搅拌站，配置6台混凝土运输车。制梁台座一侧布置两台输送泵及两台布料杆，混凝土的产量及运输应满足6h完成目标。

    考虑到箱梁混凝土体积大、浇注时间长，应避免先浇注的混凝土已初凝，而后面的混凝土还在继续浇注振捣。混凝土的初凝时间应大体与浇注时间相等，为此本工程混凝土经试验优化选择的配合比，在实验室状态下初凝时间约为5~6h。混凝土的浇注时间宜控制在6h以内。混凝土的配合比设计强度等级为C50，设计水胶比为0.3，设计坍落度为180mm~220mm。采用掺入矿粉和粉煤灰的双掺技术。

2.箱梁浇注及注意事项

2.1混凝土浇注

浇注方法是先从梁体中部开始向两端浇注。

第一层浇注的厚度应有所区别，两端加厚段厚度可以加大，混凝土可以流淌至梁体中轴线处。

第二层浇注厚度应以下梗肋处模板全部填满至下梗肋以上300mm，以确保下梗肋部分的混凝土密实，此时下梗肋模板处流淌出的混凝土不得再用振捣棒振捣，以免造成下梗肋部分混凝土坍塌成孔洞。第二层浇注时应注意防止翻浆过多，当翻浆过多时，应在下梗肋处加设压板或暂停浇注以减小混凝土的流动度。

第三层混凝土应以腹板浇注高度30~40cm左右为宜。当第三层混凝土浇注完后，底板部分的混凝土可以摊平，其下梗肋附近翻出的混凝土不得用振捣棒摊平，应用铁锹铲平，底板中部的混凝土用振捣棒振捣密实。混凝土摊平后，不足部分将布料杆从内模顶板上伸入箱内补充底板不足的混凝土。因此，在内模上开设浇注孔，该浇注孔在浇注顶板前不应封闭，可以做箱内及顶板的观察孔用。

2.2注意事项

2.2.1下梗肋部分两段加厚段及锚块部分的混凝土必须充分翻浆，只有充分翻浆才能保证下梗肋部分密实。但翻浆的程度应控制好，应以不超过底板混凝土厚度为宜。因此当下梗肋处不翻浆或翻浆过少时，应在下梗肋处插入振捣棒引流，以确保混凝土翻浆。

2.2.2浇注第一层混凝土时一定要下足够的料，应保证内模下梗肋全部填充满，还要根据天气及气温状态来确定混凝土的坍落度，一般情况下坍落度应在180mm~220mm之间，下雨过后钢筋及模板表面处于湿润状体，混凝土的坍落度应控制在150mm~170mm以内。温度在10C以下时坍落度应不大于180mm。

2.2.3浇注的坡度不宜过大，以坡度控制在1：10以下为宜。坡度过大时，易造成水泥浆流失而离析，当水泥浆集中过多时会造成严重的翻浆。再有，水泥浆集中，易形成色差，同时容易造成水泥浆收缩而形成收缩裂纹。

2.2.4浇注第一层混凝土时，箱内振捣人员将振捣棒横向插入下梗肋模板下部振捣引流，同时桥面上的振捣棒应插入到底部帮助振捣。桥面下插的振捣棒振捣完成后，箱内的振捣棒不得再对下梗肋处振捣，以免造成下梗肋不饱满及腹板处塌成孔洞。

2.2.5桥面上的振捣棒插入位置对箱梁外观颜色及密实度尤为重要。腹板内侧应沿内模与内侧钢筋的空挡处下振捣棒，对腹板外侧应沿外侧钢筋的内侧下棒。这样不至于碰撞橡胶棒而造成管道变形，同时振捣棒不应与外侧模板接触造成外表面条纹及形成过振。

2.2.6浇注下梗肋附近部位过程中，应用手锤或钢筋等轻敲模板，通过声音判断混凝土是否密实，当出现空鼓声音时，应及时补充振捣，确保混凝土密实。

2.2.7 32m箱梁为斜腹板构造，下梗肋又较宽，不注意混凝土浇注及振捣，上浮力过大，容易造成内模上浮。上浮一般发生在浇注第二层和第三层混凝土时。模板上浮后下梗肋形成空隙，上部继续振捣使水泥浆顺着模板留下粘附在下梗肋表面形成麻面，严重时下梗肋处的水泥浆沿模板流失形成麻面、石子堆垒或孔洞。当混凝土浇注速度快、两侧混凝土高差大时此种情况尤为严重。因此应使分层尽量厚度薄、分层数量多、两侧浇注厚度均匀。尤其是薄层、多层浇注对排除气泡及色差较好。

2.2.8底板的厚度控制应考虑到操作的方便。底板两侧利用下梗肋模板作参照，中部利用底板上的预埋件做参照找平。利用下梗肋模板作参照时，其下梗肋处的混凝土应略低于模板，以便模板向上收转。

2.2.9梁体两段底板钢筋密集振捣棒不易插入，此处应在浇注混凝土前，将钢筋适当拨开便于振捣棒插入。同时该处坍落度应适当加大，混凝土坍落度应控制在18~22cm。第一层及第二层混凝土的坍落度均应控制在18~20cm左右，对于两段截面，因钢筋密集，混凝土坍落度还应适当加大。浇注腹板部位时，混凝土坍落度应控制在16~18cm之间，浇注顶板时，为了收浆及抹面需要，混凝土坍落度宜控制在18~22cm。

2.2.10底板混凝土浇注完后，向腹板浇注混凝土时，应对称均匀且厚度不宜大于40cm，以防止两侧混凝土因高低差大造成内模偏移，浇注过厚造成气泡不易排出形成内箱侧面气孔较多，同时为了保证混凝土密实需延长振捣时间，这样容易造成过振形成色差。浇注过厚延长了上下层的接缝时间造成明显接缝形成冷缝，这种情况在气温较高的情况下尤其严重。因此，必须严格控制浇注厚度提高浇注质量。为了提高浇注及振捣速度，浇注腹板混凝土时，宜将坍落度加大至20cm。腹板外侧的振捣应以密插、短振、勤振为宜；腹板内侧的振捣应较外侧延长振捣时间。腹板浇注应注意以下几点：

（1）分层厚度不得过大，夏季厚度不得超过30cm，其他季节不超过40cm。

（2）振捣棒的插入深度应进入前一层内5~10cm，不得插入过深，以免因重复振捣、过振而造成色差。尤其是腹板外侧不得过振。

（3）腹板内侧的振捣应将振捣棒沿内模与钢筋间的空隙插入，当坍落度较小时，需保证足够的振捣时间，振捣棒插入下层的深度可适当延深，以确保混凝土密实。有时由于内侧钢筋保护层厚度不够，造成振捣棒插不下去，这时应两人配合，其中一人用羊角叉将振捣棒沿内侧钢筋送到振捣部位，这点尤其应注意不得漏振。

（4）浇注底板及腹板混凝土时，宜在腹板两侧的桥面钢筋上铺上铁皮或木板，以防止混凝土滴落在翼板或内模顶面上。同时布料杆下料时，应对准腹板槽，在移动布料杆时应用口袋将布料口兜住，避免混凝土滴落形成干灰或夹渣。

（5）若发生混凝土拌和物表面失水而初凝的“假凝”现象时，可先用振捣棒振动，使其液化后再接茬浇注。

（6）浇前振后，切莫早振混凝土振实过程，是混凝土拌和物在所浇部位上进行：一是液化，二是振动，三是捣实。为达到混凝土均匀密实性，首先是前面浇后面振的配合步骤，切忌早振。要切实注意对每层混凝土振捣作业时，始终保持“浇”与“振”前后相差一定距离，若浇铺长度为10m，则振捣长度为9m，即最前沿一段至少相当于振捣棒作用半径2倍的范围内混凝土，不要急于振捣，待下一段浇铺接茬后再振。早振的结果是：

   ①混凝土拌和物有流动现象，砂浆与骨料分离或水泥砂浆泛出向低处漫溢；

   ②再浇混凝土时，随混凝土浇注量增加，混凝土液化面上升，则富水泥浆上浮，紧靠侧模面，形成色差带；倘若振捣时过振，会出现水波纹似的云状或鲮状色斑。

　　所谓“过振”，是振动延时过长，混凝土易产生离析、泌水。离析状态较重的，混凝土骨料分离，显露砂石；轻的则出现泌水、砂线、砂斑。

2.2.11桥面板浇注前，应将两侧翼缘模板及内模顶板上的混凝土清除干净，避免造成板底干灰或夹渣现象。桥面板的振捣以振捣棒振捣为主，振捣过后利用整平机整平提浆。

2.2.12混凝土振捣在浇注第一层及第二层混凝土时，以振捣棒振捣为主附着式振捣器为辅，但附着式振捣器不宜多用。

2.2.13振捣棒插入应快插慢拔，每一插入点的间隔不大于30cm，振捣棒的插入深度应插入前次浇注的混凝土约5~10cm。每一插入点的振捣时间腹板内外应有所区别，腹板内侧应控制在45s以内，腹板外侧应控制在30s以内。振捣时应上下略微抽动以利于排气。腹板振捣时振捣棒插入混凝土后不得撒手不管，或将振捣棒贴在外侧模板振捣。

2.2.14桥面混凝土收浆及抹面。为防止桥面混凝土出现收缩裂纹。除加强洒水、覆盖保湿外，尚应加强表面的收浆抹面。   应用提浆整平机进行震动、找平、提浆，整平机振动时应以表面泛浆为度。其后人工用木抹子二次收浆，前一次收浆以提浆抹平为主，振捣桥震动过后即可开始收浆，收浆时应尽量将混凝土中浆液提出，不宜洒水提浆，洒水提浆易形成起皮现象。后一次收浆应根据混凝土的表面情况决定，混凝土初凝前需完成收浆抹面工作。收浆抹面后应注意及时覆盖保温、保湿，防止因水分蒸发而发生收缩裂纹，覆盖时应以混凝土表面能站人而无明显脚印为宜。

3.结语：

混凝土施工已进入新时代，在保证内在质量的前提下，外观质量要求越来越高。外观质量要求除了必要的机械工装投入外，施工人员的操作水平及实践经验也非常重要。对32m箱梁这样的大体积薄壁结构，混凝土浇注及振捣工人应具有较高的水平及丰富的施工经验。