装配式预应力混凝土空心板因其施工工艺简单, 预制安装方便, 在工程中能够实现上部结构与下部结构的同时施工, 加快了工程的施工工期, 在高速公路上得到了广泛的应用, 因此控制空心板的外观质量尤为重要。在空心板浇筑完成2h~5h后, 发现沿梁体顶面产生长度50~150mm、宽度为0.02mm~0.1mm、深度在0~5mm之间的裂缝。这些裂缝虽不影响空心板的正常使用, 考虑预应力钢绞线放张完成后, 因顶面混凝土抗拉强度降低, 致使裂缝长度、宽度和深度增长。蜂窝体现了混凝土的均密性反映了混凝土的强度。为此, 分析它们产生的原因, 提出防御措施, 以提高空心板的预制质量。
1 裂缝
混凝土在浇筑完成后2h~5h, 易产生收缩裂缝。裂缝将使混凝土暴露于外界环境的表面积增加, 加快混凝土的老化速度。并且裂缝增大了混凝土的渗水性, 使混凝土的强度降低, 影响其耐久性。
混凝土结构裂缝的成因复杂、繁多, 有时多种因素互相影响, 但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要因素。
1.1 裂缝产生的原因
1.1.1 施工工艺因素
(1) 混凝土浇注:预制空心板主要采用插入式振动器振捣, 因局部混凝土过振, 使混凝土粗细集料离析, 靠近模板表面的混凝土细集料集中, 因其抗拉强度较低, 混凝土收缩致使裂纹产生。
(2) 混凝土养生:空心板浇筑完成后开始养护时间过晚, 空心板顶面裸露在大气中时间过长, 夏季气温过高, 水份蒸发过快, 致使其表面产生干缩裂缝。在冬季因保温措施不到位, 内外温差较大, 致使表面形成温差裂纹。
1.1.2 混凝土内钢筋的影响因素
由于钢材和混凝土膨胀率之间的差异, 混凝土和钢筋膨胀所产生的应力不同, 致使混凝土表面被拉裂。
1.1.3 混凝土因自身应力形成的裂缝
(1) 混凝土收缩:混凝土凝固时, 一些水份与水泥颗粒结合, 使体积减少;水份蒸发, 混凝土体积减小, 这两种情况都是混凝土表面产生拉应力, 因其处于未完全硬化状态, 如果干燥过快, 混凝土表层所产生的拉力超过其抗拉强度值时, 便在梁体表面产生裂缝。
(2) 温度裂缝:在冬季施工时, 因保温措施不当, 致使空心板内部混凝土与外表面之间温差过大, 当表面混凝土因温度降低所产生的拉应力超过其抗拉强度时, 梁体表面产生间距大致相等的直线裂缝。
1.2 预防措施
(1) 混凝土浇注:在夏季, 混凝土浇注应选择一天中温度较低的时候进行, 采用插入式振捣器振捣时, 避免过振, 造成混凝土离析, 以使其表面抗拉强度降低。
(2) 混凝土养护:温度是混凝土表面产生裂纹的重要原因, 因此如何养护是减少混凝土裂纹的重要措施。根据笔者实践经验, 在夏季混凝土浇注完成后, 应立刻用草帘覆盖, 同时应洒水养护, 使混凝土表面始终保持在湿润状态, 不允许混凝土裸露在阳光下, 这种施工工法在工程实践中得到充分证明, 大量减少了梁体表面裂纹, 提高了空心板的外观质量。
(3) 芯模:在现阶段空心板大量使用充气胶囊, 它具有使用方便, 价格低廉等优点, 在工程上得到普遍应用。胶囊在使用前应检查, 不得漏气, 有些空心板因芯模漏气致使顶面混凝土开裂。因此, 预制之前必须确保芯模不得漏气。在笔者施工过程中部分预制板芯模采用了钢管工艺, 有效的减少了因橡胶胶囊漏气致使顶面混凝土开裂的问题。
2 蜂窝
是指混凝土结构局部出现酥松, 砂浆少、石子多, 石子之间形成空隙类似蜂窝状的窟窿。
2.1 蜂窝产生的原因
(1) 混凝土没振捣时间不足, 没有密实致使结构表面形成蜂窝状窟窿。
(2) 在笔者施工过程中发现, 蜂窝产生的主要部位在空心板的板底边缘处以及空心板端部模板接缝处;因模板与预制台座直接以及侧模与端部模板之间存在缝隙致使水泥浆流失, 而形成蜂窝状窟窿。
2.2 主要防治措施
根据笔者实践经验, 在施工过程中, 应严格控制混凝土的振捣时间, 振动到混凝土停止下沉, 不在冒出气泡, 表面呈现平坦、泛浆为止, 并且边振动边徐徐提出振动棒, 同时应控制混凝土的坍落度在7cm~9cm, 分层捣固, 以防止漏振;预制板模板接缝处应胶带堵塞严密, 以防止漏浆。
3 麻面
是指混凝土局部表面出现小凹坑、麻点形成粗糙面。
3.1 麻面产生的原因
(1) 在笔者施工过程中发现, 模板表面不清洁, 模板上粘附水泥浆渣, 致使表面混凝土被粘坏。
(2) 预制板模板所采用的隔离剂涂刷不匀, 致使表面混凝土与模板粘结, 空心板不能顺利脱模。
(3) 在预制板倒角处及内倾侧, 因气泡不利排出, 致使气泡停留模板表面, 形成小凹坑。
3.2 防治措施
根据笔者实践经验, 在预制模板安装前应将其表面清理干净, 不得粘有干硬水泥砂浆等杂物;模板隔离剂应涂刷均匀, 不得漏刷, 混凝土分层均匀振捣密实, 在混凝土浇筑过程中用木锤敲打模板倒角处及模板内倾侧, 以使气泡能够顺利排出。
除此以外还要加强对预制台座底模质量控制, 确保其在使用期间不产生因温度以及混凝土收缩所产生的裂纹, 以免影响梁底板外观质量。建议对于预制梁场周转次数较多的底模采用5mm厚的钢板, 周遍用角钢固定。
4 结语
通过以上改进措施, 混凝土表面的裂缝、蜂窝、麻面逐渐消失, 确保了梁体的外观质量。预应力混凝土空心板是桥梁的主要承重结构, 因此, 在预制过程中, 严格按照施工工艺规程, 加强巡查和管理, 及时发现问题, 并采取措施加以解决, 确保预应力混凝土空心板的预制质量。
摘要：在空心板预制过程中因原材料质量、施工工艺、混凝土自身应力、外界环境等原因, 导致梁体表面产生裂缝、蜂窝、麻面等, 虽不影响空心板的正常使用, 但严重影响了其外观质量。
关键词：裂缝,蜂窝,麻面,防治
参考文献
[1] 江正荣.简明施工工程师手册[M].机械工业出版社, 2004, 6.