箱梁混凝土施工质量控制关键技术研究
摘要：由于市政桥梁多跨越道路，为了取得较好的视觉效果，桥跨结构多采用现浇混凝土箱梁。现场施工过程中，施工质量易受施工场地和交通状况影响，市政桥梁施工质量的控制较困难。本文以箱梁混凝土施工为例，分别从原材料控制、混凝土运输、浇筑、振捣和后期养护方面等进行论述，提出提高箱梁混凝土施工质量的关键点，对后期市政桥梁箱梁的施工控制具有一定的借鉴意义。
1前言
随着城市人口的日益增加，城市规模日益增大，城市交通拥堵问题越来越严重。为了解决日益严重的交通拥堵问题，城市规划者越来越重视立体交通的建设进程。采用立体交通的方式，可以大大减少交通信号灯的等待时间，明显提高交通运力，是解决城市拥堵问题的最佳方案，市政桥梁在立体交通中扮演着至关重要的作用。但是，市政桥梁施工过程中易受施工场地和现状交通的影响，极易出现混凝土开裂、混凝土强度偏低等质量问题[1-2]。本文以箱梁混凝土施工为例，根据市政工程的特点，分别从混凝土的原材料控制、混凝土的运输、浇筑、振捣和后期养护等方面进行论述，提出箱梁混凝土施工质量控制的关键点，对提高市政桥梁箱梁混凝土施工质量具有一定的指导意义。
2混凝土原材料控制
混凝土质量的好坏直接影响到市政桥梁的施工质量，因此，要加强对原材料进厂的质量控制以提高混凝土的出厂质量。
2.1碎石
由于箱梁钢筋布设较密，钢筋间距较小，波纹管与模板之间的间距更小。为了保证混凝土能顺利浇筑，避免梁体出现空洞、露筋等现象，碎石应选择粒径较小的，最大粒径不宜超过20mm。为了保证碎石具有良好的级配，提高混凝土的密实程度，宜选择两档或三挡料，不宜采用连续级配，以保证碎石具备最佳筛分曲线。另外，对石粉含量应严格控制，曾有文献提出石粉含量在不超过20%时[3-4],对混凝土强度、抗折性能和抗渗性能是有利的。但是，由于石粉质量参差不齐，含泥量较高，容易影响混凝土的质量，因此，建议碎石中的石粉量不宜超过10%。
2.2砂
根据相关规定，市政桥梁均应选用商品混凝土，而商品混凝土搅拌站大多承接工业与民用建筑工程，为了降低砂的成本，商混站使用低品质砂和海砂的现象十分普遍，尤其是海砂，因其价格便宜，洁净度高，在商品混凝土搅拌站中应用最多。但是，由于氯离子对钢筋具有严重的腐蚀作用，极易造成钢筋锈蚀，大大缩短了结构物的使用寿命。因此，在选择砂时，应对砂的氯离子含量进行定期检查和不定期抽查，以保证混凝土中的氯离子含量满足规范要求[5]。另外，对砂的含泥量、含石量和风化程度要严格控制，选择含泥量高或风化严重的砂拌制混凝土，由于泥土具有强度低、吸附性高的特点，容易吸附水和外加剂而造成混凝土强度降低、斜落度损失过快等问题的出现。选择含石量高的砂，如果不对混凝土砂率进行合理调整，容易造成混凝土出现离析、露石等现象，严重影响混凝土的状态。
2.3水泥
水泥应选择产量高、品质好的水泥厂家。由于市场对水泥的需要量较大，常处于供不应求的局面，水泥生产后，未经过陈化B卩被运到各搅拌站，搅拌站往往也不等水泥温度降低就开始使用，水泥温度过高容易造成混凝土凝结过快、坍落度损失多且快等问题。
2.4粉煤灰
粉煤灰作为主要的矿物掺合料，因其微观结构呈珠状，可以起到物理减水的作用，并且可以与Ca(OH)2进行二次反应，对混凝土后期强度增加具有明显意义，因此其用量越来越大。在选择粉煤灰时，应对粉煤灰的烧失量进行严格控制。烧失量直接反应含碳量的高低，碳是疏松多孔结构，对外加剂和水具有极强的吸附作用，容易造成混凝土出现凝结时间延长、混凝土强度降低等问题。
2.5矿粉
矿粉的粒径小于水泥和粉煤灰，掺加矿粉后可以提高混凝土的密实强度，进而提高混凝土的强度和耐久性。另外，矿粉具有较高的活性，对提高箱梁混凝土的早期强度十分有利。但是，由于矿粉的物理结构呈片状，混凝土中掺加矿粉后黏度变大，不利于箱梁混凝土的浇筑施工。
2.6减水剂
减水剂应选择高效减水剂，并有合理的掺量。如果掺量过小，可能会因为计量设备误差而造成混凝土状态出现较大波动;如果掺量过大，又会造成因外加剂引入较多的水而改变水胶比，影响混凝土强度。外加剂中各种成分应具有良好的相容性，特别注意引气成分和缓凝成分直接的相互影响。
3运输控制
由于市政桥梁往往处于市区，混凝土运输受交通状况的影响较明显，因此，在选择运输路线时应综合考虑运距、道路状况、限行、限载、限高等问题，至少选择两条以上的运输线路，并且所选择的运输线路应得到交通管理部门的同意和批准，办理相应的运输许可证。运输时间应避开早晚上班高峰期，避开学校、医院、商场等人流密集和容易出现交通堵塞的道路。夏季运输时，应根据天气状况，适当提高混凝土的出机坍落度，并提高减水剂中缓凝成分的用量，保证运至施工现场的混凝土具有良好的工作性。如果车辆因堵车或其他原因造成运输时间超过2小时，且混凝土坍落度损失大于50mm或出现初凝现象，建议该车混凝土废弃不用;如果坍落度损失小于50mm，则可以由搅拌站现场技术人员根据实际情况，通过加外加剂的方式调整混凝土的状态，严禁司机采用加水或加外加剂的方式进行调整。如果运输车辆运输前遭受雨淋，运输之前应先将运输车辆内的积水排除干净后再进行运输，避免因罐内积水而导致首车混凝土水胶比变化，造成混凝土强度降低。冬季运输时，应对运输车辆罐体做好外保温措施，并相应提高混凝土的出机温度。
4浇筑和振捣控制
4.1浇筑环境条件
混凝土拌合物入模温度宜在5〜30℃，模板温度宜在5〜35℃。当昼夜平均温度低于5℃或最低气温低于一3℃时，应采取保温措施，并按冬期施工处理;当环境温度高于35℃时，对混凝土采取降温措施，确保不因水化热过高造成混凝土开裂。
4.2浇筑要点
由于白天受交通状况的影响较大，市政桥梁混凝土施工常在夜间进行，为了加快施工速度，箱梁浇筑时宜选用2台泵车泵送混凝土，泵车位置设置应合理，保证泵车的伸臂长度应能覆盖整个浇筑段，避免泵车移动而造成时间的浪费。混凝土浇筑之前，应采用高压空气对模板进行清扫，对底板和翼缘板模板上的锈迹和污迹进行清理，保证混凝土拆模后的外观质量。浇筑时应由箱梁最低处开始浇筑，采用水平分层、斜向分段、两侧腹板对称、连续浇筑的方式进行，每段斜度不大于5°，平分层厚度不得大于30cm，先后两层混凝土的间隔时间不得超过初凝时间，且混凝土的下落高度不应超过2m。
市政桥梁的箱室较多，腹板、肋板和底板交接处钢筋较密集，该处混凝土容易出现空洞和蜂窝，因此，肋板和底板混凝土的坍落度比顶板混凝土的坍落度大20mm为宜，但不宜大于180mm。与集料相比，浆体的流动距离远远大于集料，而浆体的收缩量却远大于集料。为了避免浆体交汇处因浆体收缩而产生开裂现象，混凝土布料应均勻，混凝土流动距离不宜大于1m，避免某处集中卸料后用振动棒振捣推料的方式布料。为了保证底板和顶板厚度，在混凝土浇筑前，在钢筋网片上每隔0.5〜1m设置一竖向定位钢筋，在钢筋上做好标记，以确保混凝土的浇筑厚度。
振捣时应采用插入式振捣器振捣，且应采用两种直径的振捣棒，靠近模板处应选用直径较小的振捣棒，避免振捣时振捣棒碰触模板或钢筋。振捣时应垂直点振，不得平拉。点振移动间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍。振捣时应快插慢拔，每一处振完后应缓缓提出振动棒。振捣时避免振动棒触碰模板、钢筋和波纹管等;对每一振动部位必须振到该部位混凝土不再下沉、冒气泡，表面呈现平坦、泛浆为止。混凝土灌注完成后，混凝土初凝前，做第二次赶压抹平，表面用木模搓平、搓毛。
分两步浇筑的箱梁，顶板与底板的浇筑时间间隔不宜超过14天，当底板混凝土与顶板混凝土龄期差别较大时，可能会因为底板和顶板收缩量差别较大，造成底板对顶板产生较大的约束力而引起顶板开裂。
5养护控制
混凝土二次抹面完成后lh即可覆盖塑料布或土工布，混凝土终凝前即要开始养护，可采用人工喷水雾或喷养护液的方式养护，避免采用大水满灌的方式进行养护。夏季施工时，分两步浇筑的箱梁，当顶板混凝土浇筑完成后，应在入孔处设置排风扇，加大箱体内的空气流动，减小箱梁的内外温差。箱梁顶板应采用塑料薄膜加土工布覆盖的方式保湿和保温，待顶板内部温度与气温之差小于20℃时，采用温水进行养护，养护用水的温度与混凝土表面温度差值不宜大于15℃。冬期施工时，当气温低于℃时，严禁采用洒水养护，应先覆盖保温，待梁体温度与气温之差小于20℃时，采用温水进行养护。
6结论
箱梁施工包括多个方面，其中混凝土施工作为其重要组成部分，直接影响整个箱梁的施工质量。为了提高箱梁的施工质量，需做好以下两个方面：
(1)加强对原材料的进场管理，提高原材料品质;
(2)加强混凝土施工全过程管理，制定科学合理的施工方案，抓住施工控制关键点，进一步提高箱梁混凝土的施工质量。
参考文献
[1]梁宁昌.市政桥梁施工质量问题及其措施[J].低碳地产，2015(8)：26〜27.
[2]胡志军.浅析市政桥梁施工质量问题与预防措施[J].工程技术，2012(10)42〜43.
[3]葛栋.石粉含量对混凝土性能的影响[J].科技资讯，2010(29):50〜52.
[4]于世强，林宁宁，邓云龙.石灰石粉对混凝土工作性和抗压强度的影响研究[J].工业建筑，2012(S1):42~44.
[5] 公路桥涵施工技术规范(JTG/TF50—2011).北京：人民交通出版社，33〜34.
