钢筋混凝土空心预制构件制作方法探讨

摘要：重点介绍了水闸交通桥钢筋混凝土空心板构件制作方法，指出了在制作过程中容易出现的质量问题，提出了预防质量问题的措施。

关键词：混凝土；空心板构件；制作过程；控制质量

潮白新河南里自沽蓄水闸交通桥结构型式为装配式钢筋混凝土空心板结构，总长202m，净跨9m，共20跨。每跨包括3块空心板，中板每块长10.06m、宽1.59m、厚0.65m，边板每块长10.06m、宽1.52m、厚0.65m。每块板上留设2道Ф500mm的通长孔洞，孔洞中心距板底325mm，距离板顶75mm，在满足承受荷载要求的情况下减轻构件重量。构件混凝土强度等级为C30F150。钢筋采用HPB235和HRB335两种。钢筋保护层厚度为35mm。

1施工准备

1.1施工场地

根据通往施工现场的实际条件，选择闸所的河堤道路两侧作为预制场地。先用推土机将地面进行清理、平整，并用蛙夯进行夯实，保证构件在制作过程中不至于因为地质条件造成沉降引发构件裂缝。

1.2原材料

根据混凝土的强度等级选择砂子、石子、水泥，并抽取试样送实验室进行检测，检测合格后出具混凝土配合比单。经过试验，砂子选用产自蓟县的河砂中砂，石子选用产自蓟县的4～6号石子，水泥选用唐山冀东水泥厂生产的“盾牌”P.O.32.5水泥。

1.3模板

（1）构件底模的制作：根据构件的尺寸，在事先做好的场地上用砖和水泥砂浆砌筑底模周圈。底部一层采用24砖墙，上部两层采用12砖墙，内部填充土石屑并用平板振捣器夯实，防止构件制作过程中发生沉降引起构件的变形。底模的表面抹1∶3水泥砂浆，以保证表面的平整。底模制作时，根据设计意图设置1.0cm反拱值，并按二次抛物线进行布设。在底模中，横向设置通长的硬塑管，间距1000mm，用于模板支设时贯穿拉杆，以保证拉杆的重复利用。

（2）侧模、芯模的准备：根据预制构件的形式，边板有一个侧面在桥梁建成后属于外露面，中板的两个侧面和边板的另一个侧面之间要浇筑混凝土。所以，从混凝土的外观质量和施工的经济角度综合考虑，边板的外露面采用定型钢模板，另外一面及中板的两侧采用木模板。木模板由净面竹胶板和木方加固而成。芯模采用Ф500mm的橡胶气囊。预制构件的两端封堵同样采用竹胶板和木方。穿气囊的圆孔事先在竹胶板上制作成形，然后用木方固定。圆孔内侧用小铁钉固定与竹胶板等宽的厚度为1cm的橡胶条，防止木刺刺破气囊和浇筑混凝土时漏浆。橡胶充气芯模以滑石粉作为脱模剂。使用前，侧模应先在底模上进行试拼，检查各部位尺寸是否准确，并将各个接缝处打磨平整，以保证梁体外观质量。同时，严格控制顶板宽度和厚度。

1.4施工机械

根据实际生产的需要，选用的机械设备如下：自落式搅拌机1台，ZN50型振捣棒2条，ZN30型振捣棒2条，自卸式翻斗运输车1辆，磅秤2台，塌落度桶1套。

2 制作环节及技术要求

2.1钢筋加工制作

按照构件的图纸要求进行钢筋的采购。钢筋进场经检验合格后，进行钢筋的加工。在底模的水泥砂浆达到一定强度后，在其表面弹出模板位置线。然后按照图纸要求在位置线范围内绑扎钢筋。结构钢筋绑扎结束后，在预留孔位置加设橡胶气囊的固定筋，间距1m。固定筋与底部钢筋焊接成整体。

2.2 模板支拆

待钢筋绑扎完毕经验收合格后开始合模。合模时，严格按照事先弹好的位置线进行。侧模板加固采用钢管和拉杆。在底模的周围间隔1m的距离将2根长度为1.5m的钢管垂直砸入地中50cm，两根钢管间距3cm。上层拉杆从缝隙内穿过，外加大雁后开始加固。底层拉杆采用同样的方法。然后，在支撑侧模的钢管上（构件上表面高度）沿构件方向设置一道水平钢管，在距离构件1.5m的地方将0.5m长的钢管砸入地中30cm作为支撑点。同时，将水平钢管和支撑点用钢管连接，作为模板的加固系统。端头模板用钢管将两侧模锁住之后，同样采用钢管斜撑进行加固。在模板加固完毕后，穿入橡胶气囊。穿气囊前，将气囊内冲入一部分气体，待全部穿进去固定好位置后再次进行加压至0.5MPa。为了在混凝土浇筑完成后便于顺利地将气囊抽出、防止在抽出过程中对梁板造成损伤，在气囊安装前在其表面刷一层洗衣粉水，以起到润滑作用。

2.3 混凝土浇筑方法

待前期准备工作全部结束后，进行混凝土的浇筑。浇筑气囊以下部分的钢筋时，混凝土的塌落度控制在100mm，以保证混凝土能够流到气囊的底部。浇筑至气囊中心标高以上时，混凝土塌落度调整至80mm。浇筑混凝土的过程中，要分层布料，并严格

控制每次的布料厚度，以防止浇筑过程中气囊在浮力作用下上浮。每次布料厚度在30cm左右，且沿构件纵向通长布料。随着混凝土的入仓即开始振捣。振捣气囊以下的混凝土使用ZN30型振捣棒，防止下部混凝土的过振；振捣其上部混凝土采用ZN50型振捣棒。

2.4混凝土养护

混凝土拆模后，立即着手混凝土的养护。由于制作构件的时间为冬季，不能采用浇水养护的方法。因此，采用在构件周围缠裹塑料薄膜并苫盖草帘的措施。在温度较低的情况下，加盖草帘并搭设暖棚，防止混凝土的冻伤。混凝土的养护时间不少于7d。养护过程中，还要做好测温工作。

2.5橡胶气囊抽出时间确定

根据混凝土浇筑时的气温确定气囊的抽出时间。气温在5℃以上时，抽出时间控制在浇筑结束后5h；气温低于5℃时，抽出时间控制在7~8h。如果气囊抽出过早，则会使得气囊表面粘有混凝土，即影响混凝土的美观、加大气囊抽出的难度；抽出时间过晚，气囊会与混凝土产生粘接力，气囊很难抽出，甚至有损坏气囊的可能。

3 制作质量问题及预防措施

3.1质量问题

制作过程中，容易出现的质量问题主要有：①空心板底板超厚，顶板厚度不足；②空心板底混凝土不密实；③空心板高度控制不严，超过设计高度；④空心板顶板横向或底板纵向出现裂纹。

3.2预防措施

（1）处理好预制件底模。底模制作过程中，一定要将场地进行夯实，底模内部的石屑也要夯实，防止不均匀沉降引发的裂缝。

（2）根据构件特点，浇筑混凝土时必须分层布料。为解决空心板底板超厚、顶板厚度不足、空心板高度控制不严、超过设计高度的问题，浇筑过程中必须分层布料，且严格控制好布料厚度。如果布料厚度过大，容易产生气囊上浮或者底模漏振产生蜂窝麻面；布料厚度过小，容易过振。

（3）严格按照混凝土配合比进行混凝土的拌制。在混凝土拌制过程中，除了控制混凝土的塌落度以外，还要控制水灰比，从根源上预防混凝土裂缝的出现。

（4）加强混凝土的养护。由于处于冬季施工，混凝土养护不能采用浇水养护的方法。在缠裹塑料薄膜的过程中，一定要保证缠裹得严实，尽量减少混凝土自身水分的蒸发。养护过程中，要加强检查，及时修复塑料薄膜的破损之处。在以后的工程中，若采取刷养护剂或者蒸汽养护的方式进行养护，效果会更好，但是混凝土养护的成本也会相应地随之增加。

4结语

在潮白新河南里自沽蓄水闸工程中，由于采用了预制桥面板，克服了现场场地狭窄的困难，节省了现场土地资源，大大缩短了混凝土浇筑的工期，增加了定型模板的周转使用，提高了其在该工程中的经济价值。