缓凝水冲法在小箱梁施工中的实际应用研究

　　摘要：在小箱梁施工中常采用凿毛处理提高混凝土二次结合质量，而在宁波环城南路3标段成功采用了混凝水冲法进行预制小箱梁顶板、端头的二次结合处理，并将这项新工艺成功运用到工程实际中，在提高二次结合面的粗糙度，增加结合粘结力外，在经济效益和社会效益上也取得了明显优势。

　　关键词：结合面,粗糙,缓凝水冲法

　　1、前言

　　缓凝水冲法是混凝土表面糙化处理的新工艺，通过利用缓凝剂的良好的缓凝效果，使得表层混凝土与内部混凝土形成凝固时间差，采用水冲设备对表层未终凝的表层混凝土进行冲洗，去除表面的浮浆及细骨料等，使石子部分裸露形成粗糙的表面(见如下照片)。对预制小箱梁而言，其顶面、端头及横梁等结合面需要进行二次处理，以提高预制箱梁架设后的连续体系现浇以及梁面顶桥面铺装的粘结力。本文通过在宁波环城南路3标对缓凝水冲法的成功应用，真正将这项成本低、效果佳和工效高的新工艺成功运用，得到了较高的推广价值。

　　缓凝水冲法水冲效果

　　2、工程概况

　　2.1、结构形式

　　宁波市环城南路3标段预制梁厂位于鄞州区云龙镇与姜山镇相接的宁横公路处，梁厂承担着1121榀小箱梁的预制任务，其中24～28m小箱梁52榀，30m小箱梁767榀，31～35m小箱梁213榀，38～40m小箱梁89榀，均采用C50砼浇筑。

　　箱梁底宽1.0m，顶宽2.65～2.75m，跨径≤30m时，小箱梁粱高为1.6m;当30m～35m时，小箱粱粱高1.8m;当跨径35m～40m时，粱高2.0m。单片箱梁最大重量为151吨。本项目小箱梁均为梁场预制、简支安装，现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。

　　2.2梁厂介绍

　　预制场地地理位置预制梁厂占地约71.5亩，布置箱梁预制区、存放区、拌合站、砂石料堆场、钢筋堆放及加工区、模板修整区、材料堆放区等设施。预制场设2条生产线，分别配置预制台座25个、100t、10t龙门吊各一台，可同时实现存梁150榀。梁厂内考虑到养护及缓凝水冲所形成的废水，在两个台座间设置排水沟，并每隔10m设置一沉淀池，定期进行清理维护。水冲砼面层的水泥浆渣定期集中清理，外运至附近的渣场。

　　3、施工方案

　　预制小箱梁钢筋骨架采用胎架分开绑扎，底腹板及顶板分两部分成型，采用专用吊具吊装入模。混凝土采用插入式振动棒及附着式振捣器振捣，以振动棒为主、附着式振动器配合进行，混凝土最大分层厚度≤25cm，附着式振捣器振动时间控制在180±20秒。

　　对于混凝土表面的凿毛处理，常以人工、机械凿毛为主，而本项目对混凝土结合面采用缓凝水冲法这个新工艺。由于箱梁翼缘板外侧、端头以及中横梁外露端头需采用此工艺进行水冲，因此该几处的模板应设为独立散拼结构(可与主体模板采用螺栓连接)，在箱梁浇筑完成混凝土强度达到2.5MPa时，即可进行提前拆卸，以具备水冲作业面。

　　4、缓凝水冲工艺

　　在混凝土浇筑完成后，按照实际温度及表观现象，对涂有缓凝剂的混凝土面进行冲洗，以形成粗糙的混凝土面，其具体施工工艺如下：

　　4.1、工艺介绍

　　缓凝水冲法，是利用喷洒设备喷洒高效缓凝剂于翼缘板的侧边、中横梁的外露端头模板表面以及浇筑完成后的小箱梁顶面，使喷洒表面3～5mm厚范围内的混凝土凝结时间长于构件内部混凝土凝结时间，形成一定的时间差。当箱梁内部混凝土达到凝结，但表层混凝土尚未达到凝结时，采用水冲设备对表层混凝土进行冲洗，去除表层的浮浆和部分细集料，使粗集料部分裸露1/3～1/2粒径，形成粗糙的表面。

　　4.2、工艺应用

　　4.2.1、材料准备

　　通常来说，对一个新工艺的使用必须具备良好的材料及设备，对缓凝水冲法而言，重点是高效缓凝剂、水冲设备的选择。缓凝剂应具备良好的缓凝效果，并满足pH值：7～9、含固量(浓度)≥20、水泥净浆流动度(mm)≥180、缓凝时间2～5小时的指标，具体喷涂量应根据试验确定。水冲设备可选择普通冲水枪，其水冲压力在3～4Mpa即可。

　　4.2.2、水冲条件

　　在小箱梁所需要水冲部位中，翼缘板侧边、中横梁以及箱梁外露端头，在钢筋绑扎或吊装入模前涂刷缓凝剂剂于模板表面，而对于箱梁顶面的涂刷是在浇筑完成后，在未凝固的混凝土表面喷涂缓凝剂。对于缓凝剂的用量，我项目通过前期试验，将一片梁的顶面划分成5个工作面，每个工作面上分别喷洒0.10、0.15、0.20、0.25、0.30kg/m2的缓凝剂，经过冲洗效果比较，最佳喷洒量为0.20kg/m2。同时经过对不同施工阶段的水冲时间总结，得出了以下温度与时间的控制关系：

　　在实际施工中，由于受到施工气温变化影响较大，仅以时间控制还存在一定的偏差，为此还可根据混凝土表面状况进行实际判定，即在混凝土浇筑完成后，表面有小石子淡淡的印迹，用手去按，表面3～5mm深仍未凝固、发软，下面有硬之触觉反应，说明具备了水冲的条件。

　　5、效果分析

　　通过采用缓凝水冲法对二次结合面的处理，形成有效粗糙面的同时，在预制小箱梁架设后，通过对中横梁、湿接缝及桥面铺装的施工不难发现，二次浇筑混凝土与结合面粘结质量效果明显，预制箱梁架设后的整体性大大提高，同时对箱梁与桥面铺装的粘结起到了良好的效果。

　　在取得良好施工效果的同时，通过对单片梁的人工凿毛及缓凝水冲法进行实际成本分析：

　　通过上表成本费用的对比，缓凝水冲法相比于人工及机械凿毛经济效果明显，本项目梁厂内共计1121榀预制梁，可节约成本高达285855元。

　　6、结束语

　　本工艺的成功应用取得了良好的凿毛效果，不仅降低了成本，而且大大提高了箱梁架设后的整体化现浇以及桥面铺装二次结合面的粘结质量。本项目部箱梁面层采用的缓凝水冲法在受到了监理及业主认可的同时，更是承办了沿线的预制梁缓凝水冲法实施观摩会，受到了同行各单位的学习、认可、借鉴，起到了良好的社会效益，有较高的推广价值。

　　参考文献：

　　1、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011);

　　2、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004);

　　3、JTG D62—2004，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范Es].

《缓凝水冲法在小箱梁施工中的实际应用研究》

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