墩柱外观质量控制措施

南京市城市快速内环东线工程第一标段 砼外观质量控制的工艺措施 中铁十四局南京市城市快速内环东线工程项目部 一次性施工效果好的结构砼，拆模后其结构外形成轮廓分明、线型顺滑而 又不乏挺拔，砼表面平整、光洁、色泽自然、均匀一致，它能给人产生朴素、 自然、美观的视觉感受，这是结构清水砼该达到的效果。 所谓清水砼，是指工程结构（构筑物）砼，其拆模后的外露面，不经任何 粉刷、抹灰或其他装饰加工的本色砼。故而，结构砼外观质量，就是指清水砼 表面的质量。外观质量好坏情况的反映，其远观的总体感受，往往是线型和色 泽，而近观的视觉内容就多样化了。无论是远观近观，外观质量问题，不外乎 包括如下方面：（1）线型（2）色差（色斑） （3）错台（缝痕） （4）平整度 （5）砂线（6）气泡（7）麻面（8）蜂窝（或烂根） （9）裂缝（10）外伤 （11）污染（包括模板锈斑或外来污染） （12）钢筋显隐（显形） 。为了克服砼 外露面弊端，提高结构的外观质量，施工单位应当把有外观要求的结构砼施工 作为“面子工程”来组织管理。然而砼施工要提高结构砼外观质量的有效措施 或方法，是必须认真、仔细地指定并落实工艺措施，高度重视砼的支架模板和 砼浇筑的工艺质量控制。 （一）模板制作安装质量控制 结构砼施工，能否达到工程整体美观的要求，首先取决于模板，模板的制 作安装质量是关键，砼的平整度、光洁度、色差度都与模板直接相关，如模板 不平顺，板缝不严密，发生渗水、漏浆，甚至支架松动，模板跑模、变形等都 将引起砼质量不良或外观粗糙现象。如果对当今广泛采用的定型组合钢模或组 装式整体钢模的制作安装达不到预期效果，造成“先天不足” ，则事后极难补救。 模板宜采用优质大平面组合钢模板，或自身没有色差高质量的竹胶模板，对使 用的模板进行精密加工，同时保证模板具有足够的强度、刚度。模板在安装前， 应均匀涂刷脱模剂，避免使用废机油等不合格材料作为脱模剂，影响混凝土表 面色泽。模板支撑应牢固、接缝严密、尺寸准确，不因模板漏浆产生蜂窝、麻 面和模板变形、涨模产生混凝土表面翘曲、边线不顺的外观质量通病。立好的 模板放置时间不宜太长，应采取措施避免或减少下道工序操作时造成的污染和 大气中灰尘的污染。因此，对事半功倍的模板从设计到安装，必须严密策划、 细化实施，在质量上必须达到苛刻标准，决不能仅满足于一般钢结构（或模板） 质量条件，必须牢固树立高标准、严要求的精品意识，制造出内容明确、施工 自控的质量标准。 （二）砼浇筑工艺质量控制 结构砼面子工程要出外观美观的精品，除要模板质量的精良外，尤为重要 的也是最难掌握的，是砼施工中精细的工艺要领。建议对结构砼外观质量控制 之砼浇筑工艺质量按如下控制： 对商品砼的质量要求： 通常选择砼配合比的水灰比、水泥用量的原则是要符合规范限定的砼强度 和耐久性的要求，对抗渗砼、大体积砼、水下灌注砼等都专有规定，而有外观 质量要求的结构砼配合比设计，尚无专项规定可循，但对砼外观质量的考虑还 必须从砼配合比设计开始。总的原则是：较通常情况的砼配合比作细微调整， 即维持一定数量的水泥用量，略增含砂率，稍减用水量。 水泥用量 延长砼的模内养护期或加大水泥用量，是有利于砼表面的自然光洁度的。 施工现场对结构砼模板的成套数量，总是结合拆模使用周期重复使用的原则 （额定折返次数）来考虑的，故当模板使用要加快周转，不便延迟拆模，据施 工气温，或砼浇毕 24 小时左右或 3 天过后，当砼强度达到 2.5Mpa 的短时间内 就要拆除侧模。既然砼在模内养护期较短而有要使砼拆模后表面仍有好的自然 光泽，则可考虑采用比通常情况略为加大或维持一定的水泥用量，对无外加剂 的砼也可略微降低水灰比来考虑，但在任何情况下都不宜以增大用水量（随意 加大坍落度）来增大水泥用量。 含砂率 砂石骨料含砂百分率除与级配、孔隙率相关外，还与砂子粗细程度（细度 模数）相关。最佳含砂率是指在砂石骨料颗粒级配的规定条件下，选择能同时 满足砼质量和工作和易性要求的砂子最佳含量：为了促使砼达到均匀密实质量 和充分改善砼拌合物和易性，使砼中细骨料含量较通常的最佳含量稍微增大一 点。因为砼的匀密过程是以和易性为前提的，和易性包括砼拌物流动性、粘聚 性和保水性，而这些性能还在于砼中有足够的水泥沙浆起主要作用。当减水剂 （水剂约在 1.5%左右）掺量不大的情况下，砂石含砂率较通常情况稍提高 1- 2%（如原用砂率 37%提高到 38-39%，原 32%提高到 33-34%） ，不仅砼的浇捣塑性 明显改善，砼成形后粗骨料被砂浆包裹，覆盖层厚度均匀，砼表面避免出现 “相料色差” 。 坍落度 砼拌合物是砼成形结构的原材料，而砼拌合物的成形可塑性的最终反映是 坍落度，对砼外观质量的控制，最重要的是砼坍落度控制，要求砼拆模后对砼 外露面的色泽感观一致，则要求砼坍落度一致，所以，恰当控制反映砼和易性 中铁十四局集团工程发展股份有限公司 南京市城市快速内环东线工程项目部 指标的坍落度就很有必要。对砼坍落度要么都大（坍落度 20cm 上下） ，拌合物 含水量少，易克服砼气泡。一般情况都采用 57cm、7-9cm、9-12cm、12-16cm 坍落度的拌合物；但有外观质量要求的砼，坍落度较通常一般采用的坍落度略 减少 1-2cm,使砼拌合物稠一点粘一点，振捣效果好一些，有利于砼外观质量。 为此，需将通常的非泵送砼的 7-9cm,坍落度调整为 71cm,泵送砼 12-16cm， 调整为 11-14cm，施工时，要求砼搅拌运送对砼坍落度波动严格按照上下限限 差控制，以求砼的塑性稳定。 2、砼搅拌和运送 砼搅拌必须达到三个基本要求：计量准确、搅拌透彻、坍落度稳定。否则 砼拌合物中必将出现水泥砂浆分布不匀或水泥浆分布不匀，给砼灌筑带来先天 性不足，会在砼表面留下“胎记”色差，或砼振捣容易离析、泌水等非匀质现 象。 一般情况下，当水泥用量达到 350kg/m3以上的砼，可称为富水泥砼，砼的 搅拌时间要适当延长，若采用滚筒式搅拌机时，搅拌时间控制为 1.5-2 分钟， 当掺有外加剂时，搅拌时间应增加 1 分钟。 砼搅拌要要切实注意计量准确，包括砂石料表面含水量测定，以便控制加 水量，加水量既要按照配料单要求，又要顾及到砼坍落度指标的稳定，加水多 少最终受坍落度的控制。当然，坍落度测定一是砼拌合物出机后测定；二是砼 拌合物运抵浇筑现场，入模前测定。砼出搅拌机的坍落度应比运抵后的大一些， 因砼拌合物的装运工具、运送距离及气温条件等因素，坍落度会有损失，为避 免砼塑性材料均匀性在浇筑前的早期受损，砼最大坍落度损失不超过 30%。除 这些应在配合比设计时考虑外，更重要的是应在施工配料搅拌和运输作业上有 确保措施，以确保砼达到工作和易性要求，即入模前测定的坍落度，必须符合 实验室的配比设计所确定的坍落度指标幅度范围。恰当的砼运送工具是砼搅拌 车、汽车泵或地泵输送导管，无泵送条件时可采用砼料斗装汽车和吊料斗灌筑， 而运输距离不宜过长，但任何情况都不宜采用拖拉机运输。 3、砼浇铺与振捣 强调浇与振并重，必须克服重视振捣、轻视浇铺的习惯现象。浇铺无序或 振捣无方，都是砼产生各种不均匀弊端的根源。唯一克服的办法是注意把握浇 与振的“火候” ，要求振捣要密切注意浇铺状况，什么状况不能振，什么状况可 以振，以及振多长时间，多少遍数，都依据浇铺具体情况而定。把握火候，是 确保砼建立密实质量的措施。即对砼不要早振，也不要迟振；不要欠振，也不 要过振。 砼的浇振方法： 段分层、限时接茬 砼的浇筑，无论是按从一端开始向另一端，或从中不开始向两端对称的， 呈斜面层次，全断面而推进的浇筑方法，还是按从下向上一层层的，呈水平层 次浇筑方法，都必须分段、分层次地进行浇筑作业。如下图示： 第三层 第二层 第一层 斜面层次 第三层 第二层 第一层 水平层次 所谓分段，是指砼灌筑进程的划分，如对长条形砼防撞墙按 3-5m 一段，对 T 型梁、箱梁 10-15m 一段，确定分段长度的原则：（1）在砼拌合物未初凝的 可重塑时间内，完成砼的分层拼茬和分段接茬，而砼搅拌、运送能力能确保砼 供料跟得上；（2）根据砼浇筑时气温条件，防止砼浇捣面上水分挥发过多造成 接茬不良。若发生砼拌合物表面失水而未初凝的“假凝”现象时，可先用振捣 棒震动，使其液化后在接茬浇筑。 所谓分层，是指砼灌筑过程中，按断面处自下而上分次进行的砼虚铺厚度， 40-50cm 一层为宜（约为振动棒作用半径的 1.25 倍） ，每层砼挨次、连续进行 等厚铺浇。结构模板有限角倒坡时，砼铺至内侧倒坡以下 5cm，把坡顶留出， 4 8 12 3 7 11 2 6 10 1 5 9 10 11 12 7 8 9 4 5 6 1 2 3 第三段第二段第一段 第三段第二段第一段 中铁十四局集团工程发展股份有限公司 南京市城市快速内环东线工程项目部 便于排气泡。 砼分段分层的后段与前段或上下层之间的浇筑（接茬）间隔时间，在常温 气候条件下，限为 2 个半小时为宜。虽然水泥初凝时间不早于 45min，终凝时 间不迟于 10 小时，但砼拌合物（不掺缓凝剂时）的初凝时间一般为 4 小时左右， 因为当水泥初凝时砼失去塑性，终凝时砼开始产生强度，如果振捣，砼表面不 会留下接茬痕迹。如果超过了 3 个小时或 4 个小时；当砼已经接近初凝，或砼 是水过多上下层间插捣困难，即使勉强振捣，砼中水泥（砂）浆的塑性差异过 大，难于均匀分布，结果形成色差带或冷缝式色差；如果当下层砼已经失去塑 性而达到完全初凝状态时砼接茬，则必然造成冷缝。 浇前振后、切莫早振： 砼振实过程，是砼拌合物在所浇部位上进行；一是液化；二是振动；三是 振实。为达到砼均匀密实性，振捣确有许多讲究，首先是前面浇后面振的配合 步骤，切忌早振。 所谓早振，有两种情况：一是指本层砼厚度未铺足或本层浇铺不到位或两 侧模之间未全范围铺满（横向未到边，纵向不连贯） ，即砼拌合物层次不清、顺 序零乱，往往出现中间高、两边低，或一边高、一边低的堆积和低洼现象。此 时，如果依然随浇就急于振捣，则称为早振。二是对本层砼浇铺段前沿临空部 分，不等下段砼浇铺衔接，就过早振捣，也称早振。特别是箱梁、T 型梁和盖 梁以及防撞护栏等砼浇筑，无论采用斜面层次还水平层次方法浇筑，要切实注 意对每层砼振捣作业时，始终保持“浇”与“振”前后沿一段至少相当于振捣 棒作用半径二倍的范围内的砼，不要急于振捣，待下一段浇铺接茬后在振。早 振的结果是：（1）砼拌合物有流动现象，砂浆与骨料分离或水泥砂浆泛出向低 处漫溢；（2）再浇砼时，随砼浇注量增加，砼液化面上升，则富水泥浆上浮， 紧靠侧模面，形成色差带；（3）倘若振捣时过振，会出现水纹似的云状或磷状 色斑。 所谓“过振” ，是振动延时过长，砼易产生离析、泌水。离析状态较重的， 砼骨料分离，显露砂石；轻的出现泌水、砂线、砂斑。 快插慢提，振速控制： 当振捣棒的棒头直径和振捣时间或上提速度来定： 一是莫内看的见的砼，以现象观察为准，砼振实特征表现为：砼已无显著 沉落、表面呈现平坦，砼已不冒气泡、砼开始泛浆。二是对能见度低或阴角部 分，以快插慢提的速度为准，一般塑性砼采用通常的插入式振捣棒，整个过程 的累计振捣时间为 25 秒左右，即按本层砼厚度做振捣动作；（1） “快插” ，用 1-2 秒时间尽快插入后上下抽动 2-3 次，以助砼沉落稳定；（2） “振捣” ，振捣 棒于插点不提动，用 10 秒左右时间振捣；（3） “慢提” ，振捣棒往上提时慢速 提动约用 15 秒时间（即按每次 3-5cm 速度上提，每提一次停 1-2 秒时间） ，振 实并排气。振捣棒提的快了，砼中的气泡排除不好。 2 振捣作业注意事项： 操作注意： 振动棒差点间距，最大不超过振捣棒作用半径 1.5 倍。中型振动棒通常 控制 40cm 等间距移动，便可防止漏振现象发生。如前后 2 根振动棒工作，其互 相距离，一般为 3-5m。 要离开模板拼缝 20cm 左右，因拼缝处是容易渗水漏浆的薄弱环节。 振捣棒作为砼的振捣工具，且莫用于振赶砼流动，防止砂浆散失而失去 均匀性。亦不得将振捣棒卧下来（呈水平状态）振捣，否则表面泛浆严重，导 致产生层次（带状）色差。 掌握振捣时间或速度，还与拌合物坍落度大小有关，如拌合物较稀时， 相应缩短振捣时间，减少抽动次数，防止过振，如当砼坍落度 7cm 时震动 25 秒， 则 5cm 时应为 30 秒，9cm 时应为 20 秒。 （2）局部控制： 对预应力张拉传力结构的锚垫板后面的砼，尤其要匀密，骨料重要保证， 浮浆量要少。 对钢筋、波纹管、预埋件密集的砼难于浇捣透彻的个别部分，可能更换 成砼强度和弹模基本一致的细石砼浇捣。 （3）振力配备： 砼振动强度通常以震动加速度来表示，一般认为被振体振动加速度达到 2-4 倍的重力加速度 g，其物理意义是 2-4 倍于振体重量。砼振动力除与被砼重 量相关外，还与砼坍落度和钢筋波纹管密集程度有关。据有关资料经验公式， 振动力 P=KQ/L+1，Q-砼重量，L-砼坍落度，K-系数 22.5。 对一定重量，一定坍落度和布筋的相同条件，砼振动密实的总能量是一定的， 其振力配备条件，是振动力大小要满足和振幅大小要满足。 例如采用频率 1400。 /mm，功率 1.1kw，振动力 570kg 的 HZ0X-50 振捣棒 的振力核定： a、如当浇筑 40cm 厚的结构底板砼，Q=6.96t/m，坍落度 =14cm，需要振 力 P=2.5Q/L+1=2.56.96t/14+1=1.16t，即相当于 2 台振捣棒振力。 b、因振捣棒的作用半径有限，约为 40cm 左右，故采用多台器具，多点动 作来完成砼振捣。 中铁十四局集团工程发展股份有限公司 南京市城市快速内环东线工程项目部 （三）砼外观质量通病防治 结构砼外观质量通病，按期产生的原因，基本上可归纳为两类：一种由于 砼浇铺振捣工艺不妥所产生的外观质量问题；另一种是由于模板、钢筋和砼等 综合因素引起的外观质量问题。 1 服砼浇筑振捣通病 砼振捣不当产生的质量通病类型如下： 漏振（局部未振到位）蜂窝、空洞； 欠振（振捣时间不够）麻面； 过振（振捣时间过长）砂线、砂斑（砼离析或泌水） ； 早振（浇铺未到位、未摊平，就急早振捣）色差（水泥浆不匀） ； 快振（振捣棒上提过快）气泡； 早振+过振 轻度云斑、水波纹； 重度麟斑； 迟振（上下层或前后接茬砼浇捣间隔时间过长，已接近水泥初凝时间） 冷缝。 以上除（1） 、 （7）少见外， （2）（6）五种现象常见。 （2）（6）现象的处置：采用白水泥+水泥+107 胶配制各色水泥饼，选 择与墩柱颜色相近似的灰饼的配方进行处理。 桥梁结构砼外观质量通病防治： （1）柱砼外表气泡多且密集 外观现象：除个别大气泡外，一般是细小气泡多，呈片块状密集；柱子 上部比柱子下部的气泡问题严重。 主要原因： a 振捣时间不够，振捣棒上提速度过快； b 下部气泡较少，是因受上部砼自重压密的作用，排除了振捣时未排完的 气泡； c、掺减水剂砼搅拌时间不够，不足 2 分钟； d、砼塌落度大、水泥浆稀、含水量重，贴膜板面的砼气泡含量多，没排除 完。 防止措施： a、砼拌合透彻均匀，搅拌时间不小于 2 分钟； b、塌落度不宜过大，如塌落度为 57cm，当柱子下部为 7cm，上部控制为. 5cm； c、要快插慢提，每插一振点的累计震捣时间不小于 25 秒，柱子砼愈往上 浇筑愈要放慢浇筑速度，并使砼塌落度适当减式的小和振捣时间适当延长； d、砼振捣顺序，先从外圈振捣开始，螺旋形振到内心，然后再从内到外， 反螺旋形振捣，注意两次振捣的插振点位置梅花式错开。 （2）墩柱砼表面有钢 筋显隐 外观现象：当立柱砼拆模后，砼保护层里显出钢筋隐形，主要是显出一道 道箍筋形影。显隐处砼颜色浅淡，柱子下部比上部明显：高柱比低柱明显：净 保护层薄的比厚的明显。 主要原因： a、由于钢筋的存在导致砼不均匀（离析） b、钢筋笼骨架未整体竖直或有局部变形： c、箍筋净保护层厚度不足，如当绕缠主筋的箍筋绕的不紧： d、摸板顶端高出刚机钢筋，钢筋笼骨架顶端未伸出摸板，难于固定： e、浇砼的卸料斗、串筒或导管安装，其全部或部分支附在摸板上未分开： f、高柱的钢筋笼骨架自由度大，当振捣人员上下或浇注作业碰撞钢筋时， 致使钢筋笼骨架振动摇晃，被振动的塑性砼受挤压而溢出砂浆并附着在箍筋面 上，导致保护层砼匀密行不良。 防治措施： a、箍筋缠绕主筋必须绕紧，不留空隙： b、钢筋笼骨架力求竖直提拔，为增强刚性，加强箍筋直径台不应小于主筋 直径，当 H 15 m 时，加强箍筋间距应小于 2m,而且加强箍筋内的临时支撑筋 宜采用三角形或正方形： c、加密保护层垫块（最好采用塑料垫块） ，并使钢筋骨架顶端与摸板之间 有撑有拉，固定竖牢： f、砼浇注作业的砼卸料斗或泵送导管等器具必须与摸板分离，而且作业过 程中避免碰撞钢筋。 e、坍落度，尤其高墩柱砼坍落度宜小不宜大。 （3）墩柱砼表面显见摸板缝痕或缝口处不规则色斑、砂线。 外观现象： a、摸板节段拼装出上下（横向）合缝不平整、错台，呈抱箍状缝痕或深浅 色差； b、模板竖向合缝出不平整、错有砂线砂斑或深浅色差。 主要原因：模板缝口加工精度不够，难于保证拼装（上下对接或竖向合缝）质 量。造成模板拼装后不平顺、有缝隙。浇注砼时，若缝里渗水，但水泥未淌出 中铁十四局集团工程发展股份有限公司 南京市城市快速内环东线工程项目部 则形成色斑；若缝里漏浆，即有水泥淌出则形成沙线。当渗水、漏浆的严重的 程度不同，则色斑范围、深浅不一。 防治措施： a.提高模板加工质量，尤其缝口加工精良； b.柱高 H15m 时，模板部分节，采用两半个模板竖向合缝拼装；H10m 时，采用预先拼合成整体，整体吊装。 c.平拼合缝严密、平顺、不渗水、漏浆。 d.振捣砼时，振捣棒离开模板缝口 20m。 e.柱砼浇到顶端时，须将浮浆（含粗集料少的稀浆砼）清除干净，彻底更 换。 （4）现浇箱梁以及防撞护栏砼外侧，出现色差、色斑 外观现象：砼外侧呈横向色差带，深浅颜色明显或不规则的水波纹装、云斑或 鳞斑，一般是梁体底部较明显，钢筋、波纹管密集处较明显。 主要原因： a.早振、早振加过振； b.箱梁腹板断面小，底版砼全部依靠从腹板砼被振捣流动到位，而发生重 复振捣、过振； c.钢筋或波纹管密集部位，砼中粗骨料难下去时造成砼不均匀； d.水泥品质欠佳、砂子颗粒较粗、加上搅拌时间不够，坍落度较 大时， 拌合物粘稠性差。 防治措施： a.严禁早振，每层砼前沿必须剩留约 1m 范围暂时不振，代下一段砼接茬 后一并振捣，当砼布料厚度不一或未全断面铺满时，也不要急于早振。 b.小箱梁底板砼，可采取芯模顶面开窗洞，底面留空挡的办法完成大部 分底板砼浇筑。 c.采用连续级佩粗集料理，粗集料最大粒径为 25mm 为宜，或在钢筋较密 或断面狭窄部位，可改用同强度、弹模的细石砼。 d.水泥品种宜采用颗粒细、泌水小的普通硅酸盐水泥；砂子采用中砂， 不宜采用细度模数大于 2.7 的中偏粗砂。/ e.砼搅拌时间达到 120-150 秒，坍落度维持稳定。 概括以上所述，控制结构砼外观质量的工艺要领，是想方法维护砼的均匀密 实性，坚持做到： 1. 模板制作安装（含脱模隔剂）的严控标准不变 2.砼原材料规格品种质地不变 3.砼成份比例稳定不变 4.砼搅拌时间限制不变 5.砼坍落度指标维持不变 6.砼拌合物运送方法不变 7.砼分层的虚铺厚度不变 8.砼浇铺不到位不急早振捣的法则不变 9.振捣顺序、次数和快插慢提的振捣（棒）方法不变 10.砼分层、分段接茬的间隙时间不变 11.砼养护时间