混凝土外观质量控制要点

PAGEPAGE1隧道二次衬砌混凝土控制点衬砌是隧道施工中最重要的环节之一，衬砌施工质量的好坏对整个隧道的工程质量评优意义重大，且在一定程度上代表着施工单位的形象和水平，因此各工区必须引起高度重视。衬砌混凝土讲究内实外美，内实主要是指混凝土的强度、耐久性能等指标达到设计要求。外美即外观质量整洁美观，没有大的缺陷。衬砌的外观质量经常会发生一些质量通病，如平整度和光洁度较差，水泡、气孔、蜂窝、麻面较多，错台明显，局部有施工缝或颜色不一致等。导致以上质量通病既有混凝土材料方面的原因，如原材料质量不佳，或混凝土和易性不好，坍落度过大等；也有施工方面的原因，如混凝土的自由倾落高度过大，或振捣不到位，以及其它原因导致混凝土离析等。此外，模板台车的平整度和刚度对衬砌的整体外观质量影响也很大，选用不同的脱模剂对混凝土光洁度也有很大影响。以下针对各种外观质量缺陷分别说明。一．混凝土外观质量的常见通病1、蜂窝混凝土结构局部出现明显的不密实以及大小不一的孔洞。产生的原因有：(1)混凝土配合比不当或砂、石予、水泥材料加水量计量不准，造成砂浆少、石于多；(2)混凝土搅拌时间不够，未拌合均匀，和易性差，振捣不密实；(3)下料不当或下料过高，未设滑槽、串筒、溜管等辅助器械致使石子集中，造成石子砂浆离析，(4)混凝土未分层下料，振捣不实，或漏振，或振捣时间不够；(5)模板缝隙未堵严，水泥浆流失；(6)对钢筋混凝土衬砌而言，使用的石子粒径过大或坍落度过小。2、麻面、气孔混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点，形成租糙面，但无钢筋外露现象。产生的原因有：(1)模板表面粗糙或粘附水泥浆渣等杂物未清理于净，拆模时混凝土表面被粘坏；(2)采用组合摸板时拼缝不严，局部漏浆；(3)模扳隔离剂涂刷不匀，或局部漏刷或失效，混凝土表面与模板粘结造成麻面；(4)由于振捣不足，气泡未能完全被排出，还有一部分气泡留在模板表面，形成混凝土表面麻点；(5)混凝土坍落度过大，导致混凝土离析和泌水，多余水份上升至起拱线以下时，受模板所阻而产生大量水泡；(6)混凝土入仓时倾落高度过大，混凝土下落后，一些砂粒随稀浆溅起落到较高处的模板上，提前结成小硬块，造成混凝土脱模后出现小的坑点。3、孔洞混凝土结构内部有尺寸较大的空隙，局部没有混凝土或蜂窝特别大，钢筋局部或全部裸露。产生的原因：(1)在钢筋较密的部位或预留孔洞和埋件处，混凝上下料被搁住，未振捣就继续浇筑上层混凝土；(2)混凝上离析，砂浆分离，石子成堆，严重跑浆，又未进行振捣；(3)混凝土一次下料过多，过厚，下料过高，振捣器振动不到，形成松散孔洞；(4)混凝土内掉入杂物，混凝土被卡住。4、砂纹（水线）主要原因是混凝土坍落度过大，或振捣过度，混凝土表面出现明水聚集在模板内壁，而浇注混凝土时的高强压力导致模板台车轻微变形，水就沿着模板流下来，出现泪线一样的砂纹。5、混凝土表面不平整主要原因与模板的拼装精度和结构刚度有关。特别是在使用组合模板的情况下，有的模板本身已明显变形或内凹，导致混凝土表面不平整，或在组合时模板之间的缝隙控制不好，导致出现板缝。采用整体模板台车时，设计时必须保证台车整体的刚度。光洁度问题主要与模板表面刷涂的隔离剂有关，一般来说，使用脱模剂的，混凝土光洁度较好，使用废机油的则混凝土光洁度较差。6、错台主要与台车就位时的偏差有关。另外浇筑混凝土时必须台车左右对称浇筑，均衡上升，否则台车受到偏压也会导致错台。7、衬砌颜色不一致主要有三种原因，一是所用水泥品种较多，导致颜色不一；二是在产生了蜂窝麻面的地方进行修补，修补所用材料和方法掌握欠佳，导致修补后衬砌颜色与未修补处有较大差异，通常修补处明显发黑；三是以废机油作脱模剂时，刷油厚度及浓度不均匀，导致衬砌颜色深浅不一。8、裂缝主要与养护有关，必须保证足够的养护时间和湿度。另外，衬砌脱模时间过早也会引起开裂。二．混凝土和易性与外观质量的关系混凝土和易性的好坏对其外观质量有很大的影响。混凝土的和易性是指混凝土在拌好后至凝结硬化前，便于施工操作的性能，一般通过三个方面对和易性指标进行综合描述，即流动性、粘聚性和保水性。其中流动性表示混凝土是否易于流动的性能，用坍落度值定量表示。一般来说坍落度小于100mm时不易流动；120~160mm时流动性较好，且不易离析和泌水，最适于泵送；180~200mm甚至更高时，为大流动性混凝土，但容易离析。粘聚性表示混凝土抵抗离析能力的大小，一般为定性描述。粘聚性差，则混凝土产生离析，表现为石子与砂浆相分离。保水性表示混凝土抵抗泌水能力的大小，可用泌水率比来定量描述。外观质量问题与混凝土施工用砂石料质量有密切关系，砂石料的质量越差，混凝土的外观质量也就越差。砂石的级配、含泥量（或石粉含量）对混凝土和易性影响很大。宜选用中砂及连续级配碎石，并控制碎石的最大粒径和针、片状含量。碎石的最大粒径必须严格控制，否则，一是容易在泵送时发生堵管，二是混凝土容易离析，造成外观质量下降。当使用粗砂时，由于砂中小于0.3㎜的颗粒比例较少，不利于润滑泵送管道，且混凝土的保水性也很差。其外观质量（气泡、水泡数量、平整度、光洁度等）明显不如使用中砂施工的混凝土。加入粉煤灰可以显著改善混凝土的和易性，主要是因为粉煤灰是由大小不等的球状玻璃体组成，其表用说明书和试验情况掌握稀释比例及刷模时间。9．养护：良好的养护不仅有利于混凝土强度的持续增长，而且可以防止混凝土硬化初期的塑性收缩裂缝。若养护湿度或时间不足，则混凝土表面容易产生收缩裂缝，影响混凝土的外观质量。在隧道环境中虽然比较潮湿，但湿度通常达不到90%，因此，在模板拆除后应尽早对衬砌混凝土进行洒水养护，每日洒水次数应以混凝土表面保持湿润状态为度。洒水养护时间应按下表确定:表2：不同混凝土潮湿养护的最低期限水胶比大气潮湿（50％＜RH＜75％），无风，无阳光直射日平均气温T（℃）潮湿养护期限（d）≥0.455≤T＜102110≤T＜2014T≥2010＜0.455≤T＜101410≤T＜2010T≥20710．若不得不进行表面修补，应在脱模后尽早进行（最迟在脱模后24小时以内）。四、混凝土常见外观质量缺陷的修补技术1、水泡、气泡修补技术衬砌脱模后模板台车要及时前移，并对混凝土进行洒水养护，对出现的麻面、边角脱落等现象要及时进行修补。在衬砌脱模后8小时以内进行修补的效果要好于时间滞后完成的，这是因为衬砌脱模时，强度发展正处在快速上升阶段，这时进行修补的砂浆中的水泥，能同混凝土中的水泥水化反应同步进行，水泥与水的水化反应产生的热量最大，同时带动修补的砂浆中水泥同时硬化，并更好地相互结合在一起。此时进行修补，颜色与周围一致，若滞后一段时间再修补，则容易出现颜色深浅不一的“花脸”现象。⑴大于10mm半圆孔水泡修补措施先用灰刀将砂浆逐个用力挤压入半圆形孔，然后抹平，并清除多余砂浆。其砂浆配制方法如表3：表3：大于10mm半圆孔修补用砂浆配合比水泥白水泥特细砂水配合比11．52．51．25用料说明施工用水泥Ⅱ级白度河砂或机制砂过1.25mm人工筛分而成施工用水⑵小于10mm半圆孔气泡修补措施手戴乳胶手套将潮湿的水泥灰在砼表面平移，稍加用力，将其挤压入半圆孔。然后抹去多余水泥灰。水泥灰配料如表4：表4：小于10mm半圆孔修补用水泥灰配合比水泥白水泥水配合比351用料说明施工用水泥Ⅱ级白度施工用水水泥、白水泥、水混合后应充分搅拌均匀，不能有球状颗粒，潮湿并不能起团。⑶边角脱落处用表4配料修补。⑷操作要求：手持灰刀在砼表面施做，不能伤及无麻面处，要保留下钢模板与砼表面的镜面效果。修补完后，在2米以外观察检验，颜色要一致。2、砂纹（水线）修补技术⑴沿砂纹走向将疏松砂浆铲除，并用清水冲掉浮渣；⑵待干燥后抹水泥灰，并用力压实，使其与衬砌表面平齐。水泥灰的配制方法同表4；⑶最后用抹刀进行压光处理。3、工作缝及不平整处修补技术沿工作缝走向将混凝土表面不平整处进行凿面处理，深度10~15mm，长度覆盖整个工作缝范围用清水湿润凿除面；在凿除面上涂抹砂浆，并用力压入，使其略低于衬砌表面2~3mm抻水泥灰，使其与衬砌表面平齐。水泥灰的配制方法同表4；最后用抹刀进行压光处理。4、混凝土表面未渗水裂缝修补方法对于微细裂缝（宽度小于0.5mm），修补方法如下：甪喷灯或电风筒吹干裂缝部位；用注射器将环氧树脂溶液粘结剂或甲凝溶液粘结剂注入裂缝内；注射时，从裂缝的下端开始，针头应插入缝内，缓慢注入,使缝内空气向上逸出，粘结剂在缝内向上填充。对于浅裂缝（深度小于10mm），