浅谈高性能混凝土桥墩墩身外观质量控制

PAGE浅谈高性能混凝土桥墩墩身外观质量控制李霞梁卫国（中国水利水电第七工程局有限公司第二分局，四川郫县611730）摘要：现代桥梁施工，无论是在城市、郊区还是在边远地区，在保证桥梁墩台位置、混凝土质量及几何尺寸满足设计和施工规范的同时，墩身外观质量也越来越受到各方关注和重视。现阶段铁路工程均采用高性能混凝土，高性能混凝土是以耐久性为基本要求，在混凝土中掺入一定量的矿物掺合料和专用复合外加剂。高性能混凝土应具有良好的工作性能，不离析、不泌水、和易性好，才能有利于提高混凝土的外观质量，但是高性能混凝土工作性能易发生突变，造成混凝土离析、泌水、和易性差等问题。因此，原材料质量、配合比优化、混凝土拌和、运输、浇筑、振捣、养护及施工过程中采用的模板和脱模剂等都与高性能混凝土结构物外观质量密切相关。关键词：墩身外观质量控制1常见的高性能混凝土外观质量缺陷及原因分析1.1混凝土表面气泡、麻面混凝土表面出现大小不同的半球状小坑，叫气泡。在混凝土振捣过程中，混凝土中的空气不断排出，当混凝土和模板之间的空气没有排净时，滞留的空气占有一定的空间，即形成气泡。当气泡较多，比较密集分布时，则形成麻面。表面出现气泡的原因eq\o\ac(○,1)材料级配不合理，粗骨料偏多，施工过程中的砂率比实验室配合比砂率低，细骨料无法填充粗骨料之间的空隙，为气泡产生提供条件。eq\o\ac(○,2)混凝土浇筑过程中浇筑分层过厚，上层混凝土自重使底层的空气无法逸出，加上振捣不充分，使空气无法排出。1.2蜂窝蜂窝是拆模后，混凝土表面局部出现只有石子无水泥浆，或因水泥浆较少不能包裹石子，使石子外露在表面的现象，出现此类现象的主要原因是混凝土和易性差。蜂窝产生的原因为：eq\o\ac(○,1)配合比设计不良或施工时砂石料、胶凝材料、水计量不准确，特别是钢筋密集部位使用塌落度过低，砂浆少、石子多。eq\o\ac(○,2)混凝土拌和时间不够，骨料、砂、水泥拌和不均匀。eq\o\ac(○,3)模板有缝隙，水泥浆流失。eq\o\ac(○,4)混凝土在运输或浇筑过程中发生离析、振捣不实或漏振。1.3色斑和皱纹色斑和皱纹分为表面型和深层型，表层型表现为：拆模后混凝土表面手感光滑，但颜色深浅不均匀，形成大小不等且不规则的斑块，斑块只附则在混凝土表面。深层型表现为：不规则的黑褐色斑块或鱼鳞状皱纹，颜色较深者呈半透明状态，甚至用同一盘混凝土浇筑的结构表面颜色也有较明显的差异，这种斑块并非一般表面污染，且有一定的深度，冲洗、打磨均不能奏效。表层型色斑和皱纹产生的原因：eq\o\ac(○,1)钢模板除锈不彻底。eq\o\ac(○,2)模板内杂物没有清理干净，脱模剂选择不好，涂刷不均匀，造成混凝土色差不一致。eq\o\ac(○,3)钢筋垫块位置不当，造成垫块位置色差不一致。eq\o\ac(○,4)拆模时间过早，不统一。深层型色斑和皱纹产生的原因：eq\o\ac(○,1)原材料不稳定，同批混凝土采用不同批次的砂和骨料。eq\o\ac(○,2)外加剂使用不当，超量使用减水剂或减水剂在混凝土中分布不均匀。1.4模板接缝处错台、漏浆、起砂带模板接缝处错台、漏浆、起砂带即拆模后模板接缝处出现一条带状的沟槽，表面为沙子无水泥浆，两侧混凝土面明显不在同一平面上。出现原因为模板加工精度不高，拼装后接缝不严，在浇筑混凝土过程中漏浆，出现砂带；模板与模板间拼装不牢固，浇筑混凝土时有位移，引起错台。1.5混凝土表面裂纹混凝土表面裂纹是指缝宽在0.1mm左右，缝深2～10mm左右，长度从几厘米到几十里面，方向不规则的裂纹。混凝土表面裂纹的原因为：eq\o\ac(○,1)气温过高、温差过大、气候干燥、混凝土失水量大及凝结过快，会使混凝土产生温度应力，引起干缩或裂纹。eq\o\ac(○,2)混凝土浇筑后养护不及时或不到位，造成表面裂纹。2高性能混凝土墩身外观质量控制措施混凝土外观质量控制是一个环节众多、涉及面广的难题，任何一个细节把关不严格都会导致混凝土外观质量问题，因此需对混凝土施工的各环节严格加以控制，才能得到外观质量良好的混凝土产品。2.1原材料控制原材料控制主要包括对骨料、砂石、水泥、外加剂、粉煤灰等材料的控制。首先应该严格选用符合混凝土施工验标的原材料，并按照配合比要求，采用级配良好的粗细骨料和相应外加剂。在整个过程中不能更换原材料厂家和产品型号，并对骨料颜色和含泥量等严格要求。（1）水泥水泥选用中、低热水泥品种，尽量降低水泥硬化过程中的水化热，且要求水泥保水性能良好。（2）粗骨料骨料级配必须合理，尽量采用自然连续级配的粗骨料，不得有针片状碎石或石屑，严格控制含泥量，含泥量控制在1%以内，以避免因含泥引起混凝土强度降低和成型混凝土外观颜色失真。（3）细骨料细骨料采用中粗砂，含泥量控制在5%以内。（4）粉煤灰掺粉煤灰混凝土的性能与所用粉煤灰品质和等级有直接关系，为保证混凝土的外观质量，采用Ⅰ级粉煤灰。（5）外加剂减水剂采用高效聚羧酸减水剂，减水率高、坍落度损失小、适量引气、能明显提高混凝土耐久性且质量稳定的产品。2.2模板加工和安装模板采用工厂加工的整体钢模板。圆形墩身模板做成半圆形对扣模板，圆端形墩两个圆形端采用圆形墩的模板，中间直线段用大块钢模板与圆端模板通过螺栓连接。模板内侧用5mm厚钢板卷制而成，要求平整度在2mm内(用2米直尺量取最大值)，端面尺寸加工误差也控制在2mm内(用直尺量取)，以便使墩身立柱的平整度、端面尺寸皆控制在允许偏差之内，外侧用[12型钢加固，竖向及水平向间距均为50cm。模板加工垂直度控制在0.1%H内（用垂线量测）。为防止模板接缝处出现秘水或漏浆而使浇注的墩身混凝土表面模板接缝处出现麻面或翻砂现象，模板拼装前在所有模板对接处用建筑胶粘贴双面胶要粘贴牢固，要求其内侧边缘距与圆形钢模板的内缘2—3mm左右以防模板对接时使其产生移动而使双面胶夹入砼内部而影响砼外观。为使浇注的墩身混凝土表面平整、光洁，拼装前要对钢模板内表面用丝绵线、打磨机甚至电动钢丝刷进行尘渣擦拭、除锈等处理，然后涂刷机油掺加柴油，涂刷必须要均匀，不得有脱模剂的滴点甚至流痕，否则会影响混凝土表面的平整及光洁度。在承台表面测设墩身控制线，经复核后，弹出墨线作为桥墩施工基准控制线。立模前要凿除承台与墩台身结合处表面的水泥浮浆及预留钢筋上附着的水泥浆，清除松散混凝土，对承台表面与墩身相接部位进行凿毛处理，并用水冲洗干净。由吊车配合进行立模。墩身模板由预埋在承台上的铁件固定。模板整体拼装、就位后进行模板顶部的精确抄平，底部与承台的缝隙用铁片垫起，保证墩身的垂直度。缝隙处再用M10标号砂浆封缝以防漏浆。脱模剂当数专用脱模剂为最好，但是成本较高。选用色拉油也能达到较好的外观效果。2.3混凝土施工（1）混凝土搅拌与运输混凝土严格按照配合比施工，其原材料重量偏差控制在验标范围内，并严格控制混凝土塌落度，在保证运输和入仓的条件下，尽量减少混凝土坍落度，采用汽车吊罐入仓塌落度控制在120～160mm，泵送入仓控制160～200mm。混凝土运输采用混凝土罐车运输，根据桥墩体积和混凝土初凝时间，必须保证混凝土搅拌和运输能力达到浇筑要求，并且在设备能力和运输能力上有备用及相应的应急措施。混凝土入仓采用混凝土泵车或汽车吊罐，泵车入仓在输送管末端接胶管，保证混凝土下落垂直距离不大于2.0m。根据我部施工经验小于100m3（2）混凝土振捣适当减小混凝土浇筑分层厚度，，以减少排气阻力，采用插入式振捣器，分层厚度控制在25～35cm，混凝土振捣采用插入式振捣器，并根据不同的工程部位，选用合理的振捣设备，插入式振捣器的移动间距不大于作用半径的1.5倍，与侧模应保持50～100mm的距离，当振捣完毕需要变换振捣器的位置时，应边振捣边竖直缓慢提出，不得将振捣器在混凝土平拖，不得用振捣器驱赶混凝土。每一个振点的振捣时间持续时间20～30秒，以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面呈现浮浆为度，防止过振、漏振。为了更好的减少气泡，应准备几个木锤，紧随振捣器后50cm敲击模板，敲击频率和强度应以模板边有浆泛出，气泡不再出现为准。采用二次振捣周边混凝土的方法来提高排气效果，先把混凝土摊平，再用插入式振捣器对靠近模板边的混凝土初振10s，然后用小直径振捣器沿模板边沿振捣混凝土，使模板与混凝土中的粗骨料之间的间隙加大有足够的砂浆后，再用插入式振捣器沿模板边振捣直至密实。2.4拆模及养护混凝土浇筑完毕后，采用洒水覆盖养护，养护水不能过量，保持覆盖物湿润即可。当混凝土强度达到2.5Mpa以上即可拆模，拆模时应注意保护墩的表面和棱角不受损。混凝土拆模后，用塑料薄膜包裹，采用滴灌养护。混凝土养护时间不少于14天，在养护