高性能自密實(shí)飾面混凝土施工工藝及應(yīng)用

楊仁恒

目前，真正意義上的自密實(shí)混凝土在我國(guó)用于交通樞紐橋梁的應(yīng)用較少，在鋼管組合構(gòu)件中使用自密實(shí)混凝土較多，而關(guān)于自密實(shí)混凝土與飾面混凝土相結(jié)合的研究及應(yīng)用并不多見，工程應(yīng)用方面也只有少數(shù)，房屋建筑與交通樞紐橋梁的差別較大。

高性能自密實(shí)飾面混凝土既有自密實(shí)混凝土的特點(diǎn)，即提高混凝土質(zhì)量、改善施工環(huán)境、加快施工進(jìn)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低工程費(fèi)用、增加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自由度，又有飾面混凝土的表面裝飾效果，同時(shí)保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源。將自密實(shí)混凝土和飾面混凝土兩種技術(shù)結(jié)合在一起，是一種便于施工且具有裝飾效果的新型綠色混凝土，具有很高的研究和應(yīng)用價(jià)值。

1 高性能自密實(shí)飾面混凝土的質(zhì)量要求

清水混凝土的質(zhì)量要求比較難統(tǒng)一，一般僅對(duì)表面感觀提出了一些要求;而自密實(shí)混凝土提出對(duì)自密實(shí)性能等級(jí)的要求，即對(duì)自密實(shí)混凝土的工作性能進(jìn)行分級(jí)，而高性能自密實(shí)飾面混凝土則應(yīng)同時(shí)滿足清水混凝土和自密實(shí)混凝土的要求。

1)飾面要求：混凝土成型后整體光滑、色澤均勻，顏色基本一致，距離墻面5 m肉眼看不到明顯色差;表面氣泡均勻、細(xì)小，氣泡直徑不大于3 mm、深度不大于2 mm、每平方米氣泡面積小于3× 10－4m2，表面不得出現(xiàn)寬度大于0.2 mm或長(zhǎng)于50 mm的裂縫。

2)工作性能：滿足自密實(shí)混凝土的要求，在混凝土運(yùn)輸、澆筑以及成型過(guò)程中不離析，保持混凝土的流動(dòng)性，鋼筋間隙通過(guò)性。

3)耐久性：提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、抗化學(xué)侵蝕性、體積穩(wěn)定性、抗碳化性、預(yù)防堿—集料反應(yīng)等方面的性能。

2 高性能自密實(shí)飾面混凝土的施工工藝

2.1 工藝流程

模板加工制作→模板拼裝驗(yàn)收→鋼筋綁扎安裝→混凝土拌制→混凝土運(yùn)輸澆筑→模板拆除→混凝土養(yǎng)護(hù)→螺栓孔封堵及缺陷修復(fù)。

2.2 配合比設(shè)計(jì)

參照J(rèn)CJ 55-2000普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程進(jìn)行自密實(shí)混凝土的配合比的初步設(shè)計(jì)，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)高性能自密實(shí)飾面混凝土的配合比進(jìn)行調(diào)整，最后在施工過(guò)程中還要根據(jù)氣溫條件、運(yùn)輸時(shí)間(白天或夜晚)、運(yùn)輸?shù)缆返木嚯x、砂石含水率變化、混凝土坍落度損失等情況，及時(shí)適當(dāng)?shù)貙?duì)原配合比(水膠比)進(jìn)行微調(diào)，確?；炷凉?yīng)質(zhì)量。

2.3 模板工程

由于高性能自密實(shí)飾面混凝土流動(dòng)性大，混凝土凝結(jié)以前可持續(xù)對(duì)模板產(chǎn)生較大的側(cè)壓力，所以模板要有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性來(lái)滿足流態(tài)混凝土所產(chǎn)生的側(cè)壓力，不得有低于最高澆筑表面的開放部分或缺口，模板間的縫隙不得大于1 mm。施工前攪拌站及施工單位技術(shù)人員應(yīng)檢驗(yàn)?zāi)０逯绷ⅰ摻罴氨Ｗo(hù)層厚度等情況，對(duì)影響混凝土澆筑的問(wèn)題及時(shí)處理。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況合理布置混凝土泵，保證混凝土澆筑順利和均勻布料的需要。

2.4 混凝土的拌制和運(yùn)輸

1)生產(chǎn)高性能自密實(shí)飾面混凝土必須使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)。應(yīng)保證混凝土攪拌均勻，適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土攪拌時(shí)間，攪拌時(shí)間宜控制在90 s～120 s內(nèi)。2)加水計(jì)量必須精確，應(yīng)充分考慮集料含水率的變化，及時(shí)調(diào)整加水量?；炷撩看紊a(chǎn)前，要提前對(duì)材料含水率進(jìn)行檢測(cè)，依據(jù)含水率調(diào)整施工配合比進(jìn)行試生產(chǎn)。3)混凝土罐車在裝料之前應(yīng)反轉(zhuǎn)，清除罐內(nèi)積水、積漿，嚴(yán)禁中途加水;罐車在運(yùn)輸途中保持旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，在澆筑混凝土前，高速旋轉(zhuǎn)，保證混凝土在運(yùn)輸車內(nèi)質(zhì)量均勻穩(wěn)定。4)混凝土要及時(shí)澆筑，每車高性能自密實(shí)飾面混凝土從生產(chǎn)開始到澆筑完成宜在90 min內(nèi)完成，并且保持泵送的連續(xù)性。

2.5 澆筑

做好高性能自密實(shí)飾面混凝土技術(shù)交底，使每名施工人員都熟悉操作規(guī)程和職責(zé)，并嚴(yán)格遵守。

1)混凝土攪拌車卸料前應(yīng)高速旋轉(zhuǎn)60 s～90 s，再卸入混凝土泵，以使混凝土處于最佳工作狀態(tài)，有利于混凝土自密實(shí)成型。2)在非密集配筋情況下，混凝土的布料間距不宜大于10 m，當(dāng)鋼筋較密時(shí)布料間距不宜大于5 m。每次混凝土生產(chǎn)時(shí)，必須由有專業(yè)技術(shù)人員在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行混凝土性能檢驗(yàn)。3)混凝土應(yīng)采取分層澆筑，在澆筑完第一層后，應(yīng)確保下層混凝土未達(dá)到初凝前進(jìn)行第二次澆筑。4)澆筑速度不要過(guò)快，防止卷入較多空氣，影響混凝土外觀質(zhì)量。在澆筑后期應(yīng)適當(dāng)加高混凝土的澆筑高度。5)高性能自密實(shí)飾面混凝土應(yīng)在其高工作性能狀態(tài)消失前完成泵送和澆筑，不得延誤時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)在120 min內(nèi)澆筑完成。

2.6 拆模及修補(bǔ)

1)模板拆除要嚴(yán)格按照施工方案的拆除順序進(jìn)行拆除，并加強(qiáng)對(duì)高性能自密實(shí)飾面混凝土的保護(hù)，特別是對(duì)拉螺栓孔的保護(hù)，否則功虧一簣。2)模板拆除一般在混凝土澆筑結(jié)束后48 h，木模板拆模時(shí)間不少于24 h，冬期施工拆模時(shí)間不少于48 h。3)模板拆卸應(yīng)與安裝順序相反，拆模時(shí)輕輕將模板撬離構(gòu)件，然后整體拆離，嚴(yán)禁直接用撬杠擠壓。4)模板拆除后應(yīng)立即進(jìn)行清理、修整，并均勻涂刷脫模劑，模板經(jīng)修整后吊至存放處備用。

2.7 養(yǎng)護(hù)

1)做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，不僅有利于混凝土早期強(qiáng)度的增長(zhǎng)，而且可以避免形成和減少混凝土表面的色差。

2)拆模時(shí)間要保證拆模后墻體不掉角、不起皮，以同條件試塊強(qiáng)度為準(zhǔn)。清水飾面混凝土在同條件試塊強(qiáng)度達(dá)到3 MPa(冬期不小于4 MPa)時(shí)方可拆模，以便使混凝土有充足的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

3)拆模后立即用塑料薄膜包裹，外掛阻燃草簾，并進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，不得直接用草簾鋪蓋，以免造成污染，養(yǎng)護(hù)之前和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中都要灑水保持濕潤(rùn)，混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7 d。

3 高性能自密實(shí)飾面混凝土應(yīng)用

3.1 工程概況

長(zhǎng)安高速公路長(zhǎng)治至平順段工程，為樞紐互通立交工程，經(jīng)專家組討論決定，采用高性能自密實(shí)飾面混凝土。主要工程包括8座大中小橋梁，其中3座為現(xiàn)澆箱梁、4座為預(yù)制箱梁、1座為預(yù)制空心板梁，合計(jì)橋梁長(zhǎng)度為1 306延長(zhǎng)米(左右幅);5座鋼筋混凝土蓋板涵和7座鋼筋混凝土拱涵，其中蓋板涵合計(jì)長(zhǎng)度為188延長(zhǎng)米，拱涵合計(jì)長(zhǎng)度為674延長(zhǎng)米，共計(jì)混凝土用量約6萬(wàn)m3。

3.2 實(shí)施效果

通過(guò)精心的設(shè)計(jì)與施工，高性能自密實(shí)飾面混凝土完全達(dá)到了設(shè)計(jì)師和業(yè)主的要求，經(jīng)測(cè)試該混凝土的自密實(shí)性能等級(jí)為一級(jí)，完全滿足了對(duì)自密實(shí)混凝土的抗離析性，鋼筋間隙通過(guò)性和流動(dòng)性的要求，同時(shí)澆筑成型的混凝土表面的顏色、光潔度、平整度、禪縫和對(duì)拉螺栓孔等各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期效果。

4 高性能自密實(shí)飾面混凝土的應(yīng)用前景展望

由于高性能自密實(shí)飾面混凝土同時(shí)具有自密實(shí)混凝土和清水混凝土的特點(diǎn)，采用高性能自密實(shí)飾面混凝土能夠提高混凝土質(zhì)量、改善施工環(huán)境、加快施工進(jìn)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低工程費(fèi)用、增加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的自由度，又具有飾面混凝土的表面裝飾效果，同時(shí)保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源，隨著科技的發(fā)展，高性能自密實(shí)飾面混凝土必然能夠克服設(shè)計(jì)和施工方面的困難，在中國(guó)乃至世界上的建設(shè)中更好的發(fā)揮作用。

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