淺談墩身冬季施工外觀質(zhì)量控制技術(shù)措施

李樹保

中國中鐵大橋局第二工程有限公司 江蘇南京 210015

摘要：本文以沈陽市五愛立交工程為實例，介紹了墩身冬季施工外觀質(zhì)量控制技術(shù)措施，主要從模板處理、脫模劑使用、混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)、成品保護(hù)等方面進(jìn)行了詳細(xì)闡述，為城市橋梁施工外觀質(zhì)量控制提供借鑒。

關(guān)鍵詞：墩身；冬季施工；外觀質(zhì)量；措施

隨著城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，為緩解日益增長的交通壓力，城市高架橋建設(shè)迅速增長。市政橋梁不僅要滿足使用功能，而且美觀方面也逐漸被提到更重要位置。橋梁外觀，尤其是冬季施工中混凝土外觀質(zhì)量的控制一直是本行業(yè)技術(shù)難點。本文結(jié)合沈陽市五愛立交工程一標(biāo)段墩身冬季施工實例簡要闡述混凝土外觀質(zhì)量的控制技術(shù)措施。該工程冬季施工的墩身外觀良好，表面平整、極具光感。

1工程概況

沈陽五愛立交工程一標(biāo)段位于五愛街與南二環(huán)路交匯處，包括5座匝道高架橋和7條匝道路基。高架橋為鉆孔樁基礎(chǔ)，樁頂設(shè)置承臺，墩身為花瓶式，上部結(jié)構(gòu)為鋼箱梁、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁和普通混凝土連續(xù)箱梁。

橋墩橫橋向呈Y型，上寬下窄，側(cè)面以圓曲線過渡，立面呈花瓶形狀。中間墩順橋向為等厚度，厚度為1.5m；過渡墩頂端通過曲線由1.5m變厚至2.3m。

2墩身試驗段實施及方案初定

因材料、人員、設(shè)備、工藝的不同，生產(chǎn)出的墩身外觀不盡相同。如何保證所有墩身成品外觀質(zhì)量均勻、一致、美觀如一，需要進(jìn)行墩身預(yù)先試驗，經(jīng)比選、歸納確定實施方案。

2.1試驗段比選內(nèi)容

本工程從模板分節(jié)與表面處理、脫模劑選擇與使用、混凝土配合比與和易性、混凝土澆筑振搗方式和方法、混凝土養(yǎng)護(hù)溫度與時間、拆模方式與成品保護(hù)等方面進(jìn)行單項或綜合的對比和研究分析，共進(jìn)行了二十六項墩身施工對比試驗，取得了針對墩身外觀控制的一整套技術(shù)參數(shù)。

2.2方案初步選定

試驗產(chǎn)品滿足要求后初步確定了墩身冬季施工外觀質(zhì)量控制方案，模板采用新制鋼模板、脫模劑采用模板漆、混凝土采用商混、保溫措施采用巖棉彩鋼瓦保溫棚、混凝土使用汽車泵入模、分層振搗、按階段控溫養(yǎng)護(hù)。

3外觀控制工藝與技術(shù)措施

影響墩身冬季施工外觀質(zhì)量的因素很多，本文主要從模板、脫模劑、混凝土、澆筑工藝、養(yǎng)護(hù)期間溫度控制和成品保護(hù)方面對墩身冬季施工外觀質(zhì)量控制的主要技術(shù)措施進(jìn)行闡述。

3.1模板控制

3.1.1模板制作

墩身模板全部采用新制鋼模板，模板的生產(chǎn)制作質(zhì)量是影響墩身外觀質(zhì)量的關(guān)鍵因素，模板的制作質(zhì)量決定了初次和倒用數(shù)次后平整度、相鄰差和變形情況。

圖一 墩身模板

模板廠家選擇時，派專人審查廠家資質(zhì)、業(yè)績，現(xiàn)場實地查看模板制作質(zhì)量情況，選擇生產(chǎn)能力強、質(zhì)量水平高、服務(wù)口碑好的廠家。

模板制作方案、計算書應(yīng)經(jīng)審核驗算合格，面板、背帶及拉桿設(shè)置合理，滿足結(jié)構(gòu)剛度及安全性要求。為了減小模板縫對墩身外觀質(zhì)量的影響，編制模板分塊、分節(jié)方案時盡量采用大塊模板，因運輸困難不能滿足時可考慮運至工地焊接打磨處理。面板應(yīng)減少接縫，如不能避免時應(yīng)采用滿焊并打磨光滑，粗糙度應(yīng)控制在用手摸上去無凹凸感為宜。單元模板間設(shè)置定位銷，兩塊拼接模板相鄰差盡量減小，局部最大高差嚴(yán)格控制在1mm以內(nèi)。每套模板出廠前進(jìn)行預(yù)拼并編號，模板吊裝運輸過程嚴(yán)禁猛烈撞擊，防止模板變形或面板受損。（圖一墩身模板）

3.1.2現(xiàn)場模板處理及安裝

為了滿足冬季施工墩身模板的打磨及模板漆涂刷質(zhì)量，本工程投入了兩間“模板工藝車間”即每間200平方米的巖棉彩鋼瓦保溫廠房，用于模板處理和模板漆涂刷干燥用房，這樣既滿足模板處理要求又能防止因惡劣（低溫、大風(fēng)、霧、雪）天氣對生產(chǎn)的影響。

模板進(jìn)入施工現(xiàn)場或者調(diào)整節(jié)更換時由墩身作業(yè)隊對模板進(jìn)行拼裝打磨處理，嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量、面板平整度、節(jié)段相鄰差，嚴(yán)格控制模板打磨、除銹、清潔質(zhì)量，以用手摸無灰塵為宜。經(jīng)檢查合格后進(jìn)入模板漆涂刷程序。

模板安裝時嚴(yán)格按照編號進(jìn)行吊裝，注意模板上下左右方向和順序，差打定位銷后觀察模板拼縫相鄰差，控制保護(hù)層厚度和模板垂直度，如有鋼筋貼?，F(xiàn)象及時處理。小段調(diào)整節(jié)安裝時按照“小塊組裝，整體吊裝”的原則，即小塊模板組合成大塊，插好定位銷，采用雙面膠或玻璃膠等材料處理好接縫后，組合模板進(jìn)行整體起吊安裝。

3.1.3接縫密封措施及細(xì)部處理

拉桿孔或模板接縫處漏漿會導(dǎo)致混凝土表面泛砂、凹凸或外露石子等現(xiàn)象，直接影響混凝土的外觀質(zhì)量。

拉桿孔通常采用PVC管穿入再用雙面膠、發(fā)泡膠等材料處理縫隙往往效果不理想。本工程采用膩子加膠水拌合后均勻涂抹在PVC管周圍，即能不漏漿又不嵌入混凝土效果較好。單元模板接縫處內(nèi)用雙面膠、外側(cè)用發(fā)泡膠密封，一是防止因漏漿造成泛砂等現(xiàn)象，二是防止因失水造成局部無光澤的問題。

3.2脫模劑的選定與使用

3.2.1脫模劑的選定

試驗階段本項目選用了多種脫模劑進(jìn)行比選，如清機油、色拉油、工業(yè)脫模劑、模板漆等，模板漆又選用了不同品牌、同一品牌的不同產(chǎn)地產(chǎn)品，最終選定一種品牌模板漆，試驗成型的混凝土外觀細(xì)膩、極具光感。

圖二 模板漆干燥

3.2.2模板漆的涂刷

模板漆的涂刷、干燥同樣在模板工藝車間內(nèi)完成。模板打磨處理經(jīng)檢查合格后進(jìn)行模板漆的涂刷工作。刷漆前將模板擦拭兩遍確保無灰塵，然后由熟練油漆工用細(xì)毛刷將模板漆均勻涂刷到模板上，涂刷方向、手法及遍數(shù)應(yīng)一致，確保模板漆無遺漏、無流掛、平整均勻如鏡子般光亮。涂刷過程隨時檢查，如發(fā)現(xiàn)問題及時補刷處理。

3.2.3脫模劑的干燥

模板漆干燥時間與室內(nèi)溫度、濕度相關(guān)，通常溫度20℃、濕度20%需3天時間能達(dá)到模板漆實干。在這期間要嚴(yán)格控制室內(nèi)粉塵數(shù)量，防止粘落到模板漆上形成麻面。模板出車間前進(jìn)行檢查，不合格情況堅決將模板漆打磨后重新涂刷。（圖二模板漆干燥）

3.3混凝土質(zhì)量控制

3.3.1擇優(yōu)選擇商混站

通過比較運距、規(guī)模、生產(chǎn)設(shè)備、抽查原材料、質(zhì)量情況、服務(wù)情況及冬季施工保證措施等方面，擇優(yōu)選擇商混站是混凝土質(zhì)量保證的關(guān)鍵。

3.3.2配合比進(jìn)行試拌和調(diào)整

在商混站成熟的配合比基礎(chǔ)上，本項目基于混凝土澆筑過程和易性，尤其是拆模后混凝土的光澤度考慮，將配合比進(jìn)行了微調(diào)，減少了粉煤灰摻量，增加了水泥用量。經(jīng)試驗證明混凝土拆模后光澤度提高明顯。

3.3.3原材料質(zhì)量保證

原材料在滿足各項試驗標(biāo)準(zhǔn)的前提下，品牌、產(chǎn)地、指標(biāo)等不能有太大差異，以保證混凝土性質(zhì)、色澤等基本一致，同時施工期間，試驗人員不定期抽檢商混站原材料，防止砂、石料含泥量超標(biāo)、砂子存在凍塊、碎石級配不良、減水劑特性變化等問題的發(fā)生。

3.3.4混凝土入模質(zhì)量監(jiān)控

每車混凝土運輸?shù)浆F(xiàn)場后進(jìn)行溫度、坍落度測試，溫度控制在10℃以上，坍落度控制在160mm-200mm范圍內(nèi)，同時觀察混凝土和易性的其他方面?；炷翝仓^程中掌握其變化，防止因時間過長降低流動性差的情況。

3.4混凝土施工控制

3.4.1墩身保溫措施

圖三 巖棉彩鋼棚

當(dāng)?shù)囟練鉁赝ǔＴ?20℃左右，最低為-33℃。在墩身冬季施工中本項目采用了巖棉彩鋼棚加熱風(fēng)幕的保溫措施。通常采用的支架、棉被、篷布加煤爐的方式存在外形不整潔、裝拆不方便、保溫效果差和存在消防隱患的缺點，市政工程文明施工要求高的情況不宜采用。巖棉彩鋼棚加熱風(fēng)幕的形式具有外形美觀、裝拆便捷、保溫效果好、防火等級高的優(yōu)點。（圖三巖棉彩鋼棚）

3.4.2下灰點的控制

根據(jù)墩身截面尺寸及鋼筋的布置情況布置左右兩個下灰點，混凝土流動至模板邊的距離適當(dāng)，避免混凝土離析?；炷劣杀霉苤谅潼c的距離控制在1m以內(nèi)采取的方法是在汽車泵橡膠軟管上綁扎接長軟帆布帶代替串筒或PVC管。這樣的目的：一是防止混凝土離析；二是防止碎石、砂漿飛濺至模板破壞模板漆，也防止因時間過長砂漿干凝影響墩身外觀質(zhì)量。

3.4.3混凝土振搗控制

混凝土振搗由責(zé)任心強的熟練振搗工進(jìn)行操作。混凝土的分層厚度、插棒深度、移動步距、振搗時間嚴(yán)格按照試驗段取得的數(shù)據(jù)執(zhí)行。振搗過程防止漏振、過振，防止碰撞模板，防止破壞模板漆。

3.5混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)的溫度控制

3.5.1階段性控溫

經(jīng)過大量的試驗數(shù)據(jù)總結(jié)，溫度控制是混凝土產(chǎn)生光澤的重要因素。混凝土出現(xiàn)光澤的控溫規(guī)律，即從混凝土澆筑前的棚內(nèi)升溫到拆模階段棚內(nèi)溫度保持在10℃左右，不高于15℃時混凝土光澤度明顯。但是該溫度下混凝土強度增長較慢，拆模過早容易破壞混凝，拆模時間延長又不利于模板的倒用。后來經(jīng)過驗證混凝土終凝10小時后逐漸升高棚內(nèi)溫度，以提高混凝土強度增長速度，混凝土拆模后光澤度無明顯降低。拆模前根據(jù)混凝土內(nèi)部、表面及環(huán)境溫度情況按規(guī)范要求進(jìn)行梯度降溫以防止裂紋。

3.5.2保證棚內(nèi)溫度均勻

如上所述熱風(fēng)幕為棚內(nèi)升溫?zé)嵩?，棚?nèi)底部熱風(fēng)幕開啟后熱氣上升，往往造成底部溫度較低頂部溫度較高的現(xiàn)象，拆模后溫度過高部位無光澤。采取的措施是熱風(fēng)幕不能正對墩身模板加熱，隨時查看棚內(nèi)上、中、下不同部位溫度計示數(shù)，上部溫度過高時頂部開口通風(fēng)降溫，確保棚內(nèi)溫度均勻一致。

3.5.3濕度對溫度均勻性的影響

增加濕度對溫度均勻性有一定的調(diào)節(jié)作用，所以棚內(nèi)放置電水箱制造水蒸氣，保證濕度達(dá)到50%以上。

3.6成品保護(hù)措施

本單位在當(dāng)?shù)匾呀ǔ傻牧硪粋€工程中，墩身養(yǎng)護(hù)采用的塑料薄膜包裹的方式，后期為保護(hù)成品防止污染塑料薄膜未去除，但經(jīng)過一個冬季后原本有光澤的墩身光澤消失，經(jīng)原因分析認(rèn)為墩身混凝土水分蒸發(fā)至表面，冬季期間墩身表面水分不斷凍融致使混凝土光澤消失。本項目采用了寬松不透水牛津布覆蓋，既能起到防降水和粉塵污染，又不至于緊貼混凝土表面造成凍融，效果良好。

4施工成果

圖四 成品墩身外觀

截止目前本項目已施工的23個墩身外觀質(zhì)量優(yōu)良，無錯臺、麻面、骨料外露等外觀質(zhì)量缺陷，模板接縫數(shù)量少、痕跡輕，拉桿孔及預(yù)埋孔周圍圓滑、整齊，整體來看混凝土表面溫潤光滑、平整如鏡、光可鑒人。（圖四成品墩身外觀）

5結(jié)語

城市橋梁建設(shè)越來越多，外觀質(zhì)量要求越來越高，如何在冬季施工中提高橋梁的外觀質(zhì)量本文具有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ/T F50-2011）；

[2]公路施工手冊《橋涵》，人民交通出版社出版，2000。