試析混凝土橋梁施工中外觀質(zhì)量缺陷的技術(shù)處理方法

王東

（中鐵二十二局集團(tuán)第三工程有限公司）

試析混凝土橋梁施工中外觀質(zhì)量缺陷的技術(shù)處理方法

王東

（中鐵二十二局集團(tuán)第三工程有限公司）

自改革開放以來(lái)，中國(guó)進(jìn)入高速發(fā)展的新時(shí)期，尤其是沿海各大城市及一些樞紐城市更是吸引了不少外商和內(nèi)地人口的流入，造成了人多車多，交通擁堵的惡況，嚴(yán)重影響了人們的生活質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。為解決這種情況，混凝土橋梁施工建設(shè)成為政府基礎(chǔ)建設(shè)的重點(diǎn)之一。而混凝土橋梁施工的質(zhì)量和混凝土外觀色澤、拼縫、平整度成為人們關(guān)注的重點(diǎn)，本文總結(jié)近年福建地區(qū)其他橋梁的混凝土外觀質(zhì)量及福州市福灣路提升改造工程混凝土施工的成功經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)造成混凝土橋梁施工外觀質(zhì)量缺陷的成因著手，提出幾點(diǎn)混凝土橋梁施工中外觀質(zhì)量缺陷的技術(shù)處理方法，以供大家探討。

混凝土；橋梁施工；外觀質(zhì)量缺陷；技術(shù)處理方法

引言

橋梁施工建設(shè)是一個(gè)操作程序復(fù)雜經(jīng)濟(jì)投入高的龐大工程，其質(zhì)量管理和控制是關(guān)系到人們?nèi)粘３鲂邪踩闹卮竺裆鷨?wèn)題，從選材、管理、設(shè)計(jì)、施工、落成到投入使用等各個(gè)環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格把關(guān)，稍有疏忽均可能導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，進(jìn)而引起鋼筋的鋼蝕，嚴(yán)重的話甚至影響整座橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和使用壽命，給國(guó)家和人民造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。近年來(lái)我國(guó)的交通基礎(chǔ)建設(shè)得到了迅速的發(fā)展，混凝土橋梁因?yàn)榭赡バ?、整體性、耐久性都很好又易于取材，各地城市相繼興建了大量的混凝土橋梁，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但由于管理水平低、監(jiān)督機(jī)制不完善及其他不可控因素例如氣候、土層結(jié)構(gòu)等的影響，混凝土施工或多或少會(huì)存在外觀質(zhì)量問(wèn)題。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：

本工程全線長(zhǎng)3112m，道路起于二環(huán)路與福灣路交叉口（雙湖互通），途徑舊福灣路，南至三環(huán)路與灣邊大橋連接線銜接（灣邊互通），主線為全線快速現(xiàn)澆高架橋，是2015年第一屆青運(yùn)會(huì)奧體場(chǎng)館的周邊配套道路工程，本標(biāo)段主要工程內(nèi)容包括：橋梁樁基、承臺(tái)、墩身、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、防撞墻、鋪裝層等。橋梁墩柱身采用獨(dú)柱墩、門架墩等結(jié)構(gòu)型式的現(xiàn)澆鋼筋混凝土墩柱，墩柱混凝土強(qiáng)度標(biāo)號(hào)為C30。

福灣路提升改造項(xiàng)目為第一屆青運(yùn)會(huì)召開主要通道，福州市面向外界的窗口工程，所以對(duì)橋梁外露結(jié)構(gòu)混凝土外觀質(zhì)量要求很高。

1　外觀質(zhì)量缺陷的表現(xiàn)及原因分析

（1）混凝土橋梁外觀質(zhì)量缺陷通常表現(xiàn)為：建筑物外部尺寸偏差、平整度、蜂窩、麻面、氣孔、孔洞、缺損、掉角、掛簾、錯(cuò)臺(tái)、鋼筋外露、管件頭外露、冷縫、施工縫等[1]。

（2）外觀質(zhì)量缺陷可分為兩大類：未達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙或合同技術(shù)要求，但不影響結(jié)構(gòu)安全和使用，僅外觀小有缺陷；未達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙或合同技術(shù)要求，對(duì)結(jié)構(gòu)安全、使用、外觀有影響，但經(jīng)常規(guī)處理后不影響正常使用壽命[2]。

（3）外觀質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因

①尺度偏差和平整性：測(cè)量員放樣操作及測(cè)量?jī)x器的誤差，施工員放置模板支立和測(cè)量定位點(diǎn)不準(zhǔn)確造成誤差，模板的選材及原材剛度的影響。

②蜂窩：混凝土的選量影響設(shè)計(jì)配比，混凝土的攪拌時(shí)間影響泥土的和易性，下料的尺度和串桶的使用時(shí)間影響砂漿的密合度，模板縫隙和鋼筋間距的密度造成水泥漿和石粒的流失。

③麻面：模板粗糙或粘附泥漿渣，拆模時(shí)粘壞混凝土表面；模板濕度不夠，造成麻面；模板拼縫不嚴(yán)或者表面涂刷不均勻，造成模板與混凝土表面粘結(jié)。

④氣孔：混凝土調(diào)配比例不合理，粗料較多，造成密度過(guò)大形成空隙；震搗不夠或者整版鋼模作業(yè)，影響水和空氣排出；鋼模刷油后易粘附，影響接觸面的混凝土水分流動(dòng)，加大造成水泡的機(jī)率。

⑤孔洞：鋼筋密集處和混凝土的預(yù)留孔洞容易擋住混凝土下料，未振搗均勻就進(jìn)行澆筑上層的混凝土；混凝土下料過(guò)多過(guò)厚，振動(dòng)器無(wú)法振搗均勻而形成松散的氣孔；混凝土中夾雜渣滓或者出現(xiàn)離析造成跑漿。

⑥缺損和掉角：拆模太早影響混凝土強(qiáng)度或者搬運(yùn)時(shí)發(fā)生碰撞和摩擦。

⑦掛簾和錯(cuò)臺(tái)：混凝土分層、分倉(cāng)澆筑時(shí)，模板變形或者與澆筑的下結(jié)合面不嚴(yán)實(shí)，造成漏漿、跑漿；模板安裝拼接或者加固方式不當(dāng)產(chǎn)生錯(cuò)縫、錯(cuò)臺(tái)。

⑧鋼筋和管件頭外露：施工后需要拆除一些在施工前起輔助性加固模板的鋼筋和鋼管

2　外觀質(zhì)量缺陷的技術(shù)處理方法

混凝土的橋梁施工技術(shù)包括施工設(shè)計(jì)計(jì)算、施工方法、手段與工藝、施工控制等四個(gè)方面[3]，前三個(gè)方面受客觀條件的限制很難有大的突破和進(jìn)展，所以針對(duì)于橋梁的外觀質(zhì)量缺陷問(wèn)題，施工控制技術(shù)是關(guān)鍵。下面將從選材、管理、設(shè)計(jì)、施工等四個(gè)環(huán)節(jié)加強(qiáng)施工控制技術(shù)，減少混凝土橋梁外觀質(zhì)量缺陷：

2.1材料控制

（1）水泥的品種。研究表明造成混凝土產(chǎn)生裂縫和氣孔的主要原因就是水泥在制作成混凝土的過(guò)程中會(huì)釋放出大量的熱量。因此對(duì)于橋梁施工中的大體積混凝土應(yīng)該選擇低熱或者中熱的水泥品種。另外，水泥越細(xì)發(fā)熱速率越快，因此應(yīng)盡量使用礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥，本工程選用煉石水泥。

（2）粗骨料（碎石）：選用強(qiáng)度高、5～25mm粒徑、連續(xù)級(jí)配好、同顏色、含泥量小于0.8%和不帶雜物的碎石，現(xiàn)場(chǎng)考察混凝土公司碎石供應(yīng)商，保證石子供應(yīng)處一致，減少混凝土色差。

（3）細(xì)骨料（砂子）：選用閩江中粗河砂，細(xì)度模數(shù)2.5以上，含泥量小于2%，不得含有雜物。

（4）粉煤灰：摻入粉煤灰可改善混凝土的流動(dòng)性和后期強(qiáng)度，宜選用Ⅱ級(jí)粉煤灰以上的產(chǎn)品。

（5）外加劑：委托試驗(yàn)室減水劑復(fù)配。

（6）混凝土的出機(jī)溫度?；炷脸鰴C(jī)溫度受石子、水、砂、水泥的溫度的影響。氣溫較高時(shí)，砂石堆應(yīng)設(shè)遮陽(yáng)棚，防止陽(yáng)光直接照射，并噴冷水降溫。混凝土出機(jī)溫度應(yīng)控制在18～20℃為宜，為了及時(shí)掌握混凝土內(nèi)外溫差值的變化，可以在混凝土內(nèi)埋設(shè)一些測(cè)溫點(diǎn)，確保內(nèi)外溫差不會(huì)超過(guò)允許值257℃。

（7）鋼筋的規(guī)范使用。鋼筋銹蝕引起的裂縫會(huì)影響橋梁的使用壽命和美觀。要防止鋼筋銹蝕，設(shè)計(jì)時(shí)除了考慮不同地域溫差和濕度對(duì)鋼筋銹蝕的影響外，還應(yīng)該在施工時(shí)規(guī)范操作嚴(yán)格控制混凝土的水灰比例，振搗均勻，最大限度地保證混凝土的密實(shí)性和高堿度，嚴(yán)格控制含氯鹽的外加劑用量，減少裂縫寬度，確保有足夠的保護(hù)層厚度減緩鋼筋銹蝕。配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在0.3～0.5%之間[3]。

2.2強(qiáng)化管理制度使權(quán)責(zé)分明，監(jiān)督有力

（1）人員的配置和管理。成立項(xiàng)目負(fù)責(zé)團(tuán)隊(duì)，由項(xiàng)目經(jīng)理任組長(zhǎng)總質(zhì)檢師為副組長(zhǎng)，質(zhì)檢科、實(shí)驗(yàn)室、施工組各派一名權(quán)威主管為組員。橋梁施工從設(shè)計(jì)方案出臺(tái)到選材動(dòng)工再到工程操作都要由負(fù)責(zé)團(tuán)開會(huì)討論，制定出合理準(zhǔn)確的方案。

（2）質(zhì)量缺陷從檢查到處理要科學(xué)規(guī)范。①在混凝土結(jié)構(gòu)拆模前由負(fù)責(zé)的監(jiān)理工程師進(jìn)行確認(rèn)，拆模后，質(zhì)檢員要在混凝土澆筑工序評(píng)定前完成驗(yàn)收并且如實(shí)的填報(bào)檢測(cè)記錄表然后及時(shí)的上交給負(fù)責(zé)的監(jiān)理工程師。②外觀缺陷檢測(cè)期間，質(zhì)檢科要真實(shí)準(zhǔn)確的對(duì)檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行逐一檢測(cè)，然后繪制缺陷位置圖并拍攝影像，做好詳細(xì)記錄。③處理質(zhì)量缺陷時(shí)先由總質(zhì)檢師和總負(fù)責(zé)人報(bào)請(qǐng)駐地監(jiān)理工程師進(jìn)行復(fù)查和等級(jí)認(rèn)定，再根據(jù)認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)作出質(zhì)量缺陷的彌補(bǔ)方案，最后由施工作業(yè)人員進(jìn)行具體操作執(zhí)行。④質(zhì)量缺陷的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。前面已經(jīng)講到外觀質(zhì)量缺陷分為兩大類，第一類的處理驗(yàn)收由項(xiàng)目部總質(zhì)檢師、質(zhì)量部門負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師進(jìn)行驗(yàn)收。第二類由監(jiān)理機(jī)構(gòu)副總監(jiān)、總質(zhì)檢師、建設(shè)及設(shè)計(jì)的單位代表、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師、承包人項(xiàng)目經(jīng)理、承包人質(zhì)量部門負(fù)責(zé)人共同驗(yàn)收[4]。

2.3設(shè)計(jì)要因地制宜兼顧實(shí)效性、安全性和美觀度

（1）橋梁的跨徑和載荷。在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)該考慮橋梁的載荷和外力共同作用的影響，例如橋梁恒載量，汽車的載荷量、沖擊力、離心力，人群的流動(dòng)量及載荷以及土側(cè)壓力等，另外還包括橋梁的自重、橋面鋪裝層及相關(guān)設(shè)備的重量[5]。

（2）在施工方案設(shè)計(jì)時(shí)一定要結(jié)合各方面的主客觀因素，像氣候、濕度、土層結(jié)構(gòu)、人流量、車流量、橋梁的主要用途及城市的整體規(guī)劃目標(biāo)等等都是影響橋梁設(shè)計(jì)的重要因素。例如在北方施工時(shí)，由于天氣寒冷可以采用電氣加熱法、暖柵法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養(yǎng)護(hù)以及在混凝土拌和水中摻入防凍劑，但不宜使用氯鹽，可保證混凝土在低溫或負(fù)溫條件下硬化，以減小混凝土產(chǎn)生凍脹裂縫的可能性[6]。

2.4施工控制

（1）混凝土施工工藝流程（如圖1）。

（2）混凝土表面的平整度。為提高混凝土表面的施工平整度質(zhì)量，主要要控制混凝土模板拼裝質(zhì)量，優(yōu)先采用定型鋼模板施工。鋼模板進(jìn)場(chǎng)后選擇較為平坦的場(chǎng)地進(jìn)行試拼，試拼模板底部采用鋼板或木楔進(jìn)行找平。模板拼裝好后，對(duì)模板進(jìn)行一次全面檢查。對(duì)模板存在的錯(cuò)臺(tái)、并縫不嚴(yán)、面板結(jié)疤、法蘭板不直、螺栓孔位不對(duì)照等缺陷進(jìn)行登記。對(duì)模板缺陷采用頂調(diào)、角磨機(jī)打磨、刨光機(jī)刨光、增加定位銷等方式進(jìn)行處理，直到符合模板質(zhì)量驗(yàn)收要求。模板所有缺陷處理完成后，對(duì)模板進(jìn)行編號(hào)標(biāo)識(shí)。使用前對(duì)模板表面采用刨光機(jī)進(jìn)行一次全面打磨刨光，將模板面上的浮銹、氧化層處理掉，直至露出鋼材的金屬光澤。鋼模板除銹刨光后應(yīng)盡快進(jìn)行模板漆涂刷。作業(yè)場(chǎng)所應(yīng)進(jìn)行臨時(shí)圍護(hù)、具備防雨、防塵條件。為保證涂刷前模板表面干燥，應(yīng)選在天氣晴朗的下午進(jìn)行，涂刷前用干抹布將模板表面灰塵、浮銹擦拭干凈。周轉(zhuǎn)一定次數(shù)后，如無(wú)法滿足再次脫模情況下，可采用刨光機(jī)除去舊漆，在刨光機(jī)打磨不干凈時(shí)可使用配套脫漆劑。一般用刷子將脫漆劑均勻涂刷在舊漆膜表面，停留一定時(shí)間約5～ 10min，舊漆膜開始起皺、膨脹、松軟，待大部分漆膜起皺、松軟后，即用刮板或鏟刀將漆皮刮起清除。然后用水沖洗、擦干，再用洗潔精擦洗。正確的擦洗方法是：一手拿著浸有洗潔精的抹布，另一手拿干凈的干布?jí)K；用浸有洗潔精布擦洗表面后立即用干布將表面擦干，這樣才能將表面的蠟質(zhì)和污物擦凈，確保重涂附著力。精確固定、控制模板拼接產(chǎn)生的錯(cuò)臺(tái)。保證實(shí)測(cè)混凝土鋪裝層表面平整度誤差控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)[7]（如表1）。

圖1　

表1　模板安裝允許偏差

（3）混凝土橋梁裂縫問(wèn)題。在進(jìn)行混凝土的澆筑時(shí)采用分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑，不得留施工縫；混凝土澆筑完畢后，及時(shí)按溫控技術(shù)進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。

精準(zhǔn)計(jì)算混凝土的調(diào)配比例，合理選擇結(jié)構(gòu)形式，保證鋼筋保護(hù)層厚度，增配構(gòu)造鋼筋，提高抗裂性能，避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)設(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限拉伸[8]。

（4）蜂窩問(wèn)題。將表面沖洗干凈，如果蜂窩較小以調(diào)配好的水泥砂漿磨平壓實(shí)，如果蜂窩較大要先清除掉松散的部分然后用細(xì)石混凝土填平壓實(shí)。最后在壓實(shí)的部位用顏色接近的丙乳砂漿或黑、白水泥調(diào)色收面即可[9]。

（5）需要特別指出的就是鋼筋和管件頭外露的問(wèn)題。如果外露部分為非受力結(jié)構(gòu)物可以直接切除外露部分但最好不要以氣割方式切除，然后用丙乳砂漿抹平；如果是受力結(jié)構(gòu)物，則應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況結(jié)合構(gòu)件外形一起處理[9]。切不可不分清楚情況胡亂切割，使橋梁整體受力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，從而埋下安全隱患。

3　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在未來(lái)道路交通運(yùn)輸在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用將會(huì)越來(lái)越突出，混凝土橋梁作為交通運(yùn)輸中重要的樞紐，其工程建設(shè)具有重要的社會(huì)意義和實(shí)際價(jià)值。要想減少混凝土橋梁質(zhì)量外觀缺陷，需要不斷強(qiáng)化管理監(jiān)督力度，提高施工工藝水平，規(guī)范施工方法，完善施工檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。使混凝土橋梁施工的安全性、科學(xué)性、實(shí)用性及美觀性達(dá)到完美統(tǒng)一。

[1]薛振躍，杜瑋琪.淺談對(duì)混凝土橋梁施工的思考[J].應(yīng)用技術(shù)，2010（12）：412～413.

[2]肖云飛.淺談混凝土橋梁施工控制技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（12）：335～336.

[3]游勁旋.探討混凝土橋梁施工中的裂縫[J].路橋科技，2014（4）：123～124.

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2014-12-26