關(guān)于橋梁墩柱外觀的質(zhì)量控制

孟令民

摘要：隨著公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，對(duì)橋梁墩柱的外觀質(zhì)量提出了更高的要求。結(jié)合高速公路的建設(shè)實(shí)踐，分析了影響墩柱外觀的因素，探討如何在施工中對(duì)墩柱的外觀質(zhì)量進(jìn)行有效控制。

關(guān)鍵詞：橋梁墩柱；外觀質(zhì)量；施工控制

【分類號(hào)】U445.57

0 引言

目前，工程實(shí)體的內(nèi)優(yōu)外美已成為廣大工程建設(shè)者們共識(shí)，并進(jìn)行著不懈的追求，橋梁美學(xué)的研究也進(jìn)入到相當(dāng)?shù)膶用?，人們?duì)橋梁的外觀質(zhì)量特別是墩柱外觀有了更高的期望。而不少工程建設(shè)項(xiàng)目中由于沒有對(duì)橋梁的外觀質(zhì)量引起重視，特別是橋梁墩柱施工中沒有進(jìn)行有效的控制，從而使建成的工程外觀質(zhì)量差強(qiáng)人意。

1 常見外觀質(zhì)量問題及原因分析

通過全線橋梁外觀質(zhì)量調(diào)查數(shù)據(jù)分析，外觀缺陷主要是蜂窩、氣泡、麻面、水紋銹斑、模板縫痕、光潔度差、顏色不均、脫皮起砂和裂縫等。上述的墩柱外觀質(zhì)量問題經(jīng)常出現(xiàn)，下面對(duì)其原因作簡(jiǎn)要分析：

（1）蜂窩及氣泡：主要原因是混凝土振搗技術(shù)不過關(guān)，過振導(dǎo)致了離析。或者是坍落度、水灰比不合適。氣泡較多一般是由于混凝土的輕度析水造成，在摻加較多減水劑的情況下會(huì)更為明顯。

（2）麻面及水紋： 出現(xiàn)此種外觀質(zhì)量問題時(shí)，應(yīng)從混凝土的和易性、振搗時(shí)是否過振及混凝土配合比等各方面尋找原因。在用水量偏大的情況下，極易造成墩柱拆模后出現(xiàn)麻面。水紋現(xiàn)象的出現(xiàn)一般是由于漏斗和串筒的濕潤(rùn)水存留在柱底，這會(huì)影響墩柱底部混凝土的外觀。而局部起砂一般是由于振搗時(shí)振動(dòng)棒接觸到模板引起的，砂率偏大也是一個(gè)原因。

（3）接縫漏漿：原因主要有模板的接縫出現(xiàn)問題，或接縫處的螺栓沒有擰緊，或接縫處未加膠條等。

（4）表面不光滑，顏色不均一： 摻加大量粉煤灰、砂石料中含有較多的石粉都會(huì)影響立柱的表面光澤。表面顏色不均與坍落度損失、層厚不均勻、振搗不規(guī)范等幾個(gè)因素有關(guān)。

（5）脫皮起砂：原因主要是由墩柱混凝土受凍或混凝土配合比不合理砂率過大造成的。

（6）裂縫：原因主要是墩柱混凝土澆筑后，高溫或大風(fēng)天氣墩柱混凝土沒有進(jìn)行及時(shí)的養(yǎng)生或柱墩鋼筋保護(hù)層過小。

墩柱外觀質(zhì)量缺陷基本上集中在以上幾個(gè)方面。有的單一出現(xiàn)，也有幾個(gè)缺陷同時(shí)共存。

2 墩柱外觀質(zhì)量施工控制

2.1 模板選用與接縫處理

墩柱外觀質(zhì)量的好壞在很大程度上取決于模板的質(zhì)量。墩柱模板應(yīng)線條順直流暢，面板光潔，接縫緊密，表面光潔度好。為保證墩柱的外觀，采用正規(guī)的模板廠家定制整體式大塊鋼模板，并提出了加工精度、內(nèi)壁打磨拋光、接縫的接頭模式等方面的具體技術(shù)要求。對(duì)于不合格的模板退回原廠重新定做，為保證墩柱的外觀質(zhì)量奠定了良好的基礎(chǔ)。墩柱模板的接縫通常設(shè)計(jì)成平縫，并加膠條螺栓連接。接縫的處理成功與否，直接影響立柱的外觀。接縫處理不好，易造成漏槳等現(xiàn)象。截止目前，已試驗(yàn)了三種不同形式的接縫處理，分別為：在接縫（口） 處打一層玻璃膠、粘貼橡膠帶以及在接縫處法蘭盤上貼3mm 的單面膠條。從使用效果來看，打玻璃膠和貼單面膠條的方法較為成功。

2.2 規(guī)范材料選用

混凝土質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)立柱的外觀有著直接影響，而規(guī)范材料選用是配制優(yōu)良混凝土的前提。碎石選用5mm～31. 5mm 的連續(xù)級(jí)配堅(jiān)硬碎石，砂選用Ⅱ區(qū)中砂，其細(xì)度模數(shù)控制在2. 3～2. 7 之間。（1） 砂率對(duì)立柱的表面光潔度有影響。砂率過小不利于混凝土的振搗密實(shí)，易形成麻面；過大則易引起混凝土離析。通過對(duì)34 %、39 %、41 %三種不同砂率的試驗(yàn)，最終確定了35 %左右砂率控制指標(biāo)，避免使用粗砂。（2） 摻加粉煤灰可提高混凝土的保水性、和易性。采用Ⅱ級(jí)粉煤灰進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著粉煤灰摻加量的增加，成品混凝土顏色發(fā)白。綜合考慮后，認(rèn)為摻加粉煤灰時(shí)，則須采用Ⅱ級(jí)或以上等級(jí)的優(yōu)質(zhì)粉煤灰，并注意控制其摻加量，不宜超過基準(zhǔn)配合比的20 % ，以免產(chǎn)生離析。分析試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為，混凝土的粉煤灰和砂率對(duì)立柱外觀影響的重要程度不同：粉煤灰摻量>砂率。

2.3 嚴(yán)格控制砼配合比

墩柱混凝土的配合比，重點(diǎn)控制的是水灰比和坍落度兩項(xiàng)指標(biāo)。施工過程中隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，在確?；炷翝M足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的同時(shí)，使墩柱外觀質(zhì)量得到提高。墩柱施工過程中，對(duì)不同的混凝土水灰比和坍落度進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。

（1）水灰比：采用了4 種不同的水灰（膠） 比，分別為0. 40 、0. 41、0. 43、0. 48。拆模后發(fā)現(xiàn)，水灰比小者顏色較暗，但表面的光潔度卻未呈現(xiàn)出一定趨勢(shì)。從試驗(yàn)情況來看，水灰比為0. 43 的混凝土成品表面情況較好。在施工過程中，總結(jié)提煉出了兩個(gè)較為成熟的配合比：摻加粉煤灰的配合比為水泥∶砂∶石∶水∶灰∶外加劑= 320∶636∶1 234∶145∶468∶70 ；未摻加粉煤灰的配合比為：水灰比∶水泥∶砂∶石∶外加劑= 0. 47∶1∶1. 99∶3. 26∶0. 004。當(dāng)然，不同單位的施工習(xí)慣不盡相同，相應(yīng)的混凝土配合比略有差異。

（2）采取兩種坍落度的配合比：一種為40mm～50mm 左右； 一種為大坍落度的配合比， 達(dá)到140mm。從對(duì)比的情況來看，大坍落度的成品顏色較暗，表面光潔度不好?？偨Y(jié)后認(rèn)為，混凝土的坍落度一般控制在40mm～60mm 較為合適。相應(yīng)地，混凝土攪拌時(shí)間可控制在120～180s。從綜合試驗(yàn)結(jié)果來看，混凝土的水灰比和坍落度對(duì)立柱外觀質(zhì)量影響的重要程度為：坍落度> 水灰比。

2.4 混凝土的澆筑與振搗

墩柱混凝土的澆筑和振搗也是影響其外觀質(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán)，應(yīng)做到均勻連續(xù)澆筑，規(guī)范合理振搗。

（1）澆筑前的檢查：在混凝土澆筑之前，首先應(yīng)確認(rèn)模板底部與系梁或承臺(tái)形成一密封系統(tǒng)。如處理不好，可能造成柱腳處嚴(yán)重漏漿而形成蜂窩缺陷。施工中采用與墩柱混凝土相同的水泥砂漿封底處理，效果良好。

（2）混凝土的澆筑：混凝土灌注過程當(dāng)中，要求連續(xù)施工，不留工作縫。切忌一次下料過多，分層澆筑厚度控制在30cm～50cm 為宜。對(duì)該問題在吊斗上劃標(biāo)識(shí)線就可方便地解決。混凝土的澆筑速度是立柱混凝土澆筑過程中一個(gè)較為重要的技術(shù)關(guān)鍵，按2～3m/ h 控制比較合適。同時(shí)，為避免夏季高溫作業(yè)時(shí)混凝土坍落度的損失，最好避開中午高溫時(shí)的作業(yè)，可安排在下午16∶00 以后進(jìn)行。當(dāng)然，還應(yīng)密切注意天氣變化，雨天施工也會(huì)帶來不必要的水紋、麻面等質(zhì)量缺陷。

（3）混凝土的振搗：振搗對(duì)混凝土外觀質(zhì)量的影響較大，而振搗技術(shù)直接決定了混凝土振搗的好壞。墩柱施工實(shí)行定人定崗，讓有多年施工經(jīng)驗(yàn)的振搗工人專人施工，保證了墩柱的外觀及其穩(wěn)定性。結(jié)合施工實(shí)踐，初步總結(jié)形成了以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)及原則。振搗時(shí)要快插慢拔，振動(dòng)棒一般應(yīng)距離模板20cm 左右。盡可能避免振搗器與模板接觸，從四周依次間距均勻地螺旋式振搗，移動(dòng)距離控制在20～25cm 左右。每點(diǎn)的振搗時(shí)間為10～15s ，以排除氣泡，最后在立柱中進(jìn)行振搗。振搗時(shí)，振動(dòng)器要垂直插入前一層混凝土約10cm ，以保證新澆混凝土與老混凝土結(jié)合良好。必要時(shí)，可根據(jù)情況實(shí)施二次振搗，直至混凝土表面平坦停止下沉、泛漿且沒有大的氣泡出現(xiàn)。另外，對(duì)于施工時(shí)可能存在的混凝土振動(dòng)器混用情況，要特別注意功率的差異。不同形式、功率的振動(dòng)棒的振動(dòng)力有所差別。如對(duì)于同一種振動(dòng)器采用ZN50 的振動(dòng)棒，其振動(dòng)力要較ZN35 的振動(dòng)棒大2. 8 倍左右，應(yīng)合理選用進(jìn)行施工。

2.5 拆模與養(yǎng)生

墩柱施工中，應(yīng)注意適時(shí)拆模，加強(qiáng)養(yǎng)生，以免造成由于養(yǎng)生不當(dāng)產(chǎn)生的外觀質(zhì)量問題。立柱的拆模時(shí)間與所用的水泥、氣溫等密切相關(guān)，一般在澆筑完成12h 后即可拆模。 采用塑料薄膜包裹立柱，在墩柱頂面放置水桶用滴灌方法養(yǎng)生，養(yǎng)生時(shí)間不小于7d ，效果較理想。

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)墩柱外觀易于出現(xiàn)的問題，通過試驗(yàn)施工，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真分析，尋找原因，并采取了一系列有效施工控制措施。從施工效果來看，麻面、水紋、蜂窩及氣泡等外觀缺陷基本消除，模板接縫處理平順，立柱表面光潔、顏色均一，取得了預(yù)期的效果。墩柱的外觀質(zhì)量在施工中對(duì)其進(jìn)行有效的控制就顯得個(gè)更為重要。