公路橋梁混凝土質(zhì)量通病成因及防治措施

文/趙光華

1 公路橋梁混凝土質(zhì)量通病的類型

公路橋梁工程混凝土質(zhì)量通病表現(xiàn)為多方面，按照橋梁結(jié)構(gòu)分為下部結(jié)構(gòu)質(zhì)量通病，如鉆孔灌注樁斷樁；上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量通病，如表面蜂窩麻面、鋼筋暴露、混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造裂縫、梁橋預拱度偏差、現(xiàn)澆箱梁撓度偏差；橋面鋪裝病害，如橋面鋪裝混凝土質(zhì)量差；附屬設施質(zhì)量通病，如橋頭跳車現(xiàn)象。本文主要分析了橋梁上部結(jié)構(gòu)混凝土質(zhì)量通病的成因和防治措施。

1.1 蜂窩麻面

在公路橋梁工程混凝土施工過程中產(chǎn)生蜂窩麻面的主要原因是：振搗不密實，混凝土中有多余空氣，混凝土凝結(jié)后就會產(chǎn)生蜂窩麻面；混凝土配合比不當，混凝土過于黏稠，使混凝土在攪拌時就會裹入大量氣泡，振搗時氣泡很難排出；再加上混凝土的和易性比較差，容易產(chǎn)生離析泌水，因此，施工人員在將混凝土倒入模具以后不敢進行充分的振搗，一旦模具里面的混凝土有大量的氣泡無法排出，會出現(xiàn)砂漿填充不飽滿現(xiàn)象，這些原因都會導致硬化混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)蜂窩麻面。

1.2 鋼筋暴露

在公路橋梁混凝土施工過程中，墊塊移位、墊塊布置太少或者漏放，就會導致鋼筋緊貼模板形成鋼筋外露；構(gòu)件結(jié)構(gòu)截面比較小，鋼筋過密，骨料卡在鋼筋上，這樣就會造成水泥漿不能夠有效充滿鋼筋周圍，造成鋼筋外露；混凝土澆筑過程中產(chǎn)生離析，靠模板部位的鋼筋缺漿，或者模板漏漿混凝土的保護層太小、保護層處于混凝土漏振、振搗不實；施工過程中振搗棒撞擊鋼筋、施工人員踩踏鋼筋，使鋼筋位移，造成露筋；此外，混凝土自身黏結(jié)力很強，可以將鋼筋握裹住，如果混凝土黏結(jié)性差，在干縮時也會產(chǎn)生鋼筋外露現(xiàn)象。

1.3 混凝土的構(gòu)造裂縫

公路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)造裂縫是在公路橋梁上因為非核載等原因產(chǎn)生結(jié)構(gòu)表面裂縫的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因有：施工過程中使用的水泥沒有合格的安定性，導致水泥中骨料含泥量過大或者骨料為風化性材料，會使?jié)仓蟮幕炷粮稍?表現(xiàn)為抗變形性能差；模板鼓出、模板接頭不當或脫模過早也會使混凝土產(chǎn)生裂縫；基礎與模板支架不均勻下沉會導致混凝土澆筑后不久產(chǎn)生較大寬度裂縫，混凝土攪拌時間和運輸時間過長會導致整個結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)裂縫，養(yǎng)護不及時，會在結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生方向不定的收縮裂縫；公路橋梁施工中大體積混凝土不同的位置產(chǎn)生的溫差比較大，在混凝土凝固時容易產(chǎn)生收縮力超越極限抗拉的強度，又或是混凝土的內(nèi)外溫差比較大，再加上施工現(xiàn)場的環(huán)境溫度和混凝土表面的溫差較大，混凝土在收縮與膨脹中引發(fā)裂縫[1]。

1.4 梁橋預拱度、撓度偏差

當相關人員對現(xiàn)澆筑的混凝土進行計算時，主要是以準確的數(shù)值為依據(jù)，并結(jié)合相關經(jīng)驗進行。但是因為采取的計算方式較為單一，因此導致獲取的預拱度值和具體施工環(huán)節(jié)到拱度存在著明顯的差別。針對預拱度來講，由于混凝土強度存在很大差別，彈性模量的穩(wěn)定性較低，因此影響了橋梁預拱值的準確性。當計算預拱值時，受預算因素和各項條件的影響可能造成預拱度偏差；懸臂澆筑箱梁的施工合龍時，梁底標高誤差超出允許范圍（撓度偏差）是由于橋梁在節(jié)段施工過程中，立模標高計算時采用的參考數(shù)據(jù)與施工過程中實際測量的數(shù)據(jù)有偏差，計算公式單純的以經(jīng)驗公式為主造成的。

2 公路橋梁混凝土質(zhì)量通病防治措施

2.1 蜂窩麻面的防治措施

為避免蜂窩麻面所造成的影響，需要從以下幾個方面入手。其一，使用合適外加劑，選用優(yōu)質(zhì)的引氣劑在混凝土中吸收氣泡，氣泡在混凝土中分布比較均勻，在拌制混凝土時應在其中加入消泡劑可以消除其中的氣泡；其二，降低混凝土黏稠度，應該根據(jù)比例的規(guī)定適當對混凝土中水灰比、砂率、膠結(jié)的用量、外加劑組分等進行調(diào)整，從而達到對混凝土黏稠性進行一定調(diào)整的目的；其三，加大對混凝土和易性特征的監(jiān)督控制力度，保證混凝土振搗時間的合理性，當混凝土存在著離析沁水問題以后，務必加強混凝土的處理力度。其四，控制模板表面質(zhì)量和安裝質(zhì)量，對模板進行打磨使表面光潔，模板接頭安裝平順不漏漿，隔離劑涂刷均勻不漏涂。

實際施工中如果出現(xiàn)蜂窩麻面影響外觀，需要進行處理，如果蜂窩麻面比較小，利用水泥漿進行修補，如果面積比較大，可采用砂漿進行修補并用磨光機砂輪片打磨平整。

2.2 鋼筋暴露的防治措施

避免鋼筋暴露，需要嚴格按照公路橋梁施工流程加以施工，確保墊塊厚度，按設計要求明確墊塊位置、數(shù)量和間距，控制保護層厚度不小于2cm。除此之外，在振搗過程中要避免振搗棒撞擊鋼筋、施工人員踩踏鋼筋，使鋼筋位移，及時清理出卡住鋼筋的粗顆粒石子，混凝土澆筑過程中要經(jīng)常檢查模板，對于模板移動、接縫漏漿要及時處理，不得對模板造成沖擊。

2.3 構(gòu)造裂縫的防治措施

混凝土裂縫是工程中常見病害，需要從以下方面進行防治：

在施工過程中應該盡量選用優(yōu)質(zhì)的水泥基，做好混凝土配合比的設計工作，保持相應的比例。適當添加有關的粉煤灰和緩凝劑，在各項設計條件以及施工環(huán)境均與基本工作需求相符合的現(xiàn)狀下，使用較小的水膠比在施工期間要降低水化熱，選取早期水化熱較低的水泥，在保證強度的情況下，盡可能地降低水泥使用量。

保持基礎和模板支架強度，穩(wěn)定性剛度，在兩者之間還必須采取合理的措施，以免施工期間發(fā)生不良的支架沉降或者模板沉降等問題導致較早的脫模。

要避免混凝土攪拌很長時間后才使用，以防泌水現(xiàn)象發(fā)生?；炷翝仓r要振搗充分，混凝土澆筑后要加強養(yǎng)護。在通過冷卻水管進行用水蓄水保溫養(yǎng)護時，應該盡量保持養(yǎng)護水溫和混凝土表面的溫差不大于15℃。同時，在使用硅酸鹽水泥或者普通的硅酸鹽水泥時，養(yǎng)護時間不少于14℃，其他品種水泥養(yǎng)護時間不少于21℃。在寒冷天氣或氣溫驟降天氣澆筑混凝土，應對外部進行覆蓋保溫并適當延長養(yǎng)護時間[2]。

嚴格控制施工期間的溫度，對混合料進行攪拌的時候，要盡量控制混合料的出料溫度，避免出現(xiàn)溫度過高或者過低的狀況，不能在中午高溫階段進行澆筑混凝土工作。在選用大體積的混凝土作業(yè)時，應該優(yōu)先選取礦渣水泥等低水化的熱水泥進行工作，并使用分層以及分塊澆筑等多種方式，于氣溫較低時進行澆筑，分層的厚度不大于30cm，分塊尺寸宜根據(jù)澆筑能力設置，以此提升散熱的效率。澆筑大體積混凝土時按照“內(nèi)降外?！钡脑瓌t，及時使用遮陽涼棚以及冷卻水管等方法，減少混凝土水化熱和推遲水化熱峰值等現(xiàn)象的出現(xiàn)，并對內(nèi)外溫度進行控制，使中心和表面溫差控制在25℃左右，表面溫度和大氣溫度差控制在20℃以內(nèi)，同一結(jié)構(gòu)的不同位置，溫度差控制符合設計及規(guī)范要求。

2.4 梁橋預拱度、撓度偏差防治措施

施工單位要把好材料關，強化混凝土質(zhì)量控制力度，增強質(zhì)量檢驗人員職責，做好各罐材料的檢查，堅決退回還不符合質(zhì)量要求的混凝土材料。在現(xiàn)場攪拌混凝土，需要嚴格按照配合比生產(chǎn)，控制攪拌時間，專職檢驗人員加強檢查。此外，還應從以下方面控制預拱度、撓度偏差：

提高支架基礎、支架及模板施工質(zhì)量，提高掛籃等懸臂澆筑設施安裝組拼質(zhì)量，并按要求進行預壓試驗或者是加載試驗，消除非彈力的變形現(xiàn)象，并向監(jiān)測人員以及施工人員提供非彈性變形的數(shù)值。確保模板的標高偏差控制在允許范圍內(nèi)，使上部結(jié)構(gòu)在支架或掛籃拆除后能達到設計規(guī)定的外形。

設立合適的觀測點以及相對坐標系，并以此為標準，建立相對的坐標控制立模標高值，使檢測人員能夠在現(xiàn)場施工過程中對斷面的標高值進行及時的采集和觀測并及時提供給監(jiān)控人員。

加強施工過程控制。嚴格控制施工過程中不平衡荷載的分布及大小，并且應該對預拱度偏差值及時調(diào)整；嚴格控制在張拉時混凝土的強度，保證混凝土強度能夠與梁段同條件養(yǎng)護，在制梁時施工人員還需要及時對混凝土彈性模量進行控制，存梁時間不宜過長且不同預制梁齡期不應相差太大；除此之外，還嚴格控制預應力筋在梁體結(jié)構(gòu)中對應的位置，控制張拉時的應力值。

大體積混凝土梁段澆筑時，應該在梁體上使用溫度觀測點進行相應的溫度監(jiān)測，這樣能夠及時把握梁段截面的內(nèi)外溫差以及梁斷截面的溫度分布狀況，可以獲得更加準確的溫度變化規(guī)律。

加強檢測，對發(fā)現(xiàn)的問題進行積極的反饋調(diào)整。首先，可以在箱梁的底板布置測點，在一天內(nèi)對溫度變化較小的時段進行測量，在測立模、混凝土澆筑前和混凝土澆筑后以及預應力束張拉前和預應力張拉后應該進行標高；在梁體內(nèi)布置測試的斷面和測點，在公路橋梁施工過程中，及時測試截面的應力變化與應力的分布，以便能夠及時對各施工階段被測梁段或梁體的應力值進行測量，是否與計算數(shù)值及分析相吻合。

3 結(jié)語

混凝土施工質(zhì)量對公路橋梁工程質(zhì)量有著直接性的影響，施工單位要提高認識，加強對混凝土施工作業(yè)的重視程度，全面探究產(chǎn)生質(zhì)量問題的成因，積極主動落實防治措施，對施工方案應該進行及時的調(diào)整優(yōu)化，選擇物美價廉的原材料，在遵循施工規(guī)范和要求的前提條件下，盡快實施混凝土施工作業(yè)，以此達到公路橋梁安全運行的目的。