小型薄壁U型槽預制件的質(zhì)量影響因素與控制措施

董姣芝

摘 要：以海南省紅嶺灌區(qū)田間工程小型薄壁U型槽預制件混凝土施工為例，介紹海南熱帶島嶼季風性氣候地區(qū)環(huán)境下，分析小型薄壁U型槽的質(zhì)量影響因素與控制措施。

關(guān)鍵詞：小型;薄壁;U型槽;影響因素;控制措施

中圖分類號：TB ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.04.094

1 概述

1.1 工程概況

海南省紅嶺灌區(qū)田間工程涉及屯昌縣、定安縣、?？谑小⑽牟兴膫€市縣。田間工程建設內(nèi)容包括建設U型預制件砼斗渠（分斗渠）、農(nóng)渠、農(nóng)溝、干管（分干管）、排水斗溝、新建機耕路、改建機耕路、新建加壓泵站，累加總長約8488.572km，U型預制件砼斗渠、分斗渠、農(nóng)渠、農(nóng)溝總長3679.53km，占全線長度的43.3%，其中壁厚4cm的U30、U40預制件砼2849.64km，占U型預制件砼總長度的77.4%。

1.2 需要關(guān)注的問題

在U型槽預制件混凝土施工中，壁厚4cm的U30、U40小型預制件占U型槽預制件總長的77.4%，因此，控制好小型薄壁U型槽預制件的質(zhì)量是田間工程混凝土質(zhì)量控制過程中的一個非常必要的重點環(huán)節(jié)。

2 小型薄壁U型槽預制件的質(zhì)量缺陷成因分析

通過對現(xiàn)場多個 U 型槽預制場的實地考察，觀看整個小型薄壁U 型槽預制件制作過程，并對小型薄壁U 型槽預制件的質(zhì)量缺陷進行分析，歸納、總結(jié)了小型薄壁U 型槽預制件制作成型過程中存在的外觀質(zhì)量缺陷形式和種類以及外觀質(zhì)量缺陷的成因。現(xiàn)從人、機、料、法、環(huán)、測等因素具體分析小型薄壁U 型槽預制件的質(zhì)量缺陷形式和種類及成因如下。

2.1 麻面

成因分析：（1）U型槽模板長度為1m的鋼模板，選擇的插搗工具不合適或插搗不密實，沒有將混凝土中的氣泡及時引出，致使氣泡滯留于混凝土與模板之間，造成麻面;（2）混凝土拌和物坍落度過大，易產(chǎn)生離析，水泥漿體順著內(nèi)外模板間隙處漏走，導致U型槽預制件表面砂漿缺損，進而產(chǎn)生麻面;（3）澆筑U型槽混凝土下料前對模板清理工藝不當，以及內(nèi)外模板卡扣不緊或卡扣數(shù)量不足，使內(nèi)外模板卡扣不嚴密，造成水泥漿體順著內(nèi)外模板的間隙流走，導致U型槽預制件表面砂漿缺損，進而產(chǎn)生麻面;（4）模板表面附有原混凝土漿、砂漿、水泥漿等其它不潔凈雜物，導致U型槽預制件制作成型后表面出現(xiàn)麻面;（5）模板脫模劑涂刷不均勻或面部漏刷，容易出現(xiàn)拆模時U型槽混凝土表面粘結(jié)模板，引起麻面;（6）第一次使用新模板刷脫模劑不充分，U型槽預制件成型后表面出現(xiàn)花紋式的麻面。

2.2 蜂窩

成因分析：（1）混凝土配合比采用不合理，石頭多、砂子少或砂、石級配不好，使混凝土和易性差，易產(chǎn)生離析，造成U型槽預制件表面局部砂漿缺損嚴重，形成蜂窩;（2）砂子偏粗，砂的空隙率大，混凝土密實度降低，混凝土和易性差，易產(chǎn)生離析;（3）作業(yè)人員質(zhì)量意識淡薄，為施工方便擅自加水，增大坍落度;（4）模板孔隙未堵好，模板加固螺絲螺帽數(shù)量不足、卡扣數(shù)量不夠或加固螺絲未完全緊固，使內(nèi)外模板卡扣不嚴密，導致漏漿嚴重;（5）搗實工具不合適、搗實不到位，使混凝土不均勻、不密實，造成局部砂漿缺損嚴重;（6）混凝土下料方法不當，混凝土產(chǎn)生離析;（7）混凝土攪拌不充分使混凝土漿體包裹骨料不充分，造成構(gòu)件表面局部砂漿缺損嚴重。

2.3 孔洞

成因分析：（1）U型槽內(nèi)外模板間距偏小，搗實混凝土拌和物困難，沒有插振到位的地方容易形成孔洞;（2）砂石骨料級配不好，致使混凝土拌和物流動性差，或混凝土拌和物出現(xiàn)離析，粗骨料下沉集中，造成混凝土澆筑不暢;（3）插搗工具不合適，導致?lián)v實不充分，造成部分混凝土松散;（4）水泥結(jié)塊或骨料中含有泥塊等雜物，影響水泥砂漿與骨料之間的膠結(jié)，造成部分混凝土松散;（5）骨料粒徑過大，混凝土下料中被鋼筋卡住，致使其下部混凝土形成孔洞;（6）澆筑時未分層下料，使下部混凝土插搗不充分，形成松散部分。

2.4 缺棱掉角

成因分析：（1）U型槽模板耳朵端口設計角度偏小，導致拆模困難，引起嚴重缺棱少角;（2）施工人員經(jīng)驗不足，拆模用力過猛，使U型槽邊角受外力或重物撞擊，棱角被碰掉;（3）拆模方法不當或模板使用頻繁，使模板變形，致使拆模困難，引發(fā)嚴重的缺棱少角;（4）U型槽成型后，用專用車運輸過程中，路面不平整，造成構(gòu)件邊角掉落;（5）模板表面混凝土漿、水泥漿等殘渣未清理干凈;（6）施工人員經(jīng)驗不足，拆模時間過早，混凝土本身強度低，造成混凝土邊角很容易隨模板拆除而破損;拆模時間過遲，用力敲打鋼模，容易造成U型槽棱角缺損。

2.5 干縮裂縫

成因分析：（1）U型槽混凝土成型后未及時養(yǎng)護或養(yǎng)護不當，受到風吹日曬使混凝土表面水分散失過快、過多，導致混凝土表面收縮劇變，而混凝土內(nèi)部溫度變化很小、收縮小，由于混凝土內(nèi)部的約束作用產(chǎn)生拉應力而引起開裂;（2）采用細度模數(shù)小和含泥量大的粉砂作為原材料配制混凝土，導致預制構(gòu)件抗拉強度低，收縮大而產(chǎn)生干縮裂縫;（3）混凝土坍落度過大或振實過度容易產(chǎn)生離析，造成U型槽上部端口砂漿多，收縮性大，引起端口出現(xiàn)深度裂縫;（4）施工人員經(jīng)驗不足，拆模時間過早，混凝土中的水分過早蒸發(fā)導致較大的收縮變形，從而在混凝土表面出現(xiàn)干縮裂紋。

2.6 爛根

成因分析：（1）模板加固螺絲螺帽數(shù)量不足、加固螺絲未完全緊固，導致漏漿嚴重，引起爛根現(xiàn)象;（2）U型槽預制場地不平，模板與地面接觸的間隙較大，水泥漿體從模板底部流走，導致U型槽下部爛根嚴重;（3）模板孔隙未堵好，造成嚴重漏漿或爛根。

3 質(zhì)量控制措施

經(jīng)過現(xiàn)場實際考查，形成小型薄壁U型槽預制件外觀質(zhì)量缺陷的原因是多方面的，既有施工人員管理不到位、作業(yè)人員操作不規(guī)范以及技術(shù)配合比不合理，也有使用工具不合適、模板損壞等多種原因?，F(xiàn)從人、機、料、法、環(huán)、測等方面，有針對性地制定質(zhì)量控制措施。

3.1 技術(shù)措施

3.1.1 設計合理的混凝土配合比

海南省紅嶺灌區(qū)田間工程U型槽強度等級為C25，根據(jù)海南省地材的實際情況，結(jié)合現(xiàn)場施工條件，同時滿足人工澆筑壁厚為4cm的U型槽混凝土前提下，混凝土施工配合比進行兩次調(diào)整。在水泥品種不變的情況下，第一次選擇細度為2.2～3.0的河砂，粒徑規(guī)格為5～25mm的碎石，進過試驗，施工作業(yè)人員反饋：（1）石頭容易被卡在下部三分之一的橫向鋼筋處，造成鋼筋露筋，同時下部出現(xiàn)孔洞現(xiàn)象;（2）插搗時阻力比較大，有些位置難以搗實充分，容易出現(xiàn)孔洞現(xiàn)象。第二次選擇粒徑規(guī)格為5～20mm的碎石進行試驗，露筋、孔洞現(xiàn)象大有改善，但外觀麻面還時有發(fā)生，查其原因為砂子細度模數(shù)大，砂子偏粗。經(jīng)過幾次調(diào)試，砂子細度為2.2～2.6時混凝土拌和物的工作性良好，U型槽拆模后的外觀質(zhì)量有了很大改觀，最終U型槽的混凝土配合比碎石選定粒徑規(guī)格為5～20mm的碎石，砂子細度以2.2～2.6為控制基準進行施工配合比的調(diào)整。因此，設計一個合理的混凝土配合比是小型薄壁U型槽預制件混凝土施工的前提。

3.1.2 混凝土拌制前的質(zhì)量保證措施

（1）對每個新開工的U型槽預制場施工作業(yè)人員進行U型槽施工技術(shù)交底。

（2）對進場的各原材料進行抽樣檢測，確保水泥、砂石骨料均為合格品，特別是預制U型槽的砂子，對細度要加以控制，控制范圍為2.2～2.6。

（3）嚴格控制好砂石骨料的粒徑，避免出現(xiàn)超徑，試驗室加強對砂子的檢測頻次，及時提供粗細砂摻配比例，確保預制U型槽的砂子細度在2.2～2.6范圍內(nèi)。

（4）配備合適的搗實工具：1m長鋼寸管，一頭套0.2m長Ф18圓鋼，并打磨成鋼釬狀，工人使用方便，確保下部混凝土插搗到位;配備2～3把橡膠錘，輕敲鋼模板，幫助混凝土中的氣泡排出。

（5）配備足夠的模板緊固螺絲螺帽，確保內(nèi)外模板卡扣充分，并逐一檢查模板加固情況。

（6）對端口角度偏小的模板加以調(diào)整到合適角度，定期校正變形的模板，嚴禁使用變形模板，對難以校正的模板予以清除出場。

（7）及時清理模板上的混凝土漿、砂漿、水泥漿等其它不潔凈雜物，確保模板表面潔凈、無雜物附粘。

（8）模板刷脫模劑要充分，特別是新進鋼模板刷脫模劑更要充分。

（9）U型槽預制場地要整平或進行場地硬化。

3.1.3 混凝土拌制及運輸過程中的質(zhì)量控制措施

（1）嚴格控制混凝土配合比，并做到各原材料稱量準確。

（2）控制混凝土攪拌時間，最短不得少于規(guī)范要求，確?；炷翑嚢杈鶆颉?/p>

（3）在各原材料稱量準確的前提下控制好混凝土的坍落度，并加強坍落度檢測頻次，控制坍落度在16～18mm范圍內(nèi)。

（4）控制混凝土的水灰比、水泥用量，砂率不要過大。

（5）監(jiān)督現(xiàn)場混凝土拌制、避免使用過量粉砂，并嚴格控制砂、石的含泥量。

（6）混凝土拌和物采用手推小斗車人工運輸。

3.1.4 混凝土澆筑及養(yǎng)護過程中的質(zhì)量控制措施

（1）用小灰桶將運輸振動過的混凝土拌和物在小斗車里拌勻。

（2）U型槽混凝土澆筑采用小灰桶進行分層下料，下料一層，插搗一次，分2～3層完成，確保混凝土插搗充分。

（3）控制振搗時間，最短不得少于規(guī)范要求，也不得過度插搗，導致粗骨料下沉集中，水泥漿體在上部集中。

（4）監(jiān)督現(xiàn)場混凝土拌制、U型槽上口端均勻擠壓包裹水泥漿的中石，進行兩次收面。

（5）拆模時注意對邊角的保護，避免用力過猛。

（6）拆模后的U型槽采用土工布覆蓋并及時灑水養(yǎng)護或整個預制場安裝地灌灑水養(yǎng)護。

（7）養(yǎng)護前避免太陽直接暴曬，U型槽預制件在連續(xù)養(yǎng)護期內(nèi)始終保持濕潤，如有必要適當延長養(yǎng)護時間。

3.1.5 其他措施

（1）根據(jù)外界氣候，適時調(diào)整作息時間，避開一天中的高溫時段，減少因高溫水分丟失快產(chǎn)生的裂縫。

（2）U型槽預制件在運輸過程中，需保持路面平整，防止U型槽預制件運輸中因顛簸而受損。

3.2 組織措施

對每一個U型槽預制場，在U型槽混凝土施工前，嚴格按照審批后的專項施工組織設計和技術(shù)方案配備人員、機械、設備、材料等。搞好現(xiàn)場安全、施工技術(shù)交底工作、配備專職質(zhì)檢員進行檢查;施工過程中，重點控制U型槽混凝土的水灰比、坍落度。加強各U型槽預制場的施工管理，做好U型槽混凝土施工前的各項準備工作，確保U型槽混凝土施工措施落實到位。每月進行一次質(zhì)量檢查，對檢查出的不合格U型槽現(xiàn)場集中銷毀，不允許不合格U型槽預制件流轉(zhuǎn)到下一道工序。

4 U型槽混凝土預制件質(zhì)量控制比對情況

通過對田間工程定安片區(qū)安良預制場的U30、U40兩種規(guī)格的U型槽預制件進行質(zhì)量檢查，其質(zhì)量檢查的數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計見表1～表4。從表1～表4可以看出，U30、U40兩種規(guī)格的U型槽預制件混凝土的施工工藝在不斷完善，施工質(zhì)量有了很大提高。U30、U40兩種規(guī)格的U型槽預制件的合格率由76.9%提高到95.6%，達到了95.0%的目標控制值。

5 結(jié)語

通過對田間工程小型薄壁U型槽預制件混凝土施工質(zhì)量影響因素的認真分析，并采取了一系列的質(zhì)量控制措施，我們對小型薄壁U型槽預制件混凝土澆筑技術(shù)有了很大的提高，積累了一定的施工經(jīng)驗，為今后類似工程提供一定的參考價值。

參考文獻

[1]佟澤民，劉麗.預制構(gòu)件外觀質(zhì)量缺陷與修復[J].內(nèi)蒙古公路與運輸，2008，（06）：21-24.

[2]崔育.淺析現(xiàn)澆混凝土冬季施工技術(shù)[J].科學之友，2011，（04）：54-55.

[3]李一凡.預制混凝土構(gòu)件常見質(zhì)量缺陷及防治方法[Z].2012：4.

[4]阿迪力江·吐爾洪.橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制探討[J].交通標準化，2013，（15）：40-42.

[5]封濤.小型農(nóng)田水利預制砼U型槽質(zhì)量影響因素實驗研究[D].南昌：南昌大學，2015.

[6]張樹艷.冬季現(xiàn)澆混凝土地基基礎施工技術(shù)應用[J].化工管理，2017，（22）：171.

[7]何慶姝.橋梁混凝土裂縫產(chǎn)生原因及控制措施分析[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2018，45（22）：110-111.

[8]劉曉波，杜鑫磊.橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及控制措施分析[J].黑龍江交通科技，2019，42（7）：123-124.