橋梁大體積混凝土施工表面質量控制

何翔 侯凱

（安徽路橋集團有限責任公司，安徽 合肥230000）

隨著現(xiàn)代化城市建設的逐漸推進，越來越多的工程陸續(xù)開建，其中橋梁建設是重點。大體積混凝土施工是橋梁中不可缺的部分，一般都處于受力點，對橋的穩(wěn)定性和牢固性起著重要的作用[1]。但是，在實際的施工過程中裂縫的出現(xiàn)對橋梁質量有著一定的危害，甚至威脅到結構的安全。我國規(guī)范中明確規(guī)定，實際尺寸大于1m 的部位的混凝土稱為大體積混凝土，而西方規(guī)定只要產(chǎn)生溫度影響的混凝土則為大體積混凝土[3]。目前，對于房建及水利工程的裂縫形成原因已有了較深入的研究，然而對橋梁這塊的重視程度稍顯不足。

1 工程概況

道路在樁號32+94 處跨越規(guī)劃卓越溪，本橋橋梁以正橋布設。依據(jù)卓越溪規(guī)劃上口寬橋梁規(guī)模確定為：27m+3×46m+27m五跨預應力系桿混凝土板拱橋。

橋梁橫斷面為：2m（中央鏤空帶）+2×0.5m（防撞護欄）+2×7.5m（機動車道）+2×2m（機非分隔帶）+2×3.5m（非機動車道）+2×3.15m（人行道）+2×0.35m（欄桿）＝36m。橋梁分四幅橋布置，橋寬均為8.49m，中幅橋之間鏤空處理，中幅橋與邊幅橋之間用縱縫連接（側分帶內）。

上部結構：27m+3×46m+27m 五跨預應力系桿混凝土板拱橋，主拱圈為無鉸拱，腹拱圈為雙鉸拱。

下部結構：樁接拱圈接實體式橋墩和肋板埋置式橋臺，墩臺均采用鉆孔灌注樁基礎。

該橋主拱圈混凝土采用C50 標號，拱圈厚度為1.2m，拱圈單跨跨徑為46m，全幅配筋相對較密，最小間距為10mm，最大間距為15mm。

圖1 卓越溪大橋立面圖

2 卓越溪橋的質量問題表現(xiàn)

2.1 拱圈斜面面氣泡嚴重。主要表現(xiàn)為：表面不平整、小坑多，多處地方明顯能看見石子外露；大小坑匯集在一起會形成麻面，嚴重影響外觀，甚至會危害質量問題，影響結構的承載性能，具體可見圖2。

2.2 拱圈側面細微裂縫。主要表現(xiàn)為：拱圈斜側面每個一定距離會有一道細微裂縫，其中有從上拱圈邊緣延伸至側面的，也有從側面出現(xiàn)的縱向裂縫，還有網(wǎng)格狀的裂縫，網(wǎng)格裂縫周邊溫度明顯較高。

2.3 側面明顯出現(xiàn)分層。在混凝土澆筑的過程中，采用分層澆筑的方式，橫向由外向內，確?；炷琳駬v密實，但是在側面模板拆除時，明顯看見表面形成分層現(xiàn)象，具體可見圖4。

圖2 拱圈斜面

圖3 側面裂縫種類

圖4 側表面分層

2.4 蜂窩麻面。取右幅第三跨南側拱圈某點作出分析，其主要表現(xiàn)為：在腹拱鉸接部位附件出現(xiàn)凹凸不平、表面石子清晰可見，無漿液覆蓋其表面，形狀似蜂窩。

圖5 蜂窩麻面

3 問題形成原因

3.1 表面氣泡。（1）粗細骨料級配不合理，粗骨料偏多，導致細骨料不足以填充其空隙，在骨料之間形成了太多的自由空隙，為氣泡的生成提供了空間[5]。（2）混凝土配比存在不合理之處，例如實際攪拌中的含砂率比理論配比值小，從而各骨料之間的空隙得不到填充；另外與混凝土的水膠比聯(lián)系也很密切，振搗后多余的水會游離出來并貼附在頂模上，形成氣泡[7，8]。一般情況下，水膠比越大，越容易生成氣泡，該結論在混凝土采用不同塌落度進行澆筑后的外觀可以得到證明。（3）模板的表觀質量對氣泡的形成也有一定的影響，模板的周轉次數(shù)直接影響外觀，通過幾次的混凝土澆筑可以發(fā)現(xiàn)，模板的周轉次數(shù)越少，氣泡就越少。在混凝土振搗的過程中，其中的水份會泌出來，貼在頂模、側模內表面，表面如果凹凸不平，就會聚集更多的水份，從而形成氣泡甚至出現(xiàn)麻面現(xiàn)象。

3.2 表面裂紋、麻面。（1）混凝土自身溫縮。橋梁主拱圈采用C50 標號混凝土，其中水泥含量相對較大，因此在反應的過程中會產(chǎn)生大量的水化熱，導致內部溫度急劇上升使混凝土變形，但是內部有鋼筋進行約束，進而生成裂縫。（2）沉降裂縫。主拱圈的設計相對比較保守，箍筋的最大間距為15mm，最小間距為10mm，過程中因綁扎的原因導致部分間距甚至更小。混凝土在振搗的過程中，骨料下降的過程受到鋼筋的阻礙，生成裂縫。（3）振搗問題?；炷恋恼駬v工序也會直接影響質量，甚至會危害整個建筑物的結構。振搗時間一般控制在15s-20s，時間太短，混凝土骨料不均與分布很可能會導致內部出現(xiàn)空洞、裂縫[8]。（4）后期養(yǎng)護不當。混凝土后期的養(yǎng)護時間一般控制在7d-14d，根據(jù)實際工程決定，養(yǎng)護時間過短，內部的水化熱得不到很好的釋放，必然會加劇裂縫的形成，所以在養(yǎng)護期間需要保持表面濕潤且覆蓋保濕、保溫材料，以免混凝土與外界溫度產(chǎn)生太大的溫差[8]。（5）模板安裝緊密性不夠。在澆筑過程中，側模連接不夠緊密，出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，導致表面的泥漿部分流出，留下骨料，拆模過后必然會形成蜂窩、麻面。

4 大體積混凝土澆筑質量控制要點

4.1 事前控制。在澆筑前，控制材料的配比，合理的控制混凝土的含水率能有效的避免表面氣泡的生成；另外認真檢查模板安裝質量，避免在澆筑過程中出現(xiàn)跑?，F(xiàn)象。

4.2 過程控制。澆筑過程中，要嚴格按方案施工，其中包括澆筑順序、振搗時間、塌落度調整等，確?；炷翝仓馁|量。

4.3 事后控制。大體積混凝土澆筑完成后，拆模一般在澆筑完成24h 之后，具體可根據(jù)當?shù)貙嶋H溫度定奪。如果當?shù)貧鉁剌^低，應延長拆模時間，并在拆模過后及時的覆蓋保溫材料進行灑水養(yǎng)護，保持表面濕潤[4，5]。該工程的當?shù)貧鉁匾话?℃-15℃時，因此只在最高氣溫時灑水即可，所以要合理的選擇灑水養(yǎng)護時間。

綜述所述，橋梁中大體積混凝土質量問題主要由自身溫縮及施工操作不規(guī)范所致，施工過程中，操作不規(guī)范，很可能造成質量問題甚至質量事故，威脅工程的穩(wěn)定性，因此我們要嚴格規(guī)范施工流程，按施工交底、施工方案施工，切實提高工程質量，杜絕質量事故。