橋梁混凝土外觀質(zhì)量控制措施

張 海,殷長(zhǎng)燕,鄭福壽

（甘肅隆源設(shè)備材料有限公司，甘肅 蘭州 730050）

0 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，橋梁的存在意義已經(jīng)不是單純的滿(mǎn)足跨江、跨河、穿越溝壑的要求，在設(shè)計(jì)上更加注重追求景觀效果，這一點(diǎn)在市政橋梁建設(shè)中尤為突出，不僅僅追求橋的實(shí)用性，更要求其滿(mǎn)足觀賞性的要求。市政橋梁普遍采用造型美觀的懸索橋、斜拉橋和拱橋，高速公路橋梁一般采用梁式橋。不論哪種形式的橋梁對(duì)混凝土外觀的要求標(biāo)準(zhǔn)都比較高，橋梁構(gòu)造美觀，不僅需要構(gòu)造物來(lái)襯托，同時(shí)也需要混凝土外觀質(zhì)量折射出實(shí)體質(zhì)量。

混凝土構(gòu)造物的外觀表象評(píng)定是橋梁質(zhì)量檢測(cè)的關(guān)鍵項(xiàng)目，但受地域不同和施工水平差異的影響，混凝土外觀質(zhì)量仍然是橋梁施工過(guò)程中的管控難點(diǎn)。盡管相關(guān)技術(shù)人員一直在不斷研究?jī)?yōu)化，但由于混凝土外觀質(zhì)量[1]的影響因素多，控制手段復(fù)雜多變，有些問(wèn)題仍未得到有效解決，對(duì)施工單位造成了諸多困擾。文章主要針對(duì)傳統(tǒng)梁式橋墩柱混凝土外觀控制問(wèn)題，結(jié)合施工中遇到的相關(guān)問(wèn)題以及解決方法，對(duì)實(shí)踐中取得的一些混凝土外觀質(zhì)量的提升措施進(jìn)行分析和總結(jié)。

1 墩柱混凝土外觀常見(jiàn)問(wèn)題及原因分析

1.1 錯(cuò)臺(tái)、錯(cuò)縫嚴(yán)重

墩柱澆筑模板一般都是水平和縱向分節(jié)段拼裝，拼縫的存在導(dǎo)致混凝土澆筑完拆模以后，出現(xiàn)橫向和豎向拼縫，錯(cuò)臺(tái)、錯(cuò)縫的出現(xiàn)跟模板加工質(zhì)量和施工過(guò)程管控息息相關(guān)。

（1）模板加工過(guò)程中，加工水平和精細(xì)化程度將直接影響拼模后的效果，如加工不規(guī)范，或在裁切焊接過(guò)程中控制不嚴(yán)，導(dǎo)致混凝土施工時(shí)模板很難校正。

（2）施工過(guò)程中模板拼裝不規(guī)范，接縫處處理不當(dāng)，導(dǎo)致漏漿和錯(cuò)臺(tái)出現(xiàn)，甚至出現(xiàn)拼縫處混凝土夾層。

（3）模板連接螺栓未滿(mǎn)上或者螺栓未擰緊導(dǎo)致澆筑過(guò)程中螺栓松動(dòng)，導(dǎo)致模板變形，影響整體效果。

1.2 蜂窩麻面、砂線(xiàn)

墩柱蜂窩麻面、砂線(xiàn)既影響外觀質(zhì)量，又牽扯到實(shí)體質(zhì)量問(wèn)題，分析產(chǎn)生原因主要有以下幾點(diǎn)。

（1）混凝土配合比和坍落度影響澆筑質(zhì)量，混凝土坍落度過(guò)小導(dǎo)致振搗過(guò)程中氣泡不易溢出，不能很好地提漿。

（2）混凝土漏振或振搗時(shí)間過(guò)短導(dǎo)致表面氣泡較多，導(dǎo)致外觀質(zhì)量差。

（3）脫模劑選用不當(dāng)，導(dǎo)致氣泡不易溢出，影響外觀。

（4）一次澆筑過(guò)厚，導(dǎo)致不能充分振搗，氣泡無(wú)法排除。

（5）模板加固不穩(wěn)當(dāng)，澆筑過(guò)程中來(lái)回晃動(dòng)導(dǎo)致模板變形不連續(xù)，混凝土表面的水或漿液順著空隙向下走從而形成砂線(xiàn)。

1.3 混凝土表面色澤不均勻

混凝土外觀的一個(gè)重要表現(xiàn)就是色澤的亮度和均勻性，色澤不均勻?qū)⒅苯訉?dǎo)致整個(gè)墩柱的外觀質(zhì)量變差。影響混凝土表面色澤的因素主要有以下方面。

1.3.1 不同批次原材料混用

墩柱外觀出現(xiàn)色差其根本原因是水分帶著混凝土內(nèi)部具有顏色的細(xì)顆粒在表面分布不均勻?qū)е碌?，常常表現(xiàn)為黑色條帶狀，尤其以環(huán)向最為常見(jiàn)，主要影響因素為水泥和集料的不同批次顏色發(fā)生變化導(dǎo)致混凝土節(jié)段色差明顯。

1.3.2 模板未打磨干凈

模板打磨的光潔程度對(duì)混凝土外觀至關(guān)重要，所有模板殘留物都將在拆模后附著于墩柱混凝土表面，并且很難消除。最為明顯的是模板銹跡未打磨干凈導(dǎo)致整個(gè)混凝土外觀顏色暗黃交替。

1.3.3 澆筑過(guò)程控制不規(guī)范

澆筑過(guò)程中未正確放置串筒，串筒不居中導(dǎo)致混凝土下落后一邊骨料堆積漿液流向另一側(cè)，導(dǎo)致兩側(cè)顏色不一致，漿液集中一側(cè)混凝土呈現(xiàn)青色。實(shí)踐中串筒是否居中放置比不安裝串筒對(duì)混凝土外觀造成的影響更大。

1.4 水波紋，澆筑分層明顯

水波紋和澆筑分層明顯也是墩柱常見(jiàn)的外觀質(zhì)量問(wèn)題，水波紋和澆筑分層的出現(xiàn)跟混凝土原材料、澆筑過(guò)程、振搗工藝有關(guān)，產(chǎn)生的主要原因如下。

1.4.1 混凝土原材料及水灰比影響

沙子細(xì)度模數(shù)偏大導(dǎo)致混凝土保水性差，不耐震，振搗過(guò)程中容易出水，從而導(dǎo)致后期拆模后出現(xiàn)水波紋?；炷了冶冗^(guò)大出現(xiàn)泌水也將直接導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)水波紋。

1.4.2 振搗工藝不規(guī)范

澆筑分層明顯主要跟施工過(guò)程中節(jié)段分層厚度，每層振搗時(shí)長(zhǎng)，分層澆筑等待時(shí)間以及振搗工藝都有很大的關(guān)系?；炷翝仓舆^(guò)薄容易產(chǎn)生過(guò)振和節(jié)段分層多的現(xiàn)象。每層振搗時(shí)長(zhǎng)的差異將影響每層外觀的差異，時(shí)間長(zhǎng)容易發(fā)青，時(shí)間短容易產(chǎn)生漏振現(xiàn)象。澆筑上層混凝土?xí)r未將振搗棒插入下一層混凝土中，從而出現(xiàn)分層現(xiàn)象。

1.4.3 澆筑過(guò)程不連續(xù)

有時(shí)受天氣或供料影響，如果澆筑連續(xù)性不能保證，上下層澆筑間隔時(shí)間過(guò)久就會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象。

1.5 露筋

露筋是墩柱混凝土表面常見(jiàn)的外觀質(zhì)量問(wèn)題，其原因主要為振搗過(guò)程中為了方便省時(shí)直接將振動(dòng)棒靠在鋼筋上振搗，導(dǎo)致墩柱鋼筋籠箍筋形狀映射在混凝土外觀上，嚴(yán)重影響墩柱混凝土的美觀和質(zhì)量。

1.6 養(yǎng)生不當(dāng)影響外觀質(zhì)量

墩柱混凝土養(yǎng)生方式不恰當(dāng)也將影響混凝土外觀，塑料薄膜養(yǎng)生會(huì)導(dǎo)致養(yǎng)生完成后墩柱表面出現(xiàn)魚(yú)鱗狀的白色附著物，對(duì)墩柱混凝土外觀造成影響。

1.7 表面裂紋

墩柱拆模一段時(shí)間后個(gè)別墩身會(huì)出現(xiàn)細(xì)小的表面裂紋，墩頂四周也會(huì)沿著柱頂向下產(chǎn)生豎向裂紋。其產(chǎn)生原因主要有：

（1）模板拆除時(shí)間過(guò)早，使墩柱自身過(guò)早受壓。

（2）模板拆除后直接在墩柱表面噴灑冷水，導(dǎo)致溫差變化過(guò)快產(chǎn)生收縮裂縫。

（3）墩頂混凝土澆筑完成后未對(duì)頂部浮漿進(jìn)行清理，或者未收面導(dǎo)致墩頂部位混凝土收縮產(chǎn)生裂縫。

（4）收面或養(yǎng)生過(guò)程中對(duì)墩頂預(yù)留鋼筋產(chǎn)生擾動(dòng)，將導(dǎo)致裂縫在混凝土凝固過(guò)程中產(chǎn)生擴(kuò)散，沿墩頂主筋產(chǎn)生裂縫。

2 墩柱混凝土外觀質(zhì)量控制措施

從上述常見(jiàn)問(wèn)題可以看出影響混凝土外觀質(zhì)量的因素很多且涉及面廣泛，主要有混凝土原材料和配合比、模板安拆、脫模劑選擇、混凝土施工工藝4大類(lèi)。針對(duì)以上出現(xiàn)的問(wèn)題，分析制定相應(yīng)的解決措施：

2.1 混凝土原材料和配合比

混凝土原材料和配合比問(wèn)題一直都是影響混凝土實(shí)體質(zhì)量和外觀質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

混凝土色差主要來(lái)源于原材料，水泥的影響是整體性的，粉煤灰里的黑色懸浮物影響是局部的。所以對(duì)于分2次施工的上下節(jié)墩柱，施工前一定要確保水泥廠(chǎng)家固定，水泥顏色不發(fā)生大的變化，檢驗(yàn)合格后方可入庫(kù)使用。對(duì)于一些不能避免的黑色懸浮物，施工振搗過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)有黑色物質(zhì)泛出，應(yīng)及時(shí)用棉布或土工布吸附，避免后期附著于墩柱表面。

根據(jù)混凝土泌水和離析問(wèn)題，主要對(duì)砂石料和外加劑進(jìn)行調(diào)整，尤其對(duì)沙子的含泥量和細(xì)度模數(shù)進(jìn)行控制，增大混凝土流動(dòng)性、黏聚性和保水性，避免振搗過(guò)程出水。針對(duì)墩柱施工對(duì)混凝土坍落度的要求，坍落度宜控制在160～180 mm。過(guò)小不容易振搗，過(guò)大容易泌水泛漿影響色澤，混凝土摻水量過(guò)大會(huì)導(dǎo)致混凝土黏聚性變差，從而導(dǎo)致分層離析。減水劑作為混凝土中的主要外加劑，其主要作用是抗?jié)B和減少空隙，所以減水劑的選擇和摻量對(duì)混凝土的質(zhì)量起關(guān)鍵作用?；炷撂畵p過(guò)快以及坍落度過(guò)大產(chǎn)生泌水都跟減水劑息息相關(guān)。

2.2 模板安裝

模板打磨、拼縫處理及安裝加固的質(zhì)量直接影響混凝土的外觀質(zhì)量[2]。

2.2.1 模板打磨

模板打磨除銹應(yīng)遵循以下原則：

（1）氣候濕潤(rùn)并且降水頻繁地區(qū)，打磨模板一定要遵循“表面干燥打磨”的原則，模板打磨前用吹風(fēng)機(jī)將表面吹干，在完全干燥的情況下對(duì)模板進(jìn)行打磨處理，并且打磨完要盡快合模，保證其噴涂脫模劑前模板處于干燥狀態(tài)。

（2）長(zhǎng)期存放模板表面刷水泥漿反復(fù)打磨，為了保證混凝土外觀顏色的均勻和光澤，模板使用前一定要多次打磨徹底后再合模，尤其長(zhǎng)時(shí)間存放未使用的模板必須進(jìn)行表面刷水泥漿，待水泥漿干燥后進(jìn)行打磨，反復(fù)進(jìn)行此工序至少3次方可進(jìn)行下一步施工。

2.2.2 模板拼縫處理

模板拼縫處理應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）模板拼縫及錯(cuò)臺(tái)調(diào)校。對(duì)于拼縫錯(cuò)臺(tái)首先進(jìn)行人工撬合調(diào)整，對(duì)于模板的小變形導(dǎo)致的小錯(cuò)臺(tái)采取打磨處理，對(duì)于稍大的變形采用原子灰進(jìn)行過(guò)渡處理。

（2）模板拼縫密封性處理。模板拼縫處全部采用雙面膠進(jìn)行貼合處理，且雙面膠必須要貼在距內(nèi)側(cè)邊緣1～2 mm為宜，達(dá)到密封效果的同時(shí)也防止雙面膠侵入到混凝土中。

（3）模板拼縫螺栓安裝。墩柱拼縫調(diào)校完畢后，根據(jù)柱徑大小和模板承受荷載大小確定螺栓直徑和數(shù)量，一般要求螺栓要滿(mǎn)上，螺栓力矩保證澆筑過(guò)程中不松動(dòng)。

2.2.3 模板安裝加固

為防止混凝土澆筑過(guò)程中模板發(fā)生晃動(dòng)，導(dǎo)致模板變形不連續(xù)，在墩柱模板安裝就位后必須采用纜風(fēng)繩進(jìn)行4個(gè)方向的固定并且要確保牢靠不晃動(dòng)，不僅能防止?jié)仓^(guò)程中墩柱偏位，還能有效預(yù)防澆筑過(guò)程中墩身出現(xiàn)砂線(xiàn)和顏色不均勻等外觀質(zhì)量問(wèn)題[3]。

2.3 脫模劑的選用

脫模劑一般分為油性脫模劑和水性脫模劑2種。

2.3.1 油性脫模劑

油性脫模劑在施工中是最常用的一種脫模劑，一般是由油基材料調(diào)配而成。油性脫模劑對(duì)模板腐蝕性小不會(huì)對(duì)模板的使用壽命造成影響。油性脫模劑在使用過(guò)程中具有揮發(fā)快，不需要利用高溫蒸發(fā)的特點(diǎn)，但使用完以后模板表面殘留物比較多，刺激性氣味比較重。傳統(tǒng)的機(jī)油或食用油，也常被用作脫模劑，但其黏稠度高，振搗過(guò)程中導(dǎo)致氣泡不容易溢出，造成拆模后混凝土表面氣泡較多，嚴(yán)重影響混凝土外觀質(zhì)量。

油性脫模劑優(yōu)點(diǎn)為易脫模，不易黏模；缺點(diǎn)為脫模次數(shù)少，產(chǎn)品表面容易起泡脫層，后期處理較麻煩。

2.3.2 水性脫模劑

水性脫模劑也稱(chēng)為水質(zhì)脫模劑，是由有機(jī)高分子材料制成的一種新型脫模水劑，其特點(diǎn)是易溶于水，使用時(shí)需兌水后涂刷于模板表面，待水分揮發(fā)完以后在模板表面形成一層光滑的隔離膜，涂刷均勻后該膜能有效防止混凝土與模板直接接觸，并且在澆筑混凝土?xí)r，能夠使氣泡快速溢出，減少墩柱表面的蜂窩麻面，保證混凝土的外觀顏色。水性脫模劑拆模后表面自然分解，表面易于附著。

相比較使用效果來(lái)說(shuō)，水性脫模劑在混凝土質(zhì)量外觀方面更能滿(mǎn)足施工需求，尤其在干燥地區(qū)效果尤為顯著。需要注意的是脫模劑在涂刷到模板上以后不能再見(jiàn)水，雨水的沖刷加上水性脫模劑本身溶于水的特點(diǎn)，導(dǎo)致刷好脫模劑的模板見(jiàn)水后施工的混凝土出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象，影響墩柱外觀。此外水性脫模劑適用于高溫環(huán)境，涂刷方式建議采用噴霧器進(jìn)行噴涂，能夠保證其均勻性。

2.4 施工工藝

要想保證混凝土外觀質(zhì)量，規(guī)范施工工藝必不可少，施工工藝管控主要分3個(gè)階段，即入模階段、振搗階段和拆模養(yǎng)生階段。

2.4.1 入模階段

混凝土入模前必須嚴(yán)格檢測(cè)其坍落度和混凝土和易性，在確?；炷翙z測(cè)合格后方可澆筑[4]，墩柱澆筑一般都存在高空卸落問(wèn)題，必須設(shè)置串筒或溜槽等減速防離析裝置，減速裝置的安裝必須要保證居中且距離混凝土表面不能高于2 m。串筒安裝完成后必須要置于柱模中心位置，防止混凝土卸落后發(fā)生骨料堆積現(xiàn)象，導(dǎo)致墩柱2個(gè)面顏色不均勻。

2.4.2 振搗階段

混凝土振搗過(guò)程中一定要嚴(yán)格按照快插慢拔的基本原則，沿著墩柱一圈振搗，移動(dòng)間距不應(yīng)超過(guò)振搗器作用半徑的1.5倍?；炷寥肽＃凑諏?duì)稱(chēng)、均勻、分層的原則澆筑，每層厚度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定，一般在50 cm左右，不宜過(guò)大或過(guò)小。采用插入式振搗棒振搗，保證振搗充分且密實(shí)，振搗按操作規(guī)范要求進(jìn)行，不得漏振、過(guò)振和貼靠模板，振搗插入點(diǎn)應(yīng)盡量保證均勻且間距一致，采用梅花形布置，與側(cè)模應(yīng)保持5～10 cm距離；深度插入下層5～10 cm，每點(diǎn)20～30 s[5]。振搗過(guò)程中尤其要避免振搗棒直接接觸鋼筋，導(dǎo)致后期混凝土表面出現(xiàn)漏筋現(xiàn)象。

混凝土澆筑到頂部或完成后要盡量避免對(duì)墩頂主筋發(fā)生擾動(dòng)，導(dǎo)致柱頂裂縫出現(xiàn)，同時(shí)對(duì)于墩頂出現(xiàn)浮漿時(shí)應(yīng)及時(shí)清理，進(jìn)行頂部收面。

2.4.3 拆模養(yǎng)生階段

混凝土澆筑完成后不宜過(guò)早拆模，一般要保證澆筑完成至少24 h后進(jìn)行模板拆除，拆除過(guò)程中要防止用棍棒強(qiáng)行撬拆模板造成墩柱掉塊缺角。模板拆除后不要立即向墩柱表面噴淋冷水，防止短時(shí)間溫差過(guò)大導(dǎo)致混凝土表面開(kāi)裂，待其表面溫度開(kāi)始下降后再進(jìn)行灑水養(yǎng)生。墩柱養(yǎng)生一般有噴淋養(yǎng)生、蒸氣養(yǎng)生，一般天氣狀況良好氣溫較高時(shí)普遍采用噴淋養(yǎng)生，需要在墩柱表面裹覆保濕材料保證墩柱表面長(zhǎng)時(shí)間處于濕潤(rùn)狀態(tài)。推薦選取一布一膜土工布，布一側(cè)貼合墩柱，塑料膜一側(cè)處于外側(cè)，保濕養(yǎng)生效果佳且不會(huì)對(duì)墩柱表面造成水垢及鈣化物污染。

3 結(jié)語(yǔ)

橋梁混凝土外觀控制是一個(gè)系統(tǒng)且全面的過(guò)程，涵蓋了各個(gè)工序，文章結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，圍繞墩柱混凝土外觀控制進(jìn)行一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。從多個(gè)角度出發(fā)進(jìn)行原因分析，根據(jù)成因總結(jié)相應(yīng)的解決措施，總結(jié)出混凝土外觀質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)如下。

（1）混凝土原材料質(zhì)量和配合比問(wèn)題一直都是影響混凝土實(shí)體質(zhì)量和外觀質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

（2）模板的打磨除銹、拼縫處理及安裝固定等環(huán)節(jié)需要高度重視，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題將直接影響混凝土的外觀質(zhì)量。

（3）施工過(guò)程中應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度、雨季等特殊季節(jié)因素選用脫模劑。

（4）混凝土施工的入模階段、振搗階段和拆模養(yǎng)生階段與混凝土的外觀質(zhì)量及內(nèi)在質(zhì)量密不可分，需要按技術(shù)要點(diǎn)嚴(yán)加控制。