清水混凝土結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量的控制與評(píng)定

清水混凝土結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量的控制與評(píng)定

下梁結(jié)構(gòu)主要包括樁基本結(jié)構(gòu)、系梁（承臺(tái)）、墩柱和蓋梁。除樁基礎(chǔ)之外,這些結(jié)構(gòu)基本都采用清水混凝土。對(duì)于這些混凝土結(jié)構(gòu)的施工,不僅應(yīng)控制其強(qiáng)度,而且應(yīng)控制其外觀質(zhì)量?；炷镣庥^質(zhì)量反映了混凝土澆筑、施工組織、模板及鋼筋等方面的施工管理水平。提高混凝土外觀質(zhì)量,可以保證混凝土保護(hù)層質(zhì)量,防止鋼筋銹蝕,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的耐久性。在橋梁工程中,對(duì)采用清水混凝土的結(jié)構(gòu),其外觀質(zhì)量控制尤為重要?；炷镣庥^質(zhì)量指標(biāo)包括:混凝土結(jié)構(gòu)的軸線、標(biāo)高和尺寸是否準(zhǔn)確;陰陽(yáng)角是否順直;垂直度、平整度是否符合要求;施工縫、接槎處是否嚴(yán)密;表面是否密實(shí),有無(wú)裂縫、蜂窩、孔洞、露筋、麻面、泌水、起沙、脫皮、龜裂等缺陷;外表色澤是否清晰、統(tǒng)一和舒暢。在混凝土外觀質(zhì)量的控制和評(píng)定方面,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的尺寸、陰陽(yáng)角、垂直度、平整度、施工接縫、密實(shí)度和防裂等方面,目前已有較成熟的施工技術(shù)規(guī)范和質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),而其它方面,國(guó)內(nèi)目前尚未有比較詳細(xì)的技術(shù)規(guī)范和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。本文結(jié)合工程實(shí)例,從模板選擇與施工、混凝土配合比、澆灌方法、拆模養(yǎng)護(hù)等方面,敘述了橋梁工程下部結(jié)構(gòu)混凝土外觀質(zhì)量的控制方法。1高高高級(jí)合作型混凝土施工廣東省揭陽(yáng)至普寧高速公路第一、三和六合同段分別為汕梅鐵路跨線橋、榕江北河大橋和榕江南河大橋工程。3個(gè)合同段設(shè)計(jì)都為多跨簡(jiǎn)支梁橋,雙幅橋面總寬度26m。系梁截面(寬×高)有1×1m、1×1.2m和1.2×1.5m,跨度都是7.2m,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25,數(shù)量約1220m3;墩柱都是圓形,直徑有Φ1.2m、Φ1.3m和Φ1.6m,高度3.5～11.6m,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30,數(shù)量約4280m3;蓋梁截面(寬×高)有1.4×1.3m、1.5×1.4m和1.8×1.8m,長(zhǎng)度都是11.8m(其中每條蓋梁下兩墩柱中心距離為7.2m),混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30,數(shù)量約6470m3。模板都采用定型組合鋼模板,混凝土生產(chǎn)都采用裝有自動(dòng)送料和自動(dòng)計(jì)量裝置的攪拌站集中供應(yīng),每個(gè)攪拌站配置2臺(tái)攪拌機(jī),每盤混凝土出料量0.5m3?；炷吝\(yùn)輸方面,其中第一和第六合同段采用混凝土輸送泵,而第三合同段采用6m3混凝土攪拌運(yùn)輸車。在混凝土配合比設(shè)計(jì)上,第三合同段工程混凝土塌落度為6～7cm。而第一和第六合同段工程由于采用輸送泵,混凝土塌落度為9～13cm(輸送距離在100m以內(nèi)的9～10cm,輸送距離超過(guò)100m的11～13cm),砂率40%;系梁混凝土水灰比為0.54,P.F32.5R水泥用量394kg/m3;墩柱和蓋梁混凝土水灰比0.5/0.52,P.O32.5R水泥用量420～430kg/m3。上述橋梁工程的下部結(jié)構(gòu)都已經(jīng)施工完成,經(jīng)過(guò)評(píng)定,混凝土質(zhì)量符合優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。2混凝土施工模板施工質(zhì)量控制模板體系的選擇直接決定混凝土的外觀效果。選擇時(shí)應(yīng)綜合考慮其強(qiáng)度、剛度、可周轉(zhuǎn)性及經(jīng)濟(jì)性等?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋建筑工程(如高層建筑工程),普遍由于不同尺寸的構(gòu)件繁多,一般采用加肋復(fù)合面板作為模板。而對(duì)于多跨簡(jiǎn)支或連續(xù)梁橋工程,其混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸一般比較單一,而且同一構(gòu)件重復(fù)數(shù)量較多。因此,與房屋建筑工程不同,橋梁工程多采用定型組合鋼面板模板。在上述橋梁工程的施工前,經(jīng)過(guò)對(duì)加肋復(fù)合面板和定型組合鋼面板兩種模板的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和工程實(shí)驗(yàn)證明,采用定型組合鋼面板作為橋梁工程下部結(jié)構(gòu)混凝土施工模板,周轉(zhuǎn)次數(shù)多,剛度好,澆灌后混凝土表面光滑,外觀好。模板體系選定后,根據(jù)荷載的大小對(duì)板材的厚度、背肋截面和間距、拉桿型號(hào)和間距、及支撐體系進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算荷載包括混凝土壓力(側(cè)壓力)、混凝土澆筑的沖擊力和施工荷載。在計(jì)算時(shí),針對(duì)主要受力構(gòu)件進(jìn)行力學(xué)計(jì)算,并驗(yàn)算構(gòu)件的撓度和變形。對(duì)次要構(gòu)件則可按經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì),必要時(shí)進(jìn)行驗(yàn)算。上述混凝土結(jié)構(gòu)采用的定型組合鋼模板的面板厚4～6mm,加鋼肋間距20～30cm。每次安裝模板時(shí),拼縫用玻璃膠或密封條涂貼。準(zhǔn)確投測(cè)模板線并與鋼筋位置協(xié)調(diào)一致,是保證結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量的第一步。橋梁工程的模板定位控制方法:標(biāo)高用水準(zhǔn)儀、邊線用經(jīng)偉儀、垂直度用激光鉛直儀控制。垂直度也可用吊線墜法控制,在進(jìn)行下一工序前用經(jīng)緯儀外控法校核。橋梁工程結(jié)構(gòu)的鋼筋保護(hù)層控制,宜采用塑料墊塊,不宜采用水泥砂漿墊塊,否則在清水混凝土面會(huì)留下形似傷疤的外觀缺陷。對(duì)于墩柱,也可不使用保護(hù)層墊塊,但應(yīng)采取措施:先制作鋼筋籠,其加勁箍間距不大于2m,在鋼筋籠側(cè)面焊接定位筋(一般用Φ16鋼筋),準(zhǔn)確安裝鋼筋籠并校核垂直度,再安裝模板并再次校核垂直度后,才能澆灌混凝土;澆灌混凝土?xí)r,每隔一定高度,用吊線墜法觀察控制鋼筋與模板相對(duì)位置,確保保護(hù)層厚度準(zhǔn)確。鋼模板在初次使用前,或長(zhǎng)時(shí)間放置后重新使用前,先除銹并涂刷油性脫模劑。除銹根據(jù)模板的銹蝕程度,選用砂紙或砂輪機(jī),陰角部位采用鐵刷除銹。在模板的周轉(zhuǎn)過(guò)程中,每次拆模后應(yīng)清理干凈(接縫和外角部位用鐵刷清理),并盡快涂刷脫模劑。油性脫模劑涂刷不可太厚,少沾多刷,以免流墜。如采用水性脫模劑,應(yīng)與油性脫模劑交替使用,避免長(zhǎng)時(shí)間使用水性脫模劑而造成鋼模板銹蝕。3混凝土塌落度施工前,應(yīng)做原材料的送檢和混凝土的試配工作。混凝土試配,同時(shí)做7d和28d的抗壓試件,并先做樣板,經(jīng)過(guò)驗(yàn)收混凝土外觀滿足要求,再全面實(shí)施施工。做混凝土配合比重要的一項(xiàng),就是根據(jù)構(gòu)件尺寸、鋼筋密集程度、混凝土輸送方法和輸送距離等因素選用混凝土塌落度。橋梁工程一般下部結(jié)構(gòu),如使用混凝土攪拌運(yùn)輸車則塌落度宜為5～7cm;如使用混凝土輸送泵,輸送距離在100m以內(nèi)、高度在20m內(nèi),則塌落度宜為9～10cm;輸送距離100～200m、高度在30m內(nèi),則塌落度宜為11～13cm。不同塌落度和水灰比的混凝土成型后,其表面氣泡數(shù)量和大小不同,顏色也有差別。塌落度或水灰比較小的混凝土料,成型后表面氣泡少而大,色澤較深;塌落度或水灰比較大的混凝土料,成型后表面氣泡小而密集,色澤較淺。因此在施工過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的塌落度,同一構(gòu)件、相接和或相鄰構(gòu)件,混凝土塌落度相差不宜超過(guò)3cm。每一構(gòu)件混凝土澆灌時(shí),在澆灌點(diǎn)實(shí)測(cè)塌落度,并實(shí)測(cè)不少于2次。如輸送距離較遠(yuǎn)(超過(guò)100m)或天氣炎熱,在混凝土攪拌點(diǎn)和澆灌點(diǎn)都做塌落度測(cè)量,塌落度損失值不宜超過(guò)2cm。炎熱天氣,為降低混凝土在輸送過(guò)程中損失,輸送管用麻袋等覆蓋并經(jīng)常淋水。實(shí)際施工表明,采用粉煤灰水泥的系梁(承臺(tái)),混凝土成型后表面色澤較淺白,而采用普通硅酸鹽水泥的墩柱和蓋梁,混凝土成型后表面色澤較深黑。因此拌和混凝土的水泥不僅應(yīng)按規(guī)范取樣送檢合格,而且對(duì)相鄰?fù)粯?gòu)件宜用同一品種的水泥,禁止同一構(gòu)件采用2種水泥。不同的施工用水,或不同的地方材料,拌和的混凝土,澆灌后外觀也會(huì)有一定的差異。為確保施工質(zhì)量,應(yīng)認(rèn)真取樣送檢,嚴(yán)格控制中砂與碎石的含泥量,選擇良好級(jí)配的碎石,地下水或非飲用水先檢測(cè)合格才可使用。4混凝土振動(dòng)棒插入方式1.現(xiàn)場(chǎng)的混凝土攪拌系統(tǒng)在使用前做好計(jì)量?jī)x表的標(biāo)定工作,施工中每月對(duì)計(jì)量?jī)x表做好復(fù)檢工作,為穩(wěn)定混凝土質(zhì)量打下基礎(chǔ)。嚴(yán)格按混凝土的設(shè)計(jì)配合比施工,做好原材料的抽檢試驗(yàn)工作,對(duì)不合格材料堅(jiān)決清退出場(chǎng)。每次混凝土拌和前應(yīng)做好砂、石含水量測(cè)試,隨時(shí)調(diào)整加水量。嚴(yán)格按施工規(guī)范控制混凝土拌和時(shí)間?；炷敛剂暇鶆蚍謱舆M(jìn)行,每層厚度控制小于30cm(如采用高頻插入振搗器可控制小于40cm),并認(rèn)真做好混凝土的振搗,防止欠振、漏振,避免過(guò)振。采用插入式振動(dòng)棒器,棒頭大多為Φ50,一般其作用半徑為30～40cm,每次其移動(dòng)距離宜為50～60cm,每層插入下層混凝土3～5cm。操作時(shí)必須嚴(yán)格做到快插慢拔,將振動(dòng)棒上下略做抽動(dòng)。振動(dòng)棒插入振搗至混凝土面不再下降、無(wú)氣泡、泛漿但隱見(jiàn)粗骨料止。在振搗過(guò)程中,插入式振搗器的振動(dòng),呈截錐形分布,棒頭部分的振動(dòng)力最大。如將振搗棒緩慢地插到混凝土中振搗,表層的混凝土很快被振實(shí),當(dāng)棒頭再插入混凝土底部時(shí),內(nèi)部混凝土中的氣泡就很難透過(guò)表層混凝土向外排除。實(shí)際施工表明:如澆灌時(shí)混凝土分層太厚,或未充分振搗,或振搗方法不當(dāng),則混凝土內(nèi)的氣泡無(wú)法排除,附著在模板表面而形成麻面現(xiàn)象;如邊角部分的混凝土振搗不密實(shí),則拆模時(shí)混凝土保護(hù)層被模板粘連掉落而造成缺棱掉角;如混凝土過(guò)度振搗,則造成砂漿與骨料離析,離析后砂漿上升而石子下沉,混凝土成型后表面明顯分層,色差大,嚴(yán)重的在砂漿聚集部位發(fā)生龜裂,或粘模脫皮現(xiàn)象。如施工縫的留置處理不當(dāng),也會(huì)在混凝土外觀上反映出來(lái),輕者有新舊混凝土接槎的痕跡,重者形成混凝土夾渣、裂縫,留下難以處理的結(jié)構(gòu)隱患。一般在混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa后才能接槎,上部混凝土施工前應(yīng)對(duì)施工縫部位鑿毛并清理干凈,沖水濕潤(rùn)后,先澆1～2cm厚與混凝土同配比的砂漿或水泥漿,然后才往上照常施工。對(duì)墩柱的模板底部周邊(即與系梁頂面的接縫),在混凝土澆灌之前2h時(shí)先用摻水玻璃的水泥砂漿填塞密實(shí)。在各個(gè)構(gòu)件澆灌混凝土前,應(yīng)先計(jì)算混凝土總量和每層混凝土用量,并控制每次下料的混凝土數(shù)量。混凝土振搗分層厚度,直接影響到施工操作和混凝土氣泡排除難易程度,而且是關(guān)鍵的影響因素。如榕江南河大橋工程在開(kāi)始澆灌Φ1.3m墩柱時(shí),澆灌分層厚度為40cm,混凝土成型后表面氣泡很多,而后將澆灌分層厚度改為20～30cm,施工質(zhì)量得到了控制,混凝土成型后表面氣泡明顯減少。在每次澆灌混凝土前,應(yīng)調(diào)試好混凝土攪拌、運(yùn)輸和振搗等一切機(jī)械設(shè)備,落實(shí)水電的供應(yīng),避免施工中斷而造成非設(shè)計(jì)的混凝土接槎,影響外觀質(zhì)量。5確定養(yǎng)護(hù)時(shí)間和方式拆模的時(shí)間控制不好會(huì)對(duì)混凝土外觀造成影響,拆模過(guò)早會(huì)導(dǎo)致混凝土面粘模、缺棱掉角;過(guò)晚會(huì)增加拆模難度。一般系梁、蓋梁和高度在3m以內(nèi)的墩柱,混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa才能拆除側(cè)模,而高度在3～12m的墩柱,則混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa才能拆除側(cè)模。為此宜在施工現(xiàn)場(chǎng)放置同條件養(yǎng)護(hù)試塊,通過(guò)試驗(yàn)確定拆模時(shí)間。混凝土拆模后的養(yǎng)護(hù)對(duì)保證混凝土質(zhì)量至關(guān)重要。養(yǎng)護(hù)不及時(shí)或不到位都會(huì)造成混凝土強(qiáng)度不達(dá)標(biāo),還會(huì)造成混凝土表面裂縫、起皮等缺陷。系梁、承臺(tái)可用灑砂遮蔽,蓋梁表面可用麻袋覆蓋,墩柱可用塑料薄膜包裹。在遮蔽、覆蓋或包裹之前和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,應(yīng)經(jīng)常灑水保持濕潤(rùn)。養(yǎng)護(hù)應(yīng)在拆模后立即進(jìn)行,對(duì)普通混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d。養(yǎng)護(hù)使用的砂、麻袋、薄膜和水應(yīng)保持干凈。麻袋應(yīng)先泡水1～2d并清洗2次,防止麻袋脫色污染混凝土。如使用非飲用水或地下水養(yǎng)護(hù),也應(yīng)先做水質(zhì)化驗(yàn)合格才能使用。榕江南河大橋工程施工前期發(fā)現(xiàn),使用地下水養(yǎng)護(hù)的混凝土表面嚴(yán)重變色,而且南北兩岸的地下水養(yǎng)護(hù)后的混凝土表面顏色不一樣。后來(lái)改用榕