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[摘 要]随着高速公路、高等级公路以及一、二级公路的蓬勃发展和现代人们审美意识的提高,如何提高桥梁混凝土的外观质量越来越重要。在工程施工例行的检查和管理中,业主、总监办也十分重视,甚至因为品牌工程的需要将个别外观较差的构造物推倒重来。结合某大桥工程施工实践,通过对原材料、模板、浇注振捣、养生条件、施工工艺、工程管理等影响因素分析,阐述了混凝土构造物外观质量控制的方法与措施。
[关键词]桥梁工程;施工工艺;混凝土外观;质量控制
中图分类号:TU672 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)29-0134-01
1 原材料质量影响因素及控制
桥梁混凝土构造物经常使用的原材料包括碎石、砂子、水泥和减水剂等。
1.1 砂石材料的质量控制
必须按照《技术规范》指标控制砂石材料的粒径、压碎值、含泥量、针片状含量等,并注意拌和场的场地硬化及其雨季排水,严禁污染原材料。受污染的砂石材料一旦与水泥拌合后,使混凝土的强度降低,使得混凝土的颜色不均匀,影响外观,另外,选定的料场一般不要随意变更,即使变更也要分别使用。
1.2 固定的水泥品种及其质量控制
水泥质量决定着混凝土的品质,如果水泥的细度太细,在空气中的收缩就偏大,易导致表面裂纹的发生和增加。用不同种类的水泥拌制的混凝土,其品质差别较大,如矿渣类水泥混凝土则易泌水、离析,从而产生裂缝;火山灰类水泥混凝土的和易性差,不易成型。矿料、水的总含碱量也影响外观,含碱量偏大,易使混凝土表面出现白色碱痕,也就是常讲的“泛碱”。
1.3 矿料级配控制
矿料级配对混凝土拌合物的工作性能有较大影响,粗细集料的级配不良,易使混凝土表面色泽度不均。和易性差。大骨料一旦集中使用,易使混凝土表面有凹凸不平感甚至有麻面、孔洞。
1.4 减水剂品种与质量控制
减水剂的品种较多,应经过实验或根据经验选用,掺加的数量要经过实验室的试验,需要监理工程师批准的要报批。
2 模板质量控制
模板的大小、组合方式、强度、新旧程度,直接影响到混凝土的外观质量。要想有好的外观质量,施工单位必须加大投入。采购和使用新的、大片的、刚度高的钢摸板,并且注意整体的拼装质量,以及可靠的牢固性、稳定性。混凝土浇注过程中还要专人检查摸板的变形程度、稳固性能以及是否安全可靠等。
需要预压的支架,必须按规定进行预压和观测,以免施工过程中因浇注混凝土而增加重量,发生沉降变形,拆摸后才发现混凝土构件或涨摸或鼓肚等,影响外观,严重者不仅影响外观甚至影响桥下净孔高度等。
施工过程中更应注意检查模板,做到不合格的模板坚决不于用,不能含糊、等待观望。而且,要注意推广使用大模板的经验,甚至召开现场会进行强调,要知道一旦使用不合格的模板将影响整体外观,施工单位要面临着拆除、返工重做的损失。
3 混凝土拌和浇注控制
混凝土作为一种混合材料,应按照《技术规范》规定的拌和时间进行拌和,并注意下料顺序,尤其是冬季混凝土的拌和,必须保证其和易性、均匀性。第一,混凝土在现场浇注时,应再检测其和易性,其现场的塌落度实测值必须在规定的设计值之内,否则,应视为不合格,严禁现场加水增加其和易性。第二,应注意和检查混凝土的浇注层厚和浇注方向,必须分层浇注,需要水平分层的水平浇灌,需要沿一个斜面浇灌的沿着固定的斜面;每层浇注的厚度必须控制在300mm以内,层与层之间应连续浇注,以免产生分层线甚至出现弯弯曲曲的分层线。第三,应控制混凝土的入模温度,尤其是夏季高温时间和冬季寒冷时间,而且温度应均匀一致。第四,浇注混凝土的料斗的下料高度若超过2m的应使用串筒,防止混凝土的离析。第五,还应注意立体高构件(如市区高架桥、山区公路高墩、通航河道高立柱)的下、中、上部混凝土的塌落度要有所区别,不要一个塌落度浇注到顶。上部混凝土的塌落度应适当减小。现场有些立柱上下颜色不一甚至上部有水线纹,主要原因是上部混凝土的塌落度没有适当减小的缘故。
4 混凝土振捣控制
为提高混凝土的外观质量,振捣施工工序十分关键。
4.1 必须选定有经验的混凝土振捣工人
人的因素是至关重要的,而且不要频繁更换振捣工人,不同的混凝土构筑物应使用具有经验的、专业的混凝土振捣工人。
4.2 必须场外实验
在浇注混凝土的构件实体前,有经验的施工单位是在场地之外进行试浇注、试振捣,做同尺寸或小尺寸的构件,拆卸模板后进行观察总结,直到内在质量、外观质量都合格才正式做工程实体构件。目的是全面检验模板的适应性、浇注混凝土的厚度和方法、振捣技术水平等。
4.3 外观不合格的混凝土构件坚决推倒重来
作为管理方法,要召开推倒重来的反面现场会议,总结教训,接受警示,避免错误再犯。实际振捣过程中,应注意不要漏振、不要过振,做到振捣半径要小、插入深度要够、振捣的时间要合适,不要快插快拔,不要振逐模板,不要振逐钢绞线等。
5 保护层垫块施工质量控制
钢筋混凝土构造物的钢筋保护层是十分重要的,在施工过程中必须引起施工单位的高度重视。但是,在实际工作中,钢筋保护层的垫块质量是五花八门。有的用砂浆垫块、有的用小石子混凝土垫块、有的用钢筋头做垫块、有的用塑料垫块等等。对使用砂浆垫块、小石子混凝土垫块、钢筋头垫块的混凝土结构物,拆模后经常发现色泽不一甚至垫块周围有空洞,原因是这三种垫块的质量本身就不高。砂浆垫块的强度低于混凝土的强度,砂浆垫块和小石子混凝土垫块有时制作尺寸偏大(有的长度、宽度≥50mm)而且失水,浇注混凝土后垫块本身吸去了混凝土中的水份,导致垫块周围局部混凝土的外观颜色明显不一,从桥下或梁板侧面看垫块的痕迹明显。个别工地用钢筋头做垫块的,拆模后钢筋头垫块遇水锈蚀,形成红色的水线,也影响了混凝土的外观和质量。
钢筋混凝土构造物的钢筋保护层的垫块间隔距离、排列线型等也十分重要,尤其注意垫块不要排列成一条直线,要呈梅花型布设且尽量少布设,以起到支垫钢筋保护层不小于设计为规则。应首先选用塑料“小板凳”式垫块。另外,在浇注混凝土之前,一定要全面冲洗模板内面,特别是混凝土构造物底板上的尘土和纸屑、草末等杂物。否则,将会影响混凝土的外观质量。
6 养护条件控制
混凝土养护的方法有水中养护、覆盖养护、洒水湿润养护、喷水雾养护、涂养护剂养护等方式。混凝土的强度、耐久性、外观受水泥的水化反应所左右。水泥的水化反应是一个化学过程,在硬化初期混凝土如果受到快速干燥或冻结,会产生裂缝。
混凝土特别是高性能混凝土由于用水量低、水灰比小,内部水不足以供给水泥的水化反应,如果表面干燥,混凝土的内部水分移向表面向外部发散,使水化用水更加不足,从而产生自收缩开裂,影响外观甚至内在质量。因易发生自收缩而产生裂缝,所以浇注后应及时盖上湿布或湿草帘子进行初期养护。之后,要有14d的湿润养护期。
养护开始时间和养护期。对于普通混凝土,浇注完成后混凝土终凝时,当气温高于25℃时,应在浇注后6h开始覆盖洒水。当气温低于25℃应在浇注后12h开始覆盖洒水。对于高性能混凝土应在浇注成型即用薄膜覆盖,以免混凝土中水分蒸发,终凝后即开始洒水,以保证环境湿度。
养护期每天浇水次数。为保证养护期内的湿润状态,在气温低于20℃时,开始养护的最初3d,每隔3h浇水一次,以后视气温高低而调整。当日平均气温低于5℃时,不得浇水养护,但应覆盖。当气温在零下时,应采用蒸汽养生法,注意升、降温速度和恒温时间的控制,升降温速度过快易使混凝土产生裂缝。恒温时间不足易使混凝土强度不足。
[关键词]桥梁工程;施工工艺;混凝土外观;质量控制
中图分类号:TU672 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)29-0134-01
1 原材料质量影响因素及控制
桥梁混凝土构造物经常使用的原材料包括碎石、砂子、水泥和减水剂等。
1.1 砂石材料的质量控制
必须按照《技术规范》指标控制砂石材料的粒径、压碎值、含泥量、针片状含量等,并注意拌和场的场地硬化及其雨季排水,严禁污染原材料。受污染的砂石材料一旦与水泥拌合后,使混凝土的强度降低,使得混凝土的颜色不均匀,影响外观,另外,选定的料场一般不要随意变更,即使变更也要分别使用。
1.2 固定的水泥品种及其质量控制
水泥质量决定着混凝土的品质,如果水泥的细度太细,在空气中的收缩就偏大,易导致表面裂纹的发生和增加。用不同种类的水泥拌制的混凝土,其品质差别较大,如矿渣类水泥混凝土则易泌水、离析,从而产生裂缝;火山灰类水泥混凝土的和易性差,不易成型。矿料、水的总含碱量也影响外观,含碱量偏大,易使混凝土表面出现白色碱痕,也就是常讲的“泛碱”。
1.3 矿料级配控制
矿料级配对混凝土拌合物的工作性能有较大影响,粗细集料的级配不良,易使混凝土表面色泽度不均。和易性差。大骨料一旦集中使用,易使混凝土表面有凹凸不平感甚至有麻面、孔洞。
1.4 减水剂品种与质量控制
减水剂的品种较多,应经过实验或根据经验选用,掺加的数量要经过实验室的试验,需要监理工程师批准的要报批。
2 模板质量控制
模板的大小、组合方式、强度、新旧程度,直接影响到混凝土的外观质量。要想有好的外观质量,施工单位必须加大投入。采购和使用新的、大片的、刚度高的钢摸板,并且注意整体的拼装质量,以及可靠的牢固性、稳定性。混凝土浇注过程中还要专人检查摸板的变形程度、稳固性能以及是否安全可靠等。
需要预压的支架,必须按规定进行预压和观测,以免施工过程中因浇注混凝土而增加重量,发生沉降变形,拆摸后才发现混凝土构件或涨摸或鼓肚等,影响外观,严重者不仅影响外观甚至影响桥下净孔高度等。
施工过程中更应注意检查模板,做到不合格的模板坚决不于用,不能含糊、等待观望。而且,要注意推广使用大模板的经验,甚至召开现场会进行强调,要知道一旦使用不合格的模板将影响整体外观,施工单位要面临着拆除、返工重做的损失。
3 混凝土拌和浇注控制
混凝土作为一种混合材料,应按照《技术规范》规定的拌和时间进行拌和,并注意下料顺序,尤其是冬季混凝土的拌和,必须保证其和易性、均匀性。第一,混凝土在现场浇注时,应再检测其和易性,其现场的塌落度实测值必须在规定的设计值之内,否则,应视为不合格,严禁现场加水增加其和易性。第二,应注意和检查混凝土的浇注层厚和浇注方向,必须分层浇注,需要水平分层的水平浇灌,需要沿一个斜面浇灌的沿着固定的斜面;每层浇注的厚度必须控制在300mm以内,层与层之间应连续浇注,以免产生分层线甚至出现弯弯曲曲的分层线。第三,应控制混凝土的入模温度,尤其是夏季高温时间和冬季寒冷时间,而且温度应均匀一致。第四,浇注混凝土的料斗的下料高度若超过2m的应使用串筒,防止混凝土的离析。第五,还应注意立体高构件(如市区高架桥、山区公路高墩、通航河道高立柱)的下、中、上部混凝土的塌落度要有所区别,不要一个塌落度浇注到顶。上部混凝土的塌落度应适当减小。现场有些立柱上下颜色不一甚至上部有水线纹,主要原因是上部混凝土的塌落度没有适当减小的缘故。
4 混凝土振捣控制
为提高混凝土的外观质量,振捣施工工序十分关键。
4.1 必须选定有经验的混凝土振捣工人
人的因素是至关重要的,而且不要频繁更换振捣工人,不同的混凝土构筑物应使用具有经验的、专业的混凝土振捣工人。
4.2 必须场外实验
在浇注混凝土的构件实体前,有经验的施工单位是在场地之外进行试浇注、试振捣,做同尺寸或小尺寸的构件,拆卸模板后进行观察总结,直到内在质量、外观质量都合格才正式做工程实体构件。目的是全面检验模板的适应性、浇注混凝土的厚度和方法、振捣技术水平等。
4.3 外观不合格的混凝土构件坚决推倒重来
作为管理方法,要召开推倒重来的反面现场会议,总结教训,接受警示,避免错误再犯。实际振捣过程中,应注意不要漏振、不要过振,做到振捣半径要小、插入深度要够、振捣的时间要合适,不要快插快拔,不要振逐模板,不要振逐钢绞线等。
5 保护层垫块施工质量控制
钢筋混凝土构造物的钢筋保护层是十分重要的,在施工过程中必须引起施工单位的高度重视。但是,在实际工作中,钢筋保护层的垫块质量是五花八门。有的用砂浆垫块、有的用小石子混凝土垫块、有的用钢筋头做垫块、有的用塑料垫块等等。对使用砂浆垫块、小石子混凝土垫块、钢筋头垫块的混凝土结构物,拆模后经常发现色泽不一甚至垫块周围有空洞,原因是这三种垫块的质量本身就不高。砂浆垫块的强度低于混凝土的强度,砂浆垫块和小石子混凝土垫块有时制作尺寸偏大(有的长度、宽度≥50mm)而且失水,浇注混凝土后垫块本身吸去了混凝土中的水份,导致垫块周围局部混凝土的外观颜色明显不一,从桥下或梁板侧面看垫块的痕迹明显。个别工地用钢筋头做垫块的,拆模后钢筋头垫块遇水锈蚀,形成红色的水线,也影响了混凝土的外观和质量。
钢筋混凝土构造物的钢筋保护层的垫块间隔距离、排列线型等也十分重要,尤其注意垫块不要排列成一条直线,要呈梅花型布设且尽量少布设,以起到支垫钢筋保护层不小于设计为规则。应首先选用塑料“小板凳”式垫块。另外,在浇注混凝土之前,一定要全面冲洗模板内面,特别是混凝土构造物底板上的尘土和纸屑、草末等杂物。否则,将会影响混凝土的外观质量。
6 养护条件控制
混凝土养护的方法有水中养护、覆盖养护、洒水湿润养护、喷水雾养护、涂养护剂养护等方式。混凝土的强度、耐久性、外观受水泥的水化反应所左右。水泥的水化反应是一个化学过程,在硬化初期混凝土如果受到快速干燥或冻结,会产生裂缝。
混凝土特别是高性能混凝土由于用水量低、水灰比小,内部水不足以供给水泥的水化反应,如果表面干燥,混凝土的内部水分移向表面向外部发散,使水化用水更加不足,从而产生自收缩开裂,影响外观甚至内在质量。因易发生自收缩而产生裂缝,所以浇注后应及时盖上湿布或湿草帘子进行初期养护。之后,要有14d的湿润养护期。
养护开始时间和养护期。对于普通混凝土,浇注完成后混凝土终凝时,当气温高于25℃时,应在浇注后6h开始覆盖洒水。当气温低于25℃应在浇注后12h开始覆盖洒水。对于高性能混凝土应在浇注成型即用薄膜覆盖,以免混凝土中水分蒸发,终凝后即开始洒水,以保证环境湿度。
养护期每天浇水次数。为保证养护期内的湿润状态,在气温低于20℃时,开始养护的最初3d,每隔3h浇水一次,以后视气温高低而调整。当日平均气温低于5℃时,不得浇水养护,但应覆盖。当气温在零下时,应采用蒸汽养生法,注意升、降温速度和恒温时间的控制,升降温速度过快易使混凝土产生裂缝。恒温时间不足易使混凝土强度不足。