混凝土外觀質(zhì)量控制的工藝措施
2006-08-28 00:00
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關(guān)鍵詞:混凝土外觀； 質(zhì)量控制； 工藝措施
1 工程概況
中鐵十五局集團二公司承建的南京市六合南互通立交橋，主線跨線橋長788.08 m，匝道橋4座長1 315m，被交道橋2座550 m，管涵9座381.21橫延米，箱涵及通道16座633.05橫延米，橋梁基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁，圓形和薄壁墩柱，現(xiàn)澆箱梁最大連續(xù)段220 m。由于混凝土方量大，外露墩柱多，上部結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量尤為重要，因此我單位對質(zhì)量外觀進行了大量有效可行的探索，以下主要從模板制作安裝和混凝土澆筑工藝兩方面進行介紹。
2 模板制作安裝質(zhì)量控制
結(jié)構(gòu)混凝土施工，能否達到工程整體美觀的要求，首先取決于模板，模板的制作安裝質(zhì)量是關(guān)鍵，混凝土的平整度、光潔度、色差度都與模板直接相關(guān)，如模板不平順，板縫不嚴密，發(fā)生滲水、漏漿，甚至支架松動，模板跑模、變形等都將引起混凝土質(zhì)量不良或外觀粗糙現(xiàn)象。模板宜采用優(yōu)質(zhì)大平面組合鋼模板，或自身沒有色差高質(zhì)量的竹膠模板，對使用的模板進行精密加工，可進行粗磨、中磨、細磨、精磨、微磨、拋光等六道工序的鏡面加工，同時保證模板具有足夠的強度、剛度。模板在安裝前，應(yīng)均勻涂刷脫模劑，避免使用廢機油等不合格材料作為脫模劑，影響混凝土表面色澤。模板支撐應(yīng)牢固，接縫嚴密、尺寸準確，不因模板漏漿產(chǎn)生蜂窩、麻面和模板變形、脹模產(chǎn)生混凝土表面翹曲、邊線不順的外觀質(zhì)量通病，立好的模板放置時間不宜太長，應(yīng)采取措施避免或減少下道工序操作時造成的污染和大氣中灰塵的污染。因此，對模板從設(shè)計到安裝，必須嚴密策劃、細化實施，在質(zhì)量上必須達到苛刻標準，決不能僅滿足于一般鋼結(jié)構(gòu)（或模板）質(zhì)量條件，必須牢固樹立高標準、嚴要求的精品意識，制訂內(nèi)容明確、施工自控的質(zhì)量標準。
3 混凝土澆筑工藝質(zhì)量控制
3.1 混凝土配合比
?。?）水泥用量
延長混凝土的模內(nèi)養(yǎng)護期或加大水泥用量，有利于混凝土表面的自然光潔度。施工現(xiàn)場對結(jié)構(gòu)混凝土模板的成套數(shù)量，總是結(jié)合拆模使用周期重復(fù)使用的原則（額定拆返次數(shù)）來考慮，故當模板使用要加快周轉(zhuǎn)，不便延遲拆模，據(jù)施工氣溫，或混凝土澆畢24 h左右或3 d過后，當混凝土強度達到2．5MPa的短時內(nèi)就要拆除側(cè)模。既然混凝土在模內(nèi)養(yǎng)護期較短而又要使混凝土拆模后表面仍有好的自然光澤，則可考慮采用比通常情況略為加大或維持一定的水泥用量，對無外加劑的混凝土也可略微降低水灰比來考慮，但在任何情況下都不宜以增大用水量（隨意加大坍落度）來增大水泥用量。
?。?）含砂率
砂石骨料含砂百分率除與級配、孔隙率相關(guān)外，還與砂的粗細程度（細度模數(shù)）相關(guān)。最佳含砂率是指在砂石骨料級配的規(guī)定條件下，選擇能同時滿足混凝土質(zhì)量和工作和易性要求的砂最佳含量:為了促使混凝土達到均勻密實質(zhì)量和充分改善混凝土拌和物的和易性，使混凝土中細骨料含量較通常的最佳含量稍為增大一點。因為混凝土的勻密過程是以和易性為前提的，和易性包括混凝土拌和物流動性、粘聚性和保水性，而這些性能還在于混凝土中有足夠的水泥砂漿起主要作用。當減水劑（水劑約在1% ，粉劑1．5%左右）摻量不大的情況下，砂石含砂率較通常情況稍提高1%～2% （如原有用砂率37%提高到38% ～39% ，原32%提高到33% ～34%） ，混凝土的澆搗塑性明顯改善，混凝土成型后粗骨料被砂漿包裹覆蓋層厚度均勻，混凝土表面避免出現(xiàn)“相料色差”。
（3）坍落度
對有外觀質(zhì)量要求的混凝土，坍落度較通常采用的坍落度略減少1～2 cm，使混凝土拌和物稠一點粘一點，振搗效果好一些，有利于混凝土外觀質(zhì)量。為此，需將通常的非泵送混凝土的坍落度由7～9 cm，調(diào)整為（7 ±1） cm，泵送混凝土由12～6 cm，調(diào)整為11～14 cm。施工時，要求混凝土攪拌運送對混凝土坍落度波動嚴格按照上下限限差控制，以保證混凝土的塑性穩(wěn)定。
3．2 混凝土攪拌
混凝土攪拌必須達到3個基本要求:計量準確、攪拌透徹、坍落度穩(wěn)定。否則混凝土拌和物中必然出現(xiàn)水泥砂漿分布不勻或水泥漿分布不勻，給混凝土灌注帶來先天性不足，會在混凝土表面留下“胎記”色差，或出現(xiàn)混凝土振搗容易離析、泌水等非勻質(zhì)現(xiàn)象。
一般，當水泥用量達350 kg/m3 以上的混凝土，可稱之為富水泥混凝土，混凝土的攪拌時間要適當延長。若采用滾筒式攪拌機時，混凝土攪拌時間控制為2．15～3 min；采用強制式攪拌機時，攪拌時間控制為1．5～2min；當摻有外加劑時，攪拌時間應(yīng)增加1min。
3．3 混凝土澆鋪與振搗
?。?）分段分層、限時接茬
混凝土的澆筑，無論是按從一端開始向另一端，或從中部開始向兩端對稱的，呈斜面層次，全斷面而推進的澆筑方法，還是按從下向上一層層的，呈水平層次澆筑方法，都必須分段、分層地進行澆筑作業(yè)，如圖1所示。 所謂分層，是指混凝土灌筑過程中，按斷面處自下而上分次進行的混凝土虛鋪厚度， 40～50 cm一層為宜（約為振動棒作用半徑1．25倍） ，每層混凝土順次、連續(xù)進行等厚澆鋪。結(jié)構(gòu)模板有限角度倒坡時，混凝土鋪至內(nèi)側(cè)倒坡以下5 cm，把坡頂留出，便于排氣泡。
混凝土分段分層的后段與前段或上下層之間的澆筑（接茬）間隔時間，在常溫氣候條件下，以2．5 h為宜。雖然水泥初凝時間不早于45 min，終凝時間不遲于10 h，但混凝土拌和物（不摻緩凝劑時）的初凝時間一般為4 h左右。因為當水泥初凝時混凝土失去塑性，終凝時混凝土開始產(chǎn)生強度，如果比初凝時間少1h的時間內(nèi)拌和物接茬，振搗時透入下層混凝土5～10cm振搗，混凝土表面不會留下接茬痕跡。如果超過了3 h或4 h；當混凝土已經(jīng)接近其初凝，或混凝土失水過多上下層間插搗困難，即使勉強振搗，混凝土中水泥（砂）漿的塑性差異過大，難于均勻分布，結(jié)果形成色差帶或冷縫式色差；如果當下層混凝土已經(jīng)失去塑性而達到完全初凝狀態(tài)式混凝土接茬，則必然造成冷縫。
?。?）澆前振后，切莫早振
混凝土振實過程，是混凝土拌和物在所澆部位上進行:一是液化，二是振動，三是搗實。為達到混凝土均勻密實性，首先是前面澆后面振的配合步驟，切忌早振。
所謂“早振”，有兩種情況:一是指本層混凝土厚度未鋪足或本層澆鋪不到位或兩側(cè)模之間未全范圍鋪滿（橫向未到邊，縱向不連貫） ，即混凝土拌和物層次不清、順序零亂，往往出現(xiàn)中間高、兩邊低，或一邊高、一邊低的堆積和低洼現(xiàn)象。此時，如果依然隨澆就急于振搗，則稱為早搗。二是對本層混凝土澆鋪段前沿臨空部分，不等下段混凝土澆鋪銜接，就過早振搗，也稱為早搗。特別是箱梁和蓋梁以及防撞墻護欄等混凝土澆筑，要切實注意對每層混凝土振搗作業(yè)時，始終保持“澆”與“振”前后相差一定距離，若澆鋪長度為10 m，則振搗長度為9m，即最前沿一段至少相當于振搗棒作用半徑2倍的范圍內(nèi)混凝土，不要急于振搗，待下一段澆鋪接茬后再振。早振的結(jié)果是:
?、?nbsp;混凝土拌和物有流動現(xiàn)象，砂漿與骨料分離或水泥砂漿泛出向低處漫溢；
?、?nbsp;再澆混凝土時，隨混凝土澆筑量增加，混凝土液化面上升，則富水泥漿上浮，緊靠側(cè)模面，形成色差帶；
③倘若振搗時過振，會出現(xiàn)水波紋似的云狀或鯪狀色斑。
所謂“過振”，是振動延時過長，混凝土易產(chǎn)生離析、泌水。離析狀態(tài)較重的，混凝土骨料分離，顯露砂石；輕的則出現(xiàn)泌水、砂線、砂斑。
?。?）快插慢提，振速控制
當振搗棒的棒頭直徑和振動頻率一定，而施加于混凝土拌和物的振實力度，可以按每一點插棒位置的振搗時間或上提速度來定。
一是模內(nèi)看得見的混凝土，以現(xiàn)象觀察為準，混凝土振實特征表現(xiàn)為:混凝土已無顯著沉落、表面呈現(xiàn)平坦，混凝土已不冒氣泡、混凝土開始泛漿。二是對能見度低或陰角部分，以快插慢提的速度為準，一般塑性混凝土采用通常的插入式振搗棒，整個過程的累計振搗時間為25 s左右，即按本層混凝土厚度做振搗動作:①“快插”，用1～2 s時間盡快插入后上下抽動2～3次，以助混凝土沉落穩(wěn)定； ②“振搗”，振搗棒于插點不提動，用10 s左右時間振搗； ③“慢提”，振搗棒往上提時慢速提動約用15 s時間（即按每次3～5 cm速度上提，每提一次停1～2 s時間） ，振實并排氣。振搗棒提快了，混凝土中的氣泡排除不好。
?。?）振搗作業(yè)注意事項
?、佟≌駬v棒插點間距，最大不超過振搗棒作用半徑1．5倍。中型50 振動棒通常控制為40 cm等距離移動，便可防止漏振現(xiàn)象發(fā)生。如前后2根振搗棒工作，其互相距離，一般為3～5 m。
?、凇∫x開模板拼裝縫20 cm左右，因拼縫處是容易滲水漏漿的薄弱環(huán)節(jié)。
③ 振搗棒作為混凝土的振搗工具，切莫用于振趕混凝土流動，防止砂漿散失而失去均勻性。亦不得將振搗棒臥下來（呈水平狀態(tài)）振搗，否則表面泛漿嚴重，導(dǎo)致產(chǎn)生層次（帶狀）色差。
?、苷莆照駬v時間或速度，如拌和物較稀時，相應(yīng)縮短振搗時間，減少抽動次數(shù)，防止過振。
4 取得的效果
2004年8月我單位在按照提前預(yù)控做好一切準備工作后，開始澆筑六合南互通1號橋第一聯(lián)右幅現(xiàn)澆箱梁，共計5跨26 m，混凝土方量為1 258 m3 ，施工中避開中午高溫時間，嚴格按照既定的施工工藝措施，充分考慮到可能出現(xiàn)的影響混凝土外觀質(zhì)量的一切因素，順利完成了箱梁混凝土的澆筑。養(yǎng)護7 d拆模后，混凝土表面光潔、色澤一致，得到了監(jiān)理、業(yè)主的一致好評。2004年10 月，該工程的現(xiàn)澆箱梁被甲方評為優(yōu)質(zhì)樣板工程，在全線推廣。 |
| 原作者： 蘭旭珍 |
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