結構工程師輔導：橋梁工程下部結構混凝土外觀質量控制

　　文中結合唐河大橋下部結構工程實例，從混凝土配合比、混凝土澆筑的施工工藝、模板的選擇與施工、拆模養(yǎng)生、外在環(huán)境等方面講述了橋梁工程下部結構混凝土外觀質量的控制方法。

1唐河大橋施工簡介
　　泌陽至南陽高速公路是上海至武威國家重點公路在河南省的重要路段。其中在泌陽至南陽土建工程No.4合同段路線跨越唐河，唐河大橋按百年一遇洪水水位進行設計，姐級通航，中心樁號:K132+670.186，橋梁(空數(shù)x孔徑)為28x35m，全長為990.712m，雙幅橋面總寬30.sm。結構形式為四聯(lián)5x35m和兩聯(lián)4又35m的裝配式部分預應力混凝土連續(xù)箱梁，先簡支后連續(xù)，橋梁右偏角為120。

2模板的選擇與施工
　　模板的選擇直接決定混凝土的外觀效果，選擇時應綜合考慮其強度、剛度、可周轉性及經(jīng)濟性等。本工程采用定型組合鋼模板。準確投測模板線并與鋼筋位置協(xié)調一致，是保證結構外觀質量的第一步。橋梁工程的模板定位控制方法:標高用水準儀、邊線用經(jīng)緯儀、垂直度用激光鉛直儀控制。垂直度也可用吊線墜法控制，在進行下一工序前用經(jīng)緯儀外控法校核。
　　鋼模板在初次使用前或長時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，陰角部位采用鐵刷除銹。在模板的周轉過程中，每次拆模后應清理干凈，并盡快涂刷脫模劑。
　　橋梁工程結構的鋼筋保護層控制，宜采用塑料墊塊，不宜采用水泥砂漿墊塊，否則會在混凝土表面留下形似傷疤的外觀缺陷。對于墩柱，也可不使用保護層墊塊，但應采取措施:先制作鋼筋籠，其加勁箍間距不大于Zm，在鋼筋籠側面焊接定位筋，準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;澆灌混凝土時，每隔一定高度，用吊線墜法觀察控制鋼筋與模板相對位置，確保保護層厚度準確。

3混凝土配合比
　　施工前，應做原材料的送檢和混凝土的試配工作?；炷猎嚺洌瑫r做7d和28d的抗壓試件，并先做樣板，經(jīng)過驗收混凝土外觀滿足要求，再全面實施施工。
　　不同種類的水泥及其用量對混凝土構件表面顏色影響也很大，實際施工表明，采用粉煤灰水泥的系梁(承臺)，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。即使是同一種水泥隨著水泥水化反應和強度的增長以及各種環(huán)境的變化影響，混凝土內的水分蒸發(fā)，在混凝土構件內形成許多毛細孔，而在形成毛細孔的同時，在毛細孔內析出Ca(OH)2等晶體，這樣透過光的折射，在混凝土表面形成白或灰白顏色，析出的晶體越多則顏色越白。
　　不同的坍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。坍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;坍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。因此在施工過程中，應嚴格控制混凝土的坍落度，同一構件、相接或相鄰構件，混凝土坍落度相差不宜超過3rm。每一構件混凝土澆灌時，在后盤和澆灌點實測坍落度，并不少于兩次。坍落度損失不大于Zcm。
　　不同的施工用水或不同的地方材料拌和的混凝土，澆灌后外觀也會有一定的差異。為確保施工質量，應認真取樣送檢，嚴格控制中砂與碎石的含泥量，選擇良好級配的碎石，地下水或非飲用水先檢測合格才可使用。嚴禁在現(xiàn)場加水。

4混凝土澆筑
　　混凝土的澆筑主要包括:配料、拌和、運輸、人倉、平倉、振搗、拆模等幾個方面?，F(xiàn)場的混凝土攪拌系統(tǒng)在使用前應做好計量儀表的標定工作，為穩(wěn)定混凝土質量打下基礎。嚴格按照配合比施工，做好原材料的抽檢工作，不合格的材料堅決清理出場，每次混凝土的拌和前應做好砂石含水量的測定，調整加水量嚴格按照規(guī)范控制混凝土的攪拌時間?；炷吝\輸防止運距過長混凝土離析。
　　在各個構件澆筑混凝土前，應先計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。如果混凝土下落高度超過2m要使用串筒，防止下落的混凝土離析?；炷敛剂弦鶆?，分層進行，每層厚度控制小于30cm(如采用高頻插人振搗器可控制小于40cm)，并認真做好混凝土的振搗，防止欠振、漏振，避免過振。采用插人式振動棒器，棒頭大多為X50，一般其作用半徑為30cm一40cm，每次其移動距離宜為50cm一60cm，每層插人下層混凝土3cm一5cm。操作時必須嚴格做到快插慢拔，將振動棒上下略做抽動。振動棒插人振搗至混凝土面不再下降、無氣泡、表面泛漿但隱見粗骨料為止。在振搗過程中嚴禁振搗器碰到鋼模板。在混凝土的入倉和振搗過程中混凝土漿不可避免地要濺到模板上，并且有可能形成初凝，倉內操作人員如不清理，則會使先后不同時間人倉的混凝土發(fā)生離散，混凝土脫模后，由于濺點凝結不牢而脫落，形成麻面現(xiàn)象，而影響混凝土外觀質量。
　　為此，要求操作人員隨著澆筑高度的上升，位置的變化，不斷用干凈的粗毛巾抹去濺點，保持模板表面的清潔?；炷翝仓瓿珊髴?jīng)過多次反復抹壓和收光。

5混凝土的拆模和養(yǎng)護
　　拆模的時間控制不好會對混凝土外觀造成影響，拆模過早會導致混凝土面粘模、缺棱掉角;過晚會增加拆模難度。一般系梁、蓋梁和高度在3m以內的墩柱，混凝土強度達到1.ZM衛(wèi)1才能拆除側模，而高度在3m一12m的墩柱，則混凝土強度達到25MI、才能拆除側模。為此宜在施工現(xiàn)場放置同條件養(yǎng)護試塊，通過試驗確定拆模時間。在拆模過程中，應防止混凝土面被撞;個別部位要用107膠調制水泥進行處理。混凝土拆模后的養(yǎng)護對保證混凝土質量至關重要。養(yǎng)護不及時或不到位都會造成混凝土強度不達標，還會造成混凝土表面裂縫、起皮等缺陷。系梁、承臺可用撒砂遮蔽，蓋梁表面可用棉氈覆蓋，墩柱可用塑料薄膜包裹。在遮蔽、覆蓋或包裹之前和養(yǎng)護過程中，應經(jīng)常灑水保持濕潤。養(yǎng)護應在拆模后立即進行，對普通混凝土的養(yǎng)護時間不少于7d。養(yǎng)護使用的砂、棉氈、薄膜應保持干凈，如使用非飲用水或地下水養(yǎng)護，也應先做水質化驗合格才能使用?；炷敛鹉：髴⒁庾龊贸善繁Ｗo工作，防止施工機械、工具碰撞墩柱和蓋梁等施工成品。萬一碰壞表面，則應鑿毛、清洗并用同顏色的混凝土認真修補。

6環(huán)境等外在條件
　　混凝土在施工中，水泥的水化反應受環(huán)境的影響較大，尤其是受溫度的影響較大。當環(huán)境溫度較低時，混凝土原材料、水的溫度較低，同時受拌合機具、容器、模板等的吸熱影響，混凝土最終人模的溫度亦較低，水化反應較慢，強度增長較慢，在混凝土達到較高強度時花費的時間較長，水化反應不充分，析出的Ca(OH)2較少，因此混凝土成型后的外觀顏色就呈現(xiàn)青色。相反，當溫度較高時，混凝土最終人模的溫度較高，水化反應較快，較高的水化熱導致混凝土內部溫度升高，析出的Ca(OH)2:較多，因此顏色較多的表現(xiàn)為灰白色，混凝土雖然短時間可以達到較高的溫度，但是后期增長有限。在實際的施工中由于工期等的影響，同時為了降低成本，而采取蒸汽養(yǎng)護或其他保溫措施養(yǎng)護，但值得注意的是:升溫不應只對混凝土加熱而忽視了原材料的溫度，保溫的措施應該雙管齊下。選擇一個合理的人模溫度和養(yǎng)護溫度，對混凝土的強度增長最為有利，滿足整個施工進度的需要，也就是說在條件許可的情況下，盡可能采用自然養(yǎng)護，在環(huán)境溫度較低時，應對原材料和機具加熱，成型后對混凝土加熱養(yǎng)護，保持一定的濕度;在環(huán)境溫度較高時，應對原材料、機具等降溫，必須加強保水養(yǎng)護。

7結語
　　隨著高速公路的現(xiàn)代化建設發(fā)展進程，人們對橋梁外觀質量越來越重視，但是要嚴格控制外觀質量還是比較困難的，因為這其中涉及的環(huán)節(jié)太多，每一個環(huán)節(jié)控制不好都有可能導致外觀的缺陷。