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(tuán)二公司承建的南京市六合南互通立交橋，主線跨線橋長(zhǎng)788.08 m，匝道橋4座長(zhǎng)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(duì)質(zhì)量外觀進(jìn)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(jìn)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(dá)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(yán)密，發(fā)生滲水、漏漿，甚至支架松動(dòng)，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(méi)有色差高質(zhì)量的竹膠模板，對(duì)使用的模板進(jìn)行精密加工，可進(jìn)行粗磨、中磨、細(xì)磨、精磨、微磨、拋光等六道工序的鏡面加工，同時(shí)保證模板具有足夠的強(qiáng)度、剛度。模板在安裝前，應(yīng)均勻涂刷脫模劑，避免使用廢機(jī)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(yán)密、尺寸準(zhǔn)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(shí)間不宜太長(zhǎng)，應(yīng)采取措施避免或減少下道工序操作時(shí)造成的污染和大氣中灰塵的污染。因此，對(duì)模板從設(shè)計(jì)到安裝，必須嚴(yán)密策劃、細(xì)化實(shí)施，在質(zhì)量上必須達(dá)到苛刻標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求的精品意識(shí)，制訂內(nèi)容明確、施工自控的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
3 混凝土澆筑工藝質(zhì)量控制
3.1 混凝土配合比
（1）水泥用量
延長(zhǎng)混凝土的模內(nèi)養(yǎng)護(hù)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(chǎng)對(duì)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(lái)考慮，故當(dāng)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(guò)后，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到2．5MPa的短時(shí)內(nèi)就要拆除側(cè)模。既然混凝土在模內(nèi)養(yǎng)護(hù)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(duì)無(wú)外加劑的混凝土也可略微降低水灰比來(lái)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(lái)增大水泥用量。
（2）含砂率
砂石骨料含砂百分率除與級(jí)配、孔隙率相關(guān)外，還與砂的粗細(xì)程度（細(xì)度模數(shù)）相關(guān)。最佳含砂率是指在砂石骨料級(jí)配的規(guī)定條件下，選擇能同時(shí)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(dá)到均勻密實(shí)質(zhì)量和充分改善混凝土拌和物的和易性，使混凝土中細(xì)骨料含量較通常的最佳含量稍為增大一點(diǎn)。因?yàn)榛炷恋膭蛎苓^(guò)程是以和易性為前提的，和易性包括混凝土拌和物流動(dòng)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(dāng)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”。
?。?）坍落度
對(duì)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(diǎn)粘一點(diǎn)，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(shí)，要求混凝土攪拌運(yùn)送對(duì)混凝土坍落度波動(dòng)嚴(yán)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(dá)到3個(gè)基本要求:計(jì)量準(zhǔn)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(lái)先天性不足，會(huì)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(dāng)水泥用量達(dá)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(shí)間要適當(dāng)延長(zhǎng)。若采用滾筒式攪拌機(jī)時(shí)，混凝土攪拌時(shí)間控制為2．15～3 min；采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)時(shí)，攪拌時(shí)間控制為1．5～2min；當(dāng)摻有外加劑時(shí)，攪拌時(shí)間應(yīng)增加1min。
3．3 混凝土澆鋪與振搗
?。?）分段分層、限時(shí)接茬
混凝土的澆筑，無(wú)論是按從一端開始向另一端，或從中部開始向兩端對(duì)稱的，呈斜面層次，全斷面而推進(jìn)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(jìn)行澆筑作業(yè)，如圖1所示。 所謂分層，是指混凝土灌筑過(guò)程中，按斷面處自下而上分次進(jìn)行的混凝土虛鋪厚度， 40～50 cm一層為宜（約為振動(dòng)棒作用半徑1．25倍） ，每層混凝土順次、連續(xù)進(jìn)行等厚澆鋪。結(jié)構(gòu)模板有限角度倒坡時(shí)，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(shí)間，在常溫氣候條件下，以2．5 h為宜。雖然水泥初凝時(shí)間不早于45 min，終凝時(shí)間不遲于10 h，但混凝土拌和物（不摻緩凝劑時(shí)）的初凝時(shí)間一般為4 h左右。因?yàn)楫?dāng)水泥初凝時(shí)混凝土失去塑性，終凝時(shí)混凝土開始產(chǎn)生強(qiáng)度，如果比初凝時(shí)間少1h的時(shí)間內(nèi)拌和物接茬，振搗時(shí)透入下層混凝土5～10cm振搗，混凝土表面不會(huì)留下接茬痕跡。如果超過(guò)了3 h或4 h；當(dāng)混凝土已經(jīng)接近其初凝，或混凝土失水過(guò)多上下層間插搗困難，即使勉強(qiáng)振搗，混凝土中水泥（砂）漿的塑性差異過(guò)大，難于均勻分布，結(jié)果形成色差帶或冷縫式色差；如果當(dāng)下層混凝土已經(jīng)失去塑性而達(dá)到完全初凝狀態(tài)式混凝土接茬，則必然造成冷縫。
（2）澆前振后，切莫早振
混凝土振實(shí)過(guò)程，是混凝土拌和物在所澆部位上進(jìn)行:一是液化，二是振動(dòng)，三是搗實(shí)。為達(dá)到混凝土均勻密實(shí)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?zhàn)慊虮緦訚蹭伈坏轿换騼蓚?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(shí)，如果依然隨澆就急于振搗，則稱為早搗。二是對(duì)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(guò)早振搗，也稱為早搗。特別是箱梁和蓋梁以及防撞墻護(hù)欄等混凝土澆筑，要切實(shí)注意對(duì)每層混凝土振搗作業(yè)時(shí)，始終保持“澆”與“振”前后相差一定距離，若澆鋪長(zhǎng)度為10 m，則振搗長(zhǎng)度為9m，即最前沿一段至少相當(dāng)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(dòng)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?xí)r，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；
?、厶热粽駬v時(shí)過(guò)振，會(huì)出現(xiàn)水波紋似的云狀或鯪狀色斑。
所謂“過(guò)振”，是振動(dòng)延時(shí)過(guò)長(zhǎng)，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(dāng)振搗棒的棒頭直徑和振動(dòng)頻率一定，而施加于混凝土拌和物的振實(shí)力度，可以按每一點(diǎn)插棒位置的振搗時(shí)間或上提速度來(lái)定。
一是模內(nèi)看得見的混凝土，以現(xiàn)象觀察為準(zhǔn)，混凝土振實(shí)特征表現(xiàn)為:混凝土已無(wú)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(duì)能見度低或陰角部分，以快插慢提的速度為準(zhǔn)，一般塑性混凝土采用通常的插入式振搗棒，整個(gè)過(guò)程的累計(jì)振搗時(shí)間為25 s左右，即按本層混凝土厚度做振搗動(dòng)作:①“快插”，用1～2 s時(shí)間盡快插入后上下抽動(dòng)2～3次，以助混凝土沉落穩(wěn)定； ②“振搗”，振搗棒于插點(diǎn)不提動(dòng)，用10 s左右時(shí)間振搗； ③“慢提”，振搗棒往上提時(shí)慢速提動(dòng)約用15 s時(shí)間（即按每次3～5 cm速度上提，每提一次停1～2 s時(shí)間） ，振實(shí)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(xiàng)
?、佟≌駬v棒插點(diǎn)間距，最大不超過(guò)振搗棒作用半徑1．5倍。中型50 振動(dòng)棒通?？刂茷?0 cm等距離移動(dòng)，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。
② 要離開模板拼裝縫20 cm左右，因拼縫處是容易滲水漏漿的薄弱環(huán)節(jié)。
?、邸≌駬v棒作為混凝土的振搗工具，切莫用于振趕混凝土流動(dòng)，防止砂漿散失而失去均勻性。亦不得將振搗棒臥下來(lái)（呈水平狀態(tài)）振搗，否則表面泛漿嚴(yán)重，導(dǎo)致產(chǎn)生層次（帶狀）色差。
?、苷莆照駬v時(shí)間或速度，如拌和物較稀時(shí)，相應(yīng)縮短振搗時(shí)間，減少抽動(dòng)次數(shù)，防止過(guò)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(zhǔn)備工作后，開始澆筑六合南互通1號(hào)橋第一聯(lián)右幅現(xiàn)澆箱梁，共計(jì)5跨26 m，混凝土方量為1 258 m3 ，施工中避開中午高溫時(shí)間，嚴(yán)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(hù)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(píng)。2004年10 月，該工程的現(xiàn)澆箱梁被甲方評(píng)為優(yōu)質(zhì)樣板工程，在全線推廣。 |
| 原作者： 蘭旭珍 |
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