袁興澤（遼寧省水利廳，遼寧沈陽110003）

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襯砌底板混凝土氣泡的防治技術

袁興澤
（遼寧省水利廳，遼寧沈陽110003）

［摘 要］根據(jù)同類工程施工經驗，考慮混凝土在施工中振搗及排氣不暢等不利因素，文中將針梁臺車底板進行割除（兩側各預留30cm寬底板，防止側壁混凝土擠壓冒出），采用旋轉抹面機輔以人工抹面，以解決混凝土底板氣泡這一施工難題。

［關鍵詞］隧道襯砌；針梁臺車；混凝土氣泡

1　工程概況

工程位于遼寧省桓仁縣，主體工程為隧洞工程，主洞長16 510.014 m，樁號83+031.795 m～99+ 541.809 m，縱坡i=0.028%，主洞鉆爆法施工段斷面型式為圓形，成洞洞徑為7.2 m；混凝土性能指標為C35W12F200，襯砌厚度30 cm，底板為平段，底板寬3.02 m。

混凝土表面氣泡是最常見的一種外觀質量缺陷，導致其產生的原因有很多，尤其在引氣劑的作用下，混凝土含氣量會更高。為解決這一施工難題，對針梁臺車進行改造，成功地解決了混凝土底板氣泡問題。

該工程隧道襯砌混凝土方量為180 851 m3，鋼筋制安13 341 t，止水帶36 870 m。

2　施工工藝及效果

2.1施工方法

混凝土澆筑采用混凝土泵送入倉，首先從底部中間下料，每一層澆筑厚度控制不超過50 cm，采用φ50軟軸振搗棒振搗密實，將混凝土氣泡充分引出，當混凝土下料即將達到模板底部高程時，關閉底模窗口，并開啟底板上部側模工作窗口，從一側下料并加強振搗，以保證混凝土密實，由于底部窗口關閉，只能從兩側窗口進行振搗。澆筑過程中兩側均勻下料，左右兩側混凝土面高差不大于50 cm，振搗分層厚度不大于50 cm。當混凝土澆筑高度超過腰線后，由于空間限制，只能采用模板上的附著式振搗器進行振搗，頂拱部位在頂模中心線位置留有進料口及封孔器，頂拱混凝土由此泵入倉中。

2.2施工效果

采取上述施工方法施工，待混凝土脫模后觀察，混凝土表面氣泡主要集中在仰拱100°范圍，底板平段氣泡多且較大；底板反弧段氣泡較多但直徑較小。腰線以上部位基本無混凝土表面氣泡，混凝土外觀質量較好。根據(jù)表面氣泡的分布情況，由此可初步判定底板混凝土在施工振搗時，受底弧模板的影響排氣不暢，氣泡滯留在模板表面形成混凝土表面氣泡。因此，為了保證混凝土外觀質量，減少表面氣泡，需要改進施工工藝。

3　產生氣泡的原因分析

導致混凝土表面產生氣泡的原因有很多，通過對該工程的實際現(xiàn)狀總結，并結合同類工程的施工實例，認為在該工程中，混凝土表面產生氣泡的主要因素大致可分為：模板的影響；減水劑的選擇；脫模劑的選擇；平倉振搗的影響、混凝土配合比的影響；模板表面水珠等。

3.1模板的影響

模板對表面氣泡的影響，主要表現(xiàn)在模板表面攜帶的水、氣泡是引起混凝土表面氣泡的原因之一。如果模板表面有一定吸附性或透氣性的話（如采用木制模板），則混凝土表面氣泡可以減少。

該工程中模板對混凝土表面氣泡的影響表現(xiàn)為：模板為鋼面板吸附性及透氣性差，混凝土振搗施工時，表面氣泡不宜排出；混凝土氣泡排出形式是自下而上的，底板平段及反弧段均阻擋在氣泡排出的路徑上，在排氣過程中氣泡遇到阻擋，吸附在模板表面。

3.2平倉振搗的影響

由于該工程中混凝土襯砌厚度大多為30 cm，倉號作業(yè)空間較小，振搗工無法進入倉號進行振搗施工，只能依靠預留作業(yè)窗口進行插棒振搗，但由于空間限制，多數(shù)部位振搗不到，振搗范圍有限。

3.3減水劑的影響

該工程采用高效引氣減水劑，混凝土含氣量為5.0%～6.0%，比普通混凝土含氣量高4%～2%，因此，混凝土振搗施工時，將產生大量的氣泡。

3.4脫模劑的選用

脫模劑對混凝土中的氣泡有吸附作用。根據(jù)中國水利水電第六工程局有限公司在其它工程中應用水質脫模劑和油質脫模劑的對比總結，在眾多油質脫模劑中認為，輕機油更有利于減少氣泡，因此使用機油作為脫模劑。但機油在不同的環(huán)境溫度下其黏度也不相同，氣溫高時黏度低，氣溫低時黏度高。因此，如果脫模劑涂刷不均勻，在洞內混凝土襯砌時，新拌混凝土結構面層的氣泡一旦接觸到黏稠的機油，即使合理振搗，氣泡也很難沿模板上升排出，直接導致混凝土結構表面出現(xiàn)氣泡、麻面等質量缺陷。

3.5液化水珠的影響

在混凝土澆筑過程中，因產生水化熱，將混凝土中水分氣化成水蒸氣，水蒸氣與模板表面形成小水珠吸附在模板上，混凝土澆筑至模板面時形成氣泡。

4　減少氣泡的施工措施

通過對已澆混凝土表面氣泡的觀察及混凝土施工過程中各工序的總結，我們在施工中采取加強混凝土原材料質量控制、增加平板振搗器配合軟軸振搗棒加強振搗、加強模板表面處理、加強混凝土澆筑工序等控制措施。

4.1加強混凝土原材料質量控制

由于混凝土原材料中的雜質在拌合過程中容易產生水泡，因此盡可能的減少骨料及拌合用水雜質含量，可以減少混凝土表面氣泡的產生，嚴格控制原材料進場檢驗，確保粗細骨料含泥、泥塊含量等符合要求。

4.2加強模板表面光潔度

在涂刷脫模劑前，必須將模板內側油污、銹跡清洗干凈，如發(fā)現(xiàn)模板表面殘留混凝土，應及時采用磨光機對模板表面進行局部打磨處理，使其表面光潔。光潔的模板表面可降低對混凝土中的水、氣泡的吸附作用，有利于混凝土氣泡排出。

4.3脫模劑的涂刷質量

根據(jù)以往其它工程中應用水質脫模劑和油質脫模劑的對比總結，在眾多油質脫模劑中認為輕機油更有利于減少氣泡，因此選用稠度較小的輕機油作為脫模劑。

脫模劑采用人工涂刷，涂層要均勻適度，不得出現(xiàn)流淌現(xiàn)象。嚴禁脫模劑污染鋼筋和混凝土接槎部位，并應盡量減少脫模劑的使用次數(shù)，以免對后續(xù)工作產生不良影響，將脫模劑對混凝土振搗排氣的影響降至最低。

4.4加強振搗、控制攤鋪厚度

腰線以下混凝土鋪料厚度控制在30 cm以內，及時平倉振搗，減少每層振搗時氣泡排出的路徑距離，并在原有插入式振搗器的基礎上，增設附著式振搗器輔助振搗，同時輔以人工采用橡皮錘進行敲擊，以減少氣泡，從而提高混凝土澆筑質量。

4.5加強圍巖滲水的引排

在進行模板安裝前，仔細觀察倉號內是否存在滲漏水。如發(fā)現(xiàn)滲漏水，在混凝土澆筑前，必須做到妥善引排，保證混凝土澆筑期間，無滲漏水流入倉號內，避免模板與混凝土間存水，以形成氣泡。

5　針梁臺車改造

針梁臺車結構形式不利于混凝土氣泡的排出，為了保證混凝土外觀質量，解決底板混凝土氣泡問題，對針梁臺車底板進行優(yōu)化改造。

在設計廠家的技術指導下，保留臺車整體支撐結構，將底部平段模板進行整體割除（兩側各預留30 cm寬底板），底板割除后，采用型鋼焊接對臺車局部加固，以確保針梁臺車在行走及混凝土澆筑過程中不變形。

對針梁臺車進行改造后，其底部混凝土澆筑至設計標高后，采用旋轉抹面機輔以人工抹面壓光，成功解決了混凝土底板氣泡難題，保證了工程質量，達到了建設單位對混凝土外觀質量的要求。由于底部模板的拆除，澆筑底板上部混凝土時，底部無模板部位受兩側混凝土擠壓力，而產生混凝土上涌現(xiàn)象，因此，在澆筑腰線至底板間混凝土時，需要控制澆筑速度，在混凝土初凝前，并能夠達到自持狀態(tài)時，再逐層緩慢澆筑混凝土，平均每個倉號的澆筑時間延長2 h左右。

6　實施效果

1）混凝土施工過程中采取有效控制措施，極大地降低了混凝土表面氣泡的產生，特別是針梁臺車底部模板拆除后，采用旋轉抹面機輔以人工抹面，成功地解決了底板混凝土氣泡難題，滿足了混凝土外觀質量要求?；炷撩軐崯o氣泡、蜂窩、麻面，表面光滑、平整、美觀；

2）由于針梁臺車底部模板割除后，臺車整體結構易產生受力變形，而出現(xiàn)跑模現(xiàn)象。為解決這一難題，保證臺車的剛度、強度及穩(wěn)定性，在臺車原有主、次梁基礎上，采用型鋼焊接局部加固，使模板總成與底梁總成有效的連結成一體，以確保臺車在混凝土澆筑過程中不變形，保證了混凝土襯砌質量。

［中圖分類號］TV698

［文獻標識碼］B

［文章編號］1002－0624（2016）02－0024－03

［收稿日期］#2015-12-03