李金星 劉海瑞 李遵方
(中國建筑土木建設(shè)有限公司,北京100070)
公路橋梁工程混凝土外觀施工質(zhì)量在影響工程美觀程度的同時(shí),也影響了工程的使用壽命與使用效果。施工過程中,建設(shè)方要借鑒類似工程的施工經(jīng)驗(yàn),做好外觀質(zhì)量通病的防治管理,確保工程的建設(shè)效果符合預(yù)期。
混凝土的外觀裂縫主要表現(xiàn)為以下幾種形式:①干縮裂縫問題。這類問題常見于完成混凝土澆筑7d后。由于水分蒸發(fā),這時(shí)的水泥漿會(huì)發(fā)生干縮問題,最終造成混凝土表面的裂縫問題。一旦混凝土表面產(chǎn)生了干縮裂縫,其抗?jié)B性、耐久性都會(huì)受到影響,最終導(dǎo)致內(nèi)部鋼筋被銹蝕,影響混凝土的承載力;②塑性收縮問題。在混凝土凝結(jié)前的一段時(shí)間,如果表面失水速度過快,會(huì)導(dǎo)致表面發(fā)生快速收縮,繼而引發(fā)塑性收縮問題,產(chǎn)生裂縫。這類裂縫的長(zhǎng)度約20cm~3m,寬度約1mm~5mm,具有連貫性、一致性較差的特點(diǎn);③沉陷裂縫問題。如果工程施工區(qū)域地基土質(zhì)過于松軟,或區(qū)域內(nèi)土質(zhì)不均勻,都會(huì)造成不均勻沉降,繼而引發(fā)混凝土表面沉陷裂縫問題;④溫度裂縫問題。如果混凝土表面施工期間發(fā)生了快速的溫度變化,其內(nèi)部與外部的熱脹冷縮程度不相符,則會(huì)造成表面裂縫。這類問題常見于大體積混凝土施工期間。這類裂縫具有寬度不一致、分段出現(xiàn)、冬季裂縫問題嚴(yán)峻的特點(diǎn)。
混凝土的外觀破損主要包括以下幾種:①混凝土表面施工后局部出現(xiàn)凹坑、麻點(diǎn)、缺漿問題被統(tǒng)稱為麻面。施工過程中,如果工人未按照規(guī)定使用特定的脫模劑,就會(huì)導(dǎo)致模板之間連接不緊密,造成局部漏漿。這時(shí),工人如果沒有及時(shí)將表面的水泥漿渣、雜物處理干凈,沒有在振搗過程中將混凝土內(nèi)部存在的氣泡排出,就會(huì)造成麻面問題。需要注意的是,麻面問題不會(huì)造成鋼筋外露;②混凝土施工后部分區(qū)域的砂漿過少、石子過多、石子之間的空隙類似蜂窩狀,這類問題被統(tǒng)稱為蜂窩。施工期間,如果施工人員沒有按照具體要求設(shè)置混凝土的配合比、未做好振搗管理、未做好分層下料管理,都會(huì)影響混凝土的坍落度與和易性,導(dǎo)致蜂窩問題發(fā)生;③孔洞問題。特殊部位施工期間,如果施工人員沒有按照具體要求進(jìn)行下料施工、振搗處理,就會(huì)造成混凝土離析問題,砂漿與骨料無法粘結(jié)在一起,導(dǎo)致部分施工區(qū)域的蜂窩巨大,甚至出現(xiàn)了鋼筋裸露的問題??锥磫栴}會(huì)嚴(yán)重影響公路橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量。
混凝土表面顏色會(huì)受原材料、混凝土配合比、振搗施工工藝、外加劑等多種因素影響。如果制備過程中施工人員沒有按照規(guī)定向混合料中添加適量的礦粉、煤灰粉等材料,就會(huì)造成表面的色差問題。同時(shí),如果混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋、鐵絲暴露在外界長(zhǎng)期受風(fēng)吹雨淋,就會(huì)產(chǎn)生銹跡,銹跡會(huì)造成混凝土表面出現(xiàn)色差。
混凝土施工期間,如果施工人員沒有對(duì)鋼筋綁扎情況進(jìn)行檢查、沒有按照相關(guān)要求防止保護(hù)層墊塊,則會(huì)導(dǎo)致鋼筋在混凝土澆筑期間發(fā)生位移,最終造成表面露筋問題。此外,施工期間如果發(fā)生了漏振問題也會(huì)造成混凝土表面露筋。
造成混凝土表面裂縫的原因并不相同,建設(shè)方只有采取針對(duì)性的措施,才能夠從根本上防止各種裂縫問題發(fā)生。第一,建設(shè)方將中低熱水泥、粉煤灰水泥等收縮量不大的水泥作為混凝土的原材料,并在制備混凝土?xí)r確定好水灰比,并適當(dāng)添加減水劑,以此來解決干縮裂縫問題。第二,將硅酸鹽水泥等值干縮值不高的水泥作為原材料,在制備混凝土?xí)r適當(dāng)添加減水劑,在增強(qiáng)混凝土坍落度、和易性的同時(shí),減少其塑性,以此來解決混凝土的塑性收縮問題。第三,施工前對(duì)軟土層地基進(jìn)行加固、夯實(shí)處理,并加強(qiáng)對(duì)模板強(qiáng)度、剛度的控制管理,以此來防治不均勻沉降問題造成的沉陷裂縫。第四,選擇使用礦渣水泥、粉煤灰水泥等低熱、中熱水泥,并將水灰比嚴(yán)格控制在0.6以內(nèi)。
首先,施工人員需要做好模板安裝的準(zhǔn)備管理工作,通過一系列打磨、除銹操作確保模板表面的脫模劑被涂刷均勻。其次,要做好模板的支撐管理,解決模板連接不緊密的漏漿問題,防止因此造成混凝土表面出現(xiàn)麻面、蜂窩、孔洞問題。最后,由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行振搗施工。振搗過程中需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作,嚴(yán)格控制振動(dòng)棒的振搗距離。
色差問題主要是由于振搗施工管理不嚴(yán)格、上下層澆筑時(shí)間間隔不科學(xué)、原材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)造成的。要有效防治混凝土色差問題,需要做到以下幾點(diǎn):第一,加強(qiáng)對(duì)振搗施工的管理。在下一段混凝土接茬前,混凝土前沿約1m范圍內(nèi)不得進(jìn)行振搗施工。如果混凝土厚度不一致,出現(xiàn)全斷面鋪滿的情況,施工人員也不得進(jìn)行振搗。第二,使用同強(qiáng)度、彈模的細(xì)石混凝土在鋼筋較集中的部位進(jìn)行施工。第三,加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)間的控制管理,確保其攪拌時(shí)間在150s以上,從而提高混凝土的坍落度,防止色差問題發(fā)生。
一方面,要做好混凝土表面露筋問題的預(yù)防管理。根據(jù)工程的具體情況選擇適量的砂漿墊塊,并將其墊在合適的位置。比如,使用帶鐵絲的墊塊對(duì)豎立鋼筋進(jìn)行綁扎操作,將帶鐵絲的墊塊綁在鋼筋骨架外側(cè),并擠牢墊塊,解決鋼筋位移的問題。同時(shí),如果鋼筋骨架是模外綁扎,則需要嚴(yán)格控制它的形狀和大小,防止其出現(xiàn)偏差。另一方面,一旦發(fā)生表面露筋問題,建設(shè)方必須要采取科學(xué)的措施進(jìn)行治理。如果露筋的面積不大,可以使用灰漿堵抹的方式解決輕微露筋問題。如果露筋部位出現(xiàn)麻點(diǎn),施工人員需要對(duì)麻點(diǎn)進(jìn)行處理,解決孔眼問題進(jìn)行抹平操作。
首先,要嚴(yán)格控制砂的質(zhì)量。根據(jù)公路橋梁工程的實(shí)際情況選擇合適細(xì)度模數(shù)的砂,確保砂的細(xì)微顆粒含量合適,進(jìn)而保證混凝土的保水性。比如,選擇細(xì)度模數(shù)在2.8~3.3的砂,并將取砂率控制在42%~45%,從而防止混凝土發(fā)生泌水、離析問題。其次,要加強(qiáng)對(duì)碎石質(zhì)量的控制管理。需要注意的是,混凝土外觀、混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性都會(huì)受碎石粒徑、級(jí)配的影響。建設(shè)方在選擇碎石材料時(shí),最好選擇粒徑在25mm以內(nèi)的碎石,降低碎石對(duì)漿體用量的影響,從根本上預(yù)防混凝土收縮開裂問題。
建設(shè)方需要做好混凝土配合比的控制管理,才能夠確?;炷恋墓ぷ餍阅芊瞎窐蛄汗こ痰木唧w標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)人員需要在施工前對(duì)本工程的具體情況進(jìn)行分析,并仔細(xì)閱讀相關(guān)規(guī)范,確定本工程對(duì)混凝土強(qiáng)度的要求。從增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性、強(qiáng)度出發(fā),認(rèn)真考慮水泥用量、水灰比等問題。同時(shí),為提高混凝土外觀施工質(zhì)量,建設(shè)方需要向混凝土制備材料中適當(dāng)添加砂石,提高混凝土中的含砂率,減少水泥含量。嚴(yán)格控制水泥的用量,最好將其控制在460kg/m3~500kg/m3。根據(jù)減水劑添加情況調(diào)整含砂率。一般情況下混凝土的含砂率需要控制在36%左右,如果混凝土制備過程中未添加過多的減水劑,設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)減水劑的實(shí)際添加情況適當(dāng)?shù)脑黾踊炷林械纳笆?。此外,加?qiáng)對(duì)拌合物坍落度的控制管理,將其控制在12cm~16cm可以進(jìn)一步提高混凝土外觀施工質(zhì)量。
首先,建設(shè)方需要加強(qiáng)對(duì)模板施工工藝的控制管理。對(duì)墩柱、箱梁等部位進(jìn)行施工時(shí),選擇剛度強(qiáng)度大、不易變形的鋼模板。確保模板上不含雜質(zhì),之后按照具體的步驟進(jìn)行鋼筋綁扎、混凝土澆筑等施工。需要注意的是,模板施工時(shí)不可讓模板長(zhǎng)期暴露在空氣中,這樣會(huì)導(dǎo)致模板發(fā)生銹蝕,最終影響混凝土外觀質(zhì)量。其次,加強(qiáng)對(duì)脫模劑涂刷厚度的管理,防止施工人員過分涂刷脫模劑導(dǎo)致混凝土外觀顏色不均勻。最后,加強(qiáng)對(duì)混凝土振搗施工的管理,防止出現(xiàn)漏振、欠振、過振問題,最終影響混凝土外觀施工質(zhì)量。如果混凝土的表面平坦、沒有氣泡產(chǎn)生,證明這時(shí)的混凝土已經(jīng)振實(shí),即可停止振搗,防止過振造成的骨料分離問題,最終影響混凝土外觀施工質(zhì)量。
忽視混凝土外觀的養(yǎng)護(hù)會(huì)導(dǎo)致混凝土完工部位干縮,誘發(fā)干縮裂縫問題。加強(qiáng)混凝土外觀養(yǎng)護(hù)管理是非常有必要的。養(yǎng)護(hù)施工時(shí),建設(shè)方需要謹(jǐn)慎選擇混凝土養(yǎng)護(hù)覆蓋物,不僅要保證覆蓋物表面沒有雜質(zhì)污染,還要做好灑水管理。灑水處理時(shí)一定要保證水能夠被均勻地灑在混凝土表面,以免因?yàn)⑺痪鶆虺霈F(xiàn)混凝土花紋問題。此外,建設(shè)方還需要做好保溫養(yǎng)護(hù)管理工作。通過在土工布外再罩一層塑料布控制混凝土溫度、防止混凝土水分蒸發(fā),有效預(yù)防混凝土裂縫問題發(fā)生。
綜上所述,目前公路橋梁工程混凝土表面施工仍存在著多方面的問題,如混凝土原材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)、配比不合適、施工工藝存在缺陷等等。建設(shè)方需要認(rèn)真分析混凝土外觀質(zhì)量通病的成因,并做好施工管理,從根本上提高工程外觀施工的工藝水平,進(jìn)而提高工程外觀施工質(zhì)量。