浅谈桥梁工程下部结构混凝土外观质量控制的措施

【关键词】模板；混凝土；下部结构；外观质量；控制方法 

中图分类号： k928 文献标识码： a 文章编号： 

1、概述 

山西省五孟高速公路lj8合同段桥梁工程下部结构主要包括桩基础、系梁（承台）、墩柱和盖梁。除桩基础之外，对于这些混凝土结构的施工，不仅应控制其强度，而且应控制其外观质量。 

在混凝土外观质量的控制和评定方面，对混凝土结构的尺寸、阴阳角、垂直度、平整度、施工接缝、密实度和防裂缝等方面，目前已有较成熟的施工技术规范和质量检验评定标准，而其它方面，国内目前尚未有比较详细的技术规范和评定标准。 

本文结合本合同段工程下部结构施工实例，从模板选择与施工，混凝土配合比、浇灌方法、拆模养护等方面，叙述桥梁工程下部结构混凝土外观质量的控制方法。 

2、工程实例 

由我公司承建的山西省五台至盂县高速公路第八合同段，起点里程k31+500，终点里程k36+400，全长4.90公里。本合同段有桥梁4座，大桥1座即下社高架桥、中桥各1座及猫铺中桥，分离式立交1座即河西分离式立交，小桥1座即泽泊小桥，桥梁分整体式和分离式两种设计。 

桥梁下部结构设计桥墩采用柱式墩、花瓶墩，桥墩基础采用桩基础+系梁、桩基础+承台。地系梁截面尺寸（宽×高）有1.0m×1.2m、1.2m×1.5m两种，跨度有5.0m、5.3m、5.5m，混凝土强度等级为c25；承台尺寸（长×宽）6.5m×6.5m，混凝土强度等级为c30 ；圆柱墩直径有φ1.3m、1.4m、1.6m三种，高度4.63～19.09米，花瓶墩底面尺寸（长×宽）2.0m×4.0m，顶面尺寸（长×宽）2.0m×4.0m,墩高19.60m，混凝土强度等级c30；盖梁截面尺寸（宽×高）有1.8m×1.6m、1.9m×1.6m、2.1m×1.6m，长度有10.6m、10.85m（其中盖梁连接两个墩柱中心距离为6.8m、7.0m），混凝土强度等级c30。在混凝土配合比设计上:地系梁c25混凝土水胶比为0.456，p.o42.5水泥用量253kg/m3,混凝土坍落度为14～16cm;墩柱和盖梁c30混凝土水胶比0.432，p.o42.5 水泥用量276kg/m3。 模板都采用定型组合钢模板，本合同段混凝土生产设有2个自动送料和装有自动计量装置的搅拌站，每盘混凝土出料1.0m3 ，混凝土运输采用12m3 混凝土搅拌运输罐车。 

3、 模板选择与施工 

模板体系的选择直接决定混凝土的外观效果，选择时应综合考虑其强度、刚度、可周转性及经济等。在上述桥梁工程的施工前，经过对加肋复合面板和定型组合钢面两种模板的技术经济比较和工程试验证明，采用定型组合钢面板作为桥梁工程下部结构混凝土施工模板，周转次数多，刚度好，浇灌后混凝土表面光滑，外观好。墩身模板采用 模板体系选定后，根据荷载的大小对板材的厚度背肋截面间距。拉杆型号和间距及支撑体系进行计算，计算荷载包括混凝土压力（侧压力），混凝土浇注的冲击力和施工荷载，在计算时，针对主要受力构件则进行力学计算，并验算构件的挠度和变形。对次要构件则可按经验设计，必要时进行验算。上述混凝土结构采用的定型组合钢模板的面板厚5mm,加钢肋间距20-30cm。每次安装模板时，拼缝用玻璃胶或密封条涂贴。准确投测模板线并与钢筋位置协调一致，是保证结构外观质量的第一步。 

桥梁工程的模板定位控制方法：标高用水准仪；中心用全站仪；垂直度用激光铅直仪或吊线坠法控制。 

桥梁工程结构的钢筋保护层控制,根据现场施工情况多采用水泥砂浆垫块。对于墩柱,也可不使用保护层垫块,但应采取措施;先制作钢筋笼,其加劲箍间距不大于2m,在钢筋笼侧面焊接定位筋,准确安装钢筋笼并校核垂直度后,才能浇灌混凝土;浇铸混凝土时,每隔一定高度,用吊线法观察钢筋与模板相对位置,确保保护层厚度准确. 

钢模板在初次使用前,或长时间放置后重新使用前,先除锈并涂刷油性脱模剂.除锈根据模板的锈蚀程度,选用砂纸或砂轮机,阴阳角部位采用铁刷除锈.在模板的周转过程中,每次拆模后应清理干净,并尽快涂刷脱模剂（按规范要求正确选用脱模剂）。重复使用的模板应始终保持其表面平整，形状准确，不漏浆，有足够的强度和刚度。 

4、 混凝土配合比 

施工前，应做原材料的送检核混凝土的试配工作。混凝土试配，同时做7d和28d的抗压试件，并先做样板，检验混凝土强度、外观满足要求，再全面实施施工。 

做混凝土配合比重要的就是根据构件尺寸，钢筋密集程度、混凝土输送方法和输送距离等因素选用混凝土水灰比和坍落度。不同坍落度和水灰比的混凝土成型后，其表面气泡数量和大小不同，颜色也有差别，坍落度或水灰比较小的混凝土料，成型后表面气泡少而大，色泽较深；坍落度或水灰比比较大的混凝土料，成型后表面气泡小而密集，色泽较浅。因此在施工过程中，应严格控制混凝土的坍落度，同一构件，相接或相邻构件，混凝土坍落度相差不宜超过3cm。每一构件混凝土浇灌时，在浇灌点实测坍落度，并实测不少于两次。如输送距离较远或天气炎热，在混凝土搅拌点和浇灌点都做坍落度测量，坍落度损值不宜超过2cm。 

以往施工经验表明，采用粉煤灰的系梁（承台），混凝土成型后表面色泽较浅白，而采用普通硅酸盐水泥的墩柱和盖梁，混凝土成型后表面色泽较深黑。而加入粉煤灰后的混凝土和易性比较好，实体气泡比较少，因此我们选用的配合比里掺有粉煤灰。在拌和混凝土的水泥不仅应按规范取样送检合格，而且对相邻同一构件宜用同一品种的水泥和粉煤灰，禁止同一构件采用两种水泥或者粉煤灰。我标段均采用普通硅酸盐水泥和一级粉煤灰，从而避免了由于色差而影响外观质量。 

不同的施工用水，或不同的地方材料，拌和的混凝土，浇灌后外观也会有一定的差异。为确保施工质量，应认真取样送检，严格控制中砂与碎石的含泥量，选择良好级配的碎石，地下水或非饮用水先检测合格才可使用。 

5、 混凝土浇灌 

现场的混凝土搅拌系统在使用前做好计量仪表的标定工作，施工中每月对下计量仪表做好复检工作，稳定混凝土质量打下基础。严格按混凝土的理论配合比施工。做好原材料的抽检试验工作，对不合格材料坚决清退出场，每次混凝土拌和前应做好砂、石含水量测试，随时调整用水量，严格按施工规范控制混凝土拌和时间及运输时间。 

混凝土布料均匀分层进行，每层厚度控制在30cm以内，并认真做好混凝土的振捣，防止欠振，漏振，避免过振。采用插入式振动棒器，棒长多为50cm左右，其移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍，与侧模保持5－10cm的距离，每次插入下层混凝土5－10cm,操作时必须严格做到快插慢拔，将振动棒上下略做抽动。振动棒插入振捣至混凝土面不再下降，无气泡、泛浆但隐见粗骨料止。在振捣过程中，插入式振捣器的振动，呈截锥形分布，棒头部分的振动力最大。如将振捣棒缓慢地插捣混凝土中振捣，表层的混凝土很快被振实，当棒头再插入混凝土底部时，内部混凝土中的气泡就很难透过表层混凝土向外排除。 

实际施工表明：如浇灌时混凝土分层太厚或未充分振捣，或振捣方法不当，则混凝土内的气泡无法排除，附着在模板表面而形成蜂窝现象；如边角部分的混凝土振捣不密实，则拆模时混凝土保护层被模板粘连掉落而造成缺棱掉角；如混凝土过度振捣，则造成砂浆与骨料离析，离析厚砂浆上升而石子下沉，混凝土成型厚表面明显分层，色差大，严重的在砂浆聚集部位产生龟裂，或粘模脱皮现象。如施工缝的留置处理不当，也会在混凝土外观上反映出来，轻者有新旧混凝土接槎，重者形成混凝土夹渣、裂缝，留下难以处理的结构隐患。一般结构物混凝土强度达到1.2mpa，钢筋混凝土结构物达到2.5 mpa后才能接槎，上部混凝土施工前应对施工缝部位凿毛并清理干净，冲水湿润后，先浇1－2cm厚与混凝土同标号的砂浆或水泥浆，然后才往上照常施工。对墩柱的模板底部周边（即与系梁顶面的接缝），在混凝土浇灌之2h之前先用掺水玻璃的水泥砂浆填塞密实。