橋梁混凝土質量監控與應對措施

舒雪飛，楊利娟

（天門市交通工程公司，湖北 天門 431700）

1 混凝土施工質量調查與分析

1.1 原材料質量及選用

在調查中發現部分天然黃砂超粒徑卵石含量較大，造成級配不良，配制混凝土時有效砂率減小，混凝土和易性差。同時超粒徑卵石極易影響混凝土強度，特別是高標號混凝土，高標號混凝土強度破壞機理為界面破壞，卵石的圓面削弱了界面強度，導致實體高標號混凝土強度富余系數不高；部分河砂主要以在河道淘洗加工制成，破壞了天然級配，含泥量指標人為因素較大，增加了質量控制難度；某標段生產的機制砂質量狀況較差，細度模數高達3.4以上，水洗過度、石粉含量過低，級配較差；部分標段同標號同一使用部位采用多家水泥進行混凝土配制，無法避免施工單位進行同一結構物施工時采用不同水泥而導致收縮不均引起的混凝土質量缺陷，尤其會引起地面以上混凝土構造物相鄰構件的色差而影響外觀質量；沿線配制混凝土用碎石顆粒級配主要有低標號混凝土采用的5-31.5mm和高標混凝土采用的5-25mm兩種連續級配。

1.2 混凝土配制

配合比設計理念陳舊，考慮現場不利因素較少，機械的按規范要求的坍落度與強度作為主要設計指標，而忽視了混凝土和易性對施工操作及混凝土質量的影響，如在某標段進行C30樁基混凝土配合比室內復盤時，其新拌混凝土坍落度雖然滿足設計要求，但是混凝土粘聚性和裹覆性較差，混凝土坍落成骨料堆積型，引起混凝土的離析；部分混凝土配合比設計不合理，單位用水量普遍偏高，均在180kg/m3以上，更有甚者高達195kg/m3，該類配合比顯然降低了混凝土抗離析性能，容易引起混凝土的泌水，導致樁基的內在質量缺陷和影響立柱混凝土的外觀質量；對減水劑使用認識不夠，僅從單一材料價格考慮成本，認為低標號混凝土可不使用外加劑同樣可配制出滿足施工要求的混凝土；室內混凝土配合比設計與現場施工嚴重脫節，如某標段在進行低標號混凝土配合比設計時，均未使用外加劑，導致現場施工的混凝土無法滿足工藝要求，存在隨意加水和在施工過程中加“生水”的現象。

1.3 施工現場控制

沿線混凝土均采用集中拌和，拌和站的布局合理，拌合設備均為強制式，其生產能力均能滿足相應工程要求，但是有少數標段拌和站控制系統與外加劑的計量仍為人工控制，影響混凝土拌合物質量的穩定性；拌和站料場及料倉有待進一步加強管理，存在混料、竄料、砂石材料夾泥、不同巖性碎石混堆的現象；部分標段地面上混凝土構造物養生措施不力，部分標段墩柱拆模后直接用土工布包裹的方式養生，該法保水差，保濕效果較差。

1.4 構造物實體質量

不同程度存在氣孔、魚鱗狀水紋、水線、砂痕、露骨、石斑、干縮裂縫等外觀質量缺陷；結構物混凝土低齡高碳表現突出，在兩個月齡期內均超過2.0mm，降低了結構物的耐久性。

2 橋梁混凝土質量監控應對措施

2.1 優選原材料與優化配合比

針對低標號配合比（≤C30）設計上的不合理及缺陷，對全線低標號混凝土配合比進行優化，明確規定低標號混凝土，如樁基、墩柱、承臺等混凝土配合比單位用水量不宜高于165 kg/m3；通過優化外加劑的品種和調整摻量配制滿足不同工藝要求的工作性，同時水泥用量應滿足橋涵施工技術規范的要求；立柱及地面以上結構物混凝土膠凝材料總量宜控制在350 kg/m3以上。

2.2 統一混凝土用粗集料的分級和規格

針對碎石最大粒徑不合理、生產規格零亂、源頭質量難以控制等問題，根據混凝土不同使用部位對規格、級配要求、摻配方法等作了統一和具體要求。

2.3 制定混凝土施工及質量控制要點

對調查發現的施工過程中存在的問題，制定相應 的控制要點，對原材料質量及拌和站的管理、施工技術人員的配備、拌合物質量的控制以及施工工序等作了具體要求。針對混凝土養生存在的不足，以及養生方法的不合理等問題，根據結構特點提出不同的養生方法。

2.4 砂石料料場質量管理及生產指導

對砂石料廠規格作了統一要求，生產碎石的震動篩網嚴格按照6mm、14mm、28/22mm(≤C30/＞C30)布置，生產機制砂時其篩孔尺寸不宜大于3.5mm，并結合當地水資源情況進行除塵處理，控制石粉含量達到相應標準要求，機制砂生產工藝采用砂石聯產，由制砂機破碎整形經過除塵后而成，要求級配合理，石粉含量適中（5-10%）。

2.5 高標號混凝土配合比的復核及特殊結構橋梁高性能配制技術指導

在保證混凝土強度等級前提下，采用雙摻技術，盡可能的降低水泥用量，降低水膠比：C50混凝土膠凝材料總量不高于490kg/m3，其中首節段水泥用量不得大于400kg/m3，C55混凝土膠凝材料總量不高于500kg/m3，其中0號塊水泥用量不得大于420kg/m3；在保證混凝土和易性、泵送性的前提下，盡量降低砂率，提高碎石用量，砂率一般應在40%以下，宜為35%～39%；在保證可泵性前提下，盡量降低混凝土用量和坍落度，一般目標用水量最大不宜高于155kg/m3，坍落度經時損失后（1小時）宜控制在180～200mm；混凝土初凝時間，室內檢測值宜控制在20～30小時；確保混凝土拌合物不泌水、不扒底、粘聚性保塑性良好。

3 混凝土質量監控成效

經現場檢查并進行回彈檢測，質量監控成效明顯，低標號混凝土配合比得到全面優化，均采用高性能聚羧酸鹽減水劑配制混凝土用于施工；養生措施到位的結構物碳化深度明顯減少（均在1.0mm以下）；混凝土回彈強度富余系數較高，表面色差、水線、砂痕等外觀質量缺陷明顯改善，氣泡明顯減少。