現場制梁施工外觀質量的幾點控制措施

姚開華

(中鐵十三局集團電務工程有限公司，天津 300308)

1 概述

制梁廠在神朔復線鐵路中承擔了兩次共355孔制梁任務，同時還為山西省河曲魯能大電廠提供了90孔橋梁的任務。其中大部分為T形后張法預應力簡支梁。由于模板使用年限較長，鋼模板表面光潔度下降，工期又緊張，故而生產初期，梁體表面氣泡、水紋較多，主要出現在腹板下端、下八字處、馬蹄截面及隔墻部位，嚴重影響了橋梁的外觀質量。在此，主要介紹施工中采取的幾點具體處理措施，僅供參考。

2 針對內實外美所做的幾點處理措施及改進

1)正確選擇混凝土的有關參數。

a.對水泥質量;砂、石級配;減水劑效能以及水泥與減水劑適應性的重新論證。

重新試驗論證表明，所采用的冀東盾牌水泥質量較好，砂、石的級配較合理，減水劑的減水率達到25%以上，所拌制混凝土含氣量小于3%(當減水劑摻量為6‰時，實測混凝土含氣量為1.2%)。而且我們所使用的平頂山NF-2減水劑的試驗母體為冀東盾牌水泥，故其適應性較好，能相互匹配。這些參數是混凝土內實外美的最基本條件，均無發現不利因素。

b.對混凝土拌合物的控制。

首先對混凝土攪拌質量作出了明確規定，要求必須強制攪拌90 min以上，達到混凝土用手摸有發粘的感覺方可。所使用混凝土的配合比為 1∶1.615∶2.33，水灰比為 0.36，NF-2 的摻量為 6‰。此配合比是經過多次正交試驗得出的最佳配合比。在混凝土拌制過程中要嚴格控制坍落度的大小。坍落度過大，即W/C大，也就是水用量較多，多余的水填充了更多的漿的位置，水蒸發后易產生不密實，有孔隙。而水泥水化所需的用水量約僅為18%，其他的水是為提供施工方便，不宜多。當時混凝土灌注的氣溫一般為24℃～28℃之間，考慮到混凝土泵送坍落度要損失的因素，我們控制混凝土攪拌時坍落度為12 cm～15 cm，出料口坍落度為10 cm～12 cm，而且還要控制在整個混凝土泵送過程中出料口坍落度盡量保持一致，以免由于振動原因影響氣泡的排出及混凝土表面顏色不一致。

c.水泥用量的選擇。

把水泥用量單獨提出，原因在于它是影響混凝土內實外美的關鍵因素。在這里我們對于混凝土制品的質量不能有舊的觀念，只要它的強度等級等指標滿足要求即為混凝土質量合格。新時期的橋梁混凝土質量合格，不但包括過去的五大內在指標過硬合格，而且有外觀質量的要求。認識這一點很關鍵，它是創造優質精品工程的基礎。要使橋梁外觀質量大大提高，混凝土表面有一定的光潔度、亮度，那么選擇合適的水泥用量很關鍵。一般水泥漿在滿足了砂、石、鋼筋的表面包裹后，多余的漿才到達模板表面，形成光度。因此它要比混凝土僅是達到實際強度等級要求的漿要多20%左右，即為原來水泥用量的1.2倍。為了外美這一外觀質量指標，一般不論任何標號的混凝土，其水泥用量均不宜少于400 kg/m3。我們通過試驗，水泥用量為460 kg/m3時混凝土的其他硬性指標均能滿足工程需要，但為了更好的使橋梁外觀質量上一個臺階達到更好的經濟效益，水泥用量的實際值達到了485 kg/m3。

總之，要想使橋梁質量全面提高，其混凝土不但要密實，而且水泥用量要適當增加，用水量要控制W/C不宜過大，所灌注的混凝土坍落度要均勻不宜過大。下面提供幾組C50混凝土的配合比(水泥品種為P.O42.5，用量為485 kg/m3)，混凝土參數表見表1。

表1 混凝土參數表

2)有關模板的幾個因素。

a.脫模劑的選擇。

在施工初期我們選用的是一種塑料型脫模劑，此種脫模劑在秦沈客運專線的橋梁生產過程中曾使用過，效果甚佳，橋梁混凝土外表面不但氣泡少(幾乎沒有)，而且發亮光，尤其是剛出模的混凝土表面幾乎可以照見人影。但在此次生產中使用時，混凝土脫模后表面不但沒有亮光，還出現了脫模劑所形成的花紋，一條條發白，而且氣泡較多，嚴重影響了橋梁的外觀質量。開始時認為是施工過程中脫模劑涂抹不均勻，后經過加強反復均勻涂抹，仍有脫模劑的花紋線條，氣泡也沒有下降。于是換用了一種皂化液，不但成本低，而且混凝土表面花紋消失，氣泡明顯減少。總結原因，不是脫模劑質量有問題，主要原因是此次的2059梁型的模板使用年限較長，模板表面有局部被氧化，表面形成許多小麻點，凹凸不平。而塑料型脫模劑由于自身的特點，它能滲入模板表面的小凹凸處，在施工中，能粘住氣泡使其不易排出，而且模板小麻點處由于脫模劑過多在混凝土表面形成脫模劑的顏色，出現條紋。在今后的施工中一定要注意脫模劑的選擇，一般變壓油等油質脫模劑效果最佳。

b.模板清理。

混凝土施工中氣泡排出的難易程度與模板本身的光潔度有著直接的關系。由于模板使用年限較長，有自身的缺陷，故而清理模板表面的混凝土殘渣就顯得尤為重要。為了更好地使橋梁表面氣泡減少，每次拆模后的模板清理除接縫處外，其他平面一律采用磨光機打磨，專人負責檢查決不允許有一處漏清理現象存在，為橋梁表面氣泡的減少打下了堅實的基礎。

c.振動器分布。

混凝土施工中，除去振搗棒要嚴格按要求施工外，對于2059梁型，由于梁壁較薄，而振動棒又不夠高度，不能振搗到梁底部;支孔膠管又多，有些地方振動棒根本無法進入。基于以上原因，模板上的附著式振動器就尤為重要，它承擔著混凝土下料、密實、排氣的主要作用，振動器的排布應更合理。附著式振動器振動力2.2 kN，端模安置5 臺/節(4.3 m/節)，呈梅花狀;中間安置4 臺/節(4.0 m/節)，置于下翼緣與模板變截面處及1/2腹板處。同時我們還進行了每4 m處增加一高頻振動器的試驗，由于效果不明顯，沒有采用。

3)關于灌注的幾個要點。

a.分層厚度及振動時間。

混凝土灌注過程中從一端向另一端作業沿梁長方向斜向分段、水平分層，坡率采用1∶4～1∶5，一次均勻下料4 m ～8 m，不得來回復放，并密切觀察流動方向，保證混凝土在側振作用下順利流動。關鍵是分層厚度不宜超過40 cm。混凝土在正常狀態下，一般氣泡上升速度為1 cm/s，而混凝土振動時間又不宜超過50 s(過振會造成混凝土離析)，最長不得超過1 min，所以一般混凝土分層厚度為30 cm～50 cm最佳。而我們梁廠采用混凝土輸送泵灌注混凝土，出料速度較快，尤其要控制每層布料厚度。混凝土灌注過程中的振動時間小于50 s指的是混凝土布完料攤平到鋼筋上以后的振動時間。這50 s的振動時間最好分兩次完成，中間稍作停頓，這樣更有利于混凝土中小氣泡聚成大氣泡，易于排出。對于下八字部位，模板呈45°坡角，此處氣泡上升速度約為0.5 cm/s，混凝土下料厚度要更薄一些，振動時間也延長到至少1 min，分層時第一層最好不超過下八字拐角處，防止氣泡憋在此處。

b.振動方式。

采用振動棒振動時，一定要遵循快插慢拔的原則，使氣泡順振動棒引走，而且振動棒要離模板壁5 cm左右，使一部分氣泡往振動棒周圍走，離開混凝土表面。表面其他氣泡則靠附著式振動器振動排出，使混凝土表面更加光亮。附著式振動器排布分上下兩層，在振動上層時，下層不可重復振動。重復振動時會造成氣泡返回，排不出，且混凝土成型后由于重振，混凝土與模板之間會有一種閃動，造成上層的漿反流下來，形成水化紋，影響橋梁表面質量。

3 橋梁混凝土脫模后的修補

在橋梁混凝土施工中，不可避免的會出現一些常見的混凝土通病，如麻面、小氣泡、水紋等。為了使產品更加優質，外表更加美觀，創造出精品工程，可對混凝土表面進行一定的修飾。最好的修飾方法是采用原漿修補法，在混凝土剛出模時，用梁體混凝土的原漿及時修補。這樣最容易使混凝土修補后的顏色與原來達到一致，效果最佳。原漿的制取主要是采用緩凝劑，先篩出混凝土拌合物中的砂漿，篩的越細越好，然后摻入緩凝劑，使混凝土拆模時原漿剛好達到初凝左右。這樣，直接用原漿去抹平那些小氣泡和麻面，涂抹時稍高出一點，待終凝后用細紗紙輕輕擦平即可。這種方法雖然配制原漿較麻煩，但修飾效果最好。另外也可以采用修補膠作溶劑，用白水泥和普通水泥配制，這種方法要根據經驗，掌握不同齡期混凝土表面不同顏色調配好漿體，在梁體局部做試驗，認為顏色一致后即可使用。這種方法配漿較難，經常搞修補工作的人要經過長期琢磨才能掌握技巧。

4 結語

橋梁表面的氣泡、水紋產生的因素很多，控制措施也各不相同。在現場施工中，通過反復的試驗總結，得出了一定的有效的質量控制措施和補救措施，消除了水紋現象，氣泡也大量減少。橋梁表面平整光滑，真正做到了內實外美，保證了橋梁的外觀質量。同時經過此次橋梁質量的整改，我們也悟出了橋梁的精品意識，不僅僅橋梁的內在質量要過硬，外觀質量將在今后的施工生產中越來越受到重視，精品意識有了新的提高。我們要在今后的施工中總結經驗，勇于創新，創造出更優質的精品工程。