淺談墩身冬季施工外觀質(zhì)量控制技術(shù)措施

李樹保

中國中鐵大橋局第二工程有限公司 江蘇南京 210015

摘要：本文以沈陽市五愛立交工程為實例，介紹了墩身冬季施工外觀質(zhì)量控制技術(shù)措施，主要從模板處理、脫模劑使用、混凝土澆筑及養(yǎng)護、成品保護等方面進行了詳細闡述，為城市橋梁施工外觀質(zhì)量控制提供借鑒。

關(guān)鍵詞：墩身；冬季施工；外觀質(zhì)量；措施

隨著城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，為緩解日益增長的交通壓力，城市高架橋建設(shè)迅速增長。市政橋梁不僅要滿足使用功能，而且美觀方面也逐漸被提到更重要位置。橋梁外觀，尤其是冬季施工中混凝土外觀質(zhì)量的控制一直是本行業(yè)技術(shù)難點。本文結(jié)合沈陽市五愛立交工程一標段墩身冬季施工實例簡要闡述混凝土外觀質(zhì)量的控制技術(shù)措施。該工程冬季施工的墩身外觀良好，表面平整、極具光感。

1工程概況

沈陽五愛立交工程一標段位于五愛街與南二環(huán)路交匯處，包括5座匝道高架橋和7條匝道路基。高架橋為鉆孔樁基礎(chǔ)，樁頂設(shè)置承臺，墩身為花瓶式，上部結(jié)構(gòu)為鋼箱梁、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁和普通混凝土連續(xù)箱梁。

橋墩橫橋向呈Y型，上寬下窄，側(cè)面以圓曲線過渡，立面呈花瓶形狀。中間墩順橋向為等厚度，厚度為1.5m；過渡墩頂端通過曲線由1.5m變厚至2.3m。

2墩身試驗段實施及方案初定

因材料、人員、設(shè)備、工藝的不同，生產(chǎn)出的墩身外觀不盡相同。如何保證所有墩身成品外觀質(zhì)量均勻、一致、美觀如一，需要進行墩身預(yù)先試驗，經(jīng)比選、歸納確定實施方案。

2.1試驗段比選內(nèi)容

本工程從模板分節(jié)與表面處理、脫模劑選擇與使用、混凝土配合比與和易性、混凝土澆筑振搗方式和方法、混凝土養(yǎng)護溫度與時間、拆模方式與成品保護等方面進行單項或綜合的對比和研究分析，共進行了二十六項墩身施工對比試驗，取得了針對墩身外觀控制的一整套技術(shù)參數(shù)。

2.2方案初步選定

試驗產(chǎn)品滿足要求后初步確定了墩身冬季施工外觀質(zhì)量控制方案，模板采用新制鋼模板、脫模劑采用模板漆、混凝土采用商混、保溫措施采用巖棉彩鋼瓦保溫棚、混凝土使用汽車泵入模、分層振搗、按階段控溫養(yǎng)護。

3外觀控制工藝與技術(shù)措施

影響墩身冬季施工外觀質(zhì)量的因素很多，本文主要從模板、脫模劑、混凝土、澆筑工藝、養(yǎng)護期間溫度控制和成品保護方面對墩身冬季施工外觀質(zhì)量控制的主要技術(shù)措施進行闡述。

3.1模板控制

3.1.1模板制作

墩身模板全部采用新制鋼模板，模板的生產(chǎn)制作質(zhì)量是影響墩身外觀質(zhì)量的關(guān)鍵因素，模板的制作質(zhì)量決定了初次和倒用數(shù)次后平整度、相鄰差和變形情況。

圖一 墩身模板

模板廠家選擇時，派專人審查廠家資質(zhì)、業(yè)績，現(xiàn)場實地查看模板制作質(zhì)量情況，選擇生產(chǎn)能力強、質(zhì)量水平高、服務(wù)口碑好的廠家。

模板制作方案、計算書應(yīng)經(jīng)審核驗算合格，面板、背帶及拉桿設(shè)置合理，滿足結(jié)構(gòu)剛度及安全性要求。為了減小模板縫對墩身外觀質(zhì)量的影響，編制模板分塊、分節(jié)方案時盡量采用大塊模板，因運輸困難不能滿足時可考慮運至工地焊接打磨處理。面板應(yīng)減少接縫，如不能避免時應(yīng)采用滿焊并打磨光滑，粗糙度應(yīng)控制在用手摸上去無凹凸感為宜。單元模板間設(shè)置定位銷，兩塊拼接模板相鄰差盡量減小，局部最大高差嚴格控制在1mm以內(nèi)。每套模板出廠前進行預(yù)拼并編號，模板吊裝運輸過程嚴禁猛烈撞擊，防止模板變形或面板受損。（圖一墩身模板）

3.1.2現(xiàn)場模板處理及安裝

為了滿足冬季施工墩身模板的打磨及模板漆涂刷質(zhì)量，本工程投入了兩間“模板工藝車間”即每間200平方米的巖棉彩鋼瓦保溫廠房，用于模板處理和模板漆涂刷干燥用房，這樣既滿足模板處理要求又能防止因惡劣（低溫、大風、霧、雪）天氣對生產(chǎn)的影響。

模板進入施工現(xiàn)場或者調(diào)整節(jié)更換時由墩身作業(yè)隊對模板進行拼裝打磨處理，嚴格控制結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量、面板平整度、節(jié)段相鄰差，嚴格控制模板打磨、除銹、清潔質(zhì)量，以用手摸無灰塵為宜。經(jīng)檢查合格后進入模板漆涂刷程序。

模板安裝時嚴格按照編號進行吊裝，注意模板上下左右方向和順序，差打定位銷后觀察模板拼縫相鄰差，控制保護層厚度和模板垂直度，如有鋼筋貼模現(xiàn)象及時處理。小段調(diào)整節(jié)安裝時按照“小塊組裝，整體吊裝”的原則，即小塊模板組合成大塊，插好定位銷，采用雙面膠或玻璃膠等材料處理好接縫后，組合模板進行整體起吊安裝。

3.1.3接縫密封措施及細部處理

拉桿孔或模板接縫處漏漿會導(dǎo)致混凝土表面泛砂、凹凸或外露石子等現(xiàn)象，直接影響混凝土的外觀質(zhì)量。

拉桿孔通常采用PVC管穿入再用雙面膠、發(fā)泡膠等材料處理縫隙往往效果不理想。本工程采用膩子加膠水拌合后均勻涂抹在PVC管周圍，即能不漏漿又不嵌入混凝土效果較好。單元模板接縫處內(nèi)用雙面膠、外側(cè)用發(fā)泡膠密封，一是防止因漏漿造成泛砂等現(xiàn)象，二是防止因失水造成局部無光澤的問題。

3.2脫模劑的選定與使用

3.2.1脫模劑的選定

試驗階段本項目選用了多種脫模劑進行比選，如清機油、色拉油、工業(yè)脫模劑、模板漆等，模板漆又選用了不同品牌、同一品牌的不同產(chǎn)地產(chǎn)品，最終選定一種品牌模板漆，試驗成型的混凝土外觀細膩、極具光感。

圖二 模板漆干燥

3.2.2模板漆的涂刷

模板漆的涂刷、干燥同樣在模板工藝車間內(nèi)完成。模板打磨處理經(jīng)檢查合格后進行模板漆的涂刷工作。刷漆前將模板擦拭兩遍確保無灰塵，然后由熟練油漆工用細毛刷將模板漆均勻涂刷到模板上，涂刷方向、手法及遍數(shù)應(yīng)一致，確保模板漆無遺漏、無流掛、平整均勻如鏡子般光亮。涂刷過程隨時檢查，如發(fā)現(xiàn)問題及時補刷處理。

3.2.3脫模劑的干燥

模板漆干燥時間與室內(nèi)溫度、濕度相關(guān)，通常溫度20℃、濕度20%需3天時間能達到模板漆實干。在這期間要嚴格控制室內(nèi)粉塵數(shù)量，防止粘落到模板漆上形成麻面。模板出車間前進行檢查，不合格情況堅決將模板漆打磨后重新涂刷。（圖二模板漆干燥）

3.3混凝土質(zhì)量控制

3.3.1擇優(yōu)選擇商混站

通過比較運距、規(guī)模、生產(chǎn)設(shè)備、抽查原材料、質(zhì)量情況、服務(wù)情況及冬季施工保證措施等方面，擇優(yōu)選擇商混站是混凝土質(zhì)量保證的關(guān)鍵。

3.3.2配合比進行試拌和調(diào)整

在商混站成熟的配合比基礎(chǔ)上，本項目基于混凝土澆筑過程和易性，尤其是拆模后混凝土的光澤度考慮，將配合比進行了微調(diào)，減少了粉煤灰摻量，增加了水泥用量。經(jīng)試驗證明混凝土拆模后光澤度提高明顯。

3.3.3原材料質(zhì)量保證

原材料在滿足各項試驗標準的前提下，品牌、產(chǎn)地、指標等不能有太大差異，以保證混凝土性質(zhì)、色澤等基本一致，同時施工期間，試驗人員不定期抽檢商混站原材料，防止砂、石料含泥量超標、砂子存在凍塊、碎石級配不良、減水劑特性變化等問題的發(fā)生。

3.3.4混凝土入模質(zhì)量監(jiān)控

每車混凝土運輸?shù)浆F(xiàn)場后進行溫度、坍落度測試，溫度控制在10℃以上，坍落度控制在160mm-200mm范圍內(nèi)，同時觀察混凝土和易性的其他方面。混凝土澆筑過程中掌握其變化，防止因時間過長降低流動性差的情況。

3.4混凝土施工控制

3.4.1墩身保溫措施

圖三 巖棉彩鋼棚

當?shù)囟練鉁赝ǔＴ?20℃左右，最低為-33℃。在墩身冬季施工中本項目采用了巖棉彩鋼棚加熱風幕的保溫措施。通常采用的支架、棉被、篷布加煤爐的方式存在外形不整潔、裝拆不方便、保溫效果差和存在消防隱患的缺點，市政工程文明施工要求高的情況不宜采用。巖棉彩鋼棚加熱風幕的形式具有外形美觀、裝拆便捷、保溫效果好、防火等級高的優(yōu)點。（圖三巖棉彩鋼棚）

3.4.2下灰點的控制

根據(jù)墩身截面尺寸及鋼筋的布置情況布置左右兩個下灰點，混凝土流動至模板邊的距離適當，避免混凝土離析。混凝土由泵管至落點的距離控制在1m以內(nèi)采取的方法是在汽車泵橡膠軟管上綁扎接長軟帆布帶代替串筒或PVC管。這樣的目的：一是防止混凝土離析；二是防止碎石、砂漿飛濺至模板破壞模板漆，也防止因時間過長砂漿干凝影響墩身外觀質(zhì)量。

3.4.3混凝土振搗控制

混凝土振搗由責任心強的熟練振搗工進行操作。混凝土的分層厚度、插棒深度、移動步距、振搗時間嚴格按照試驗段取得的數(shù)據(jù)執(zhí)行。振搗過程防止漏振、過振，防止碰撞模板，防止破壞模板漆。

3.5混凝土澆筑、養(yǎng)護的溫度控制

3.5.1階段性控溫

經(jīng)過大量的試驗數(shù)據(jù)總結(jié)，溫度控制是混凝土產(chǎn)生光澤的重要因素。混凝土出現(xiàn)光澤的控溫規(guī)律，即從混凝土澆筑前的棚內(nèi)升溫到拆模階段棚內(nèi)溫度保持在10℃左右，不高于15℃時混凝土光澤度明顯。但是該溫度下混凝土強度增長較慢，拆模過早容易破壞混凝，拆模時間延長又不利于模板的倒用。后來經(jīng)過驗證混凝土終凝10小時后逐漸升高棚內(nèi)溫度，以提高混凝土強度增長速度，混凝土拆模后光澤度無明顯降低。拆模前根據(jù)混凝土內(nèi)部、表面及環(huán)境溫度情況按規(guī)范要求進行梯度降溫以防止裂紋。

3.5.2保證棚內(nèi)溫度均勻

如上所述熱風幕為棚內(nèi)升溫熱源，棚內(nèi)底部熱風幕開啟后熱氣上升，往往造成底部溫度較低頂部溫度較高的現(xiàn)象，拆模后溫度過高部位無光澤。采取的措施是熱風幕不能正對墩身模板加熱，隨時查看棚內(nèi)上、中、下不同部位溫度計示數(shù)，上部溫度過高時頂部開口通風降溫，確保棚內(nèi)溫度均勻一致。

3.5.3濕度對溫度均勻性的影響

增加濕度對溫度均勻性有一定的調(diào)節(jié)作用，所以棚內(nèi)放置電水箱制造水蒸氣，保證濕度達到50%以上。

3.6成品保護措施

本單位在當?shù)匾呀ǔ傻牧硪粋€工程中，墩身養(yǎng)護采用的塑料薄膜包裹的方式，后期為保護成品防止污染塑料薄膜未去除，但經(jīng)過一個冬季后原本有光澤的墩身光澤消失，經(jīng)原因分析認為墩身混凝土水分蒸發(fā)至表面，冬季期間墩身表面水分不斷凍融致使混凝土光澤消失。本項目采用了寬松不透水牛津布覆蓋，既能起到防降水和粉塵污染，又不至于緊貼混凝土表面造成凍融，效果良好。

4施工成果

圖四 成品墩身外觀

截止目前本項目已施工的23個墩身外觀質(zhì)量優(yōu)良，無錯臺、麻面、骨料外露等外觀質(zhì)量缺陷，模板接縫數(shù)量少、痕跡輕，拉桿孔及預(yù)埋孔周圍圓滑、整齊，整體來看混凝土表面溫潤光滑、平整如鏡、光可鑒人。（圖四成品墩身外觀）

5結(jié)語

城市橋梁建設(shè)越來越多，外觀質(zhì)量要求越來越高，如何在冬季施工中提高橋梁的外觀質(zhì)量本文具有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ/T F50-2011）；

[2]公路施工手冊《橋涵》，人民交通出版社出版，2000。