探析橋梁墩柱混凝土外觀質量缺陷及防治措施

朱元勰

摘要：橋梁墩柱混凝土的外觀質量缺陷，諸如蜂窩、麻面、孔洞、漏筋、爛根、缺棱掉角、錯臺、裂縫等，不僅嚴重影響著工程的美觀性和實用性，也會對結構的穩定性和強度造成一定影響。基于常見的墩柱混凝土外觀質量缺陷，分析了其產生的原因，并對于具體原因提出了有針對性的預防和治理措施，以期減少實際工程中橋梁墩柱混凝土外觀質量缺陷發生的幾率，并為橋梁墩柱混凝土外觀質量缺陷的防治提供思路和指導。

關鍵詞：橋梁墩柱;混凝土;外觀質量;防治措施

中圖分類號：U445.57 文獻標志碼：A

0引言

橋梁工程是我國即為重要的基礎設施，在國民經濟發展和運輸業現代化過程中發揮了極為重要的作用。隨著我國科技與經濟的發展，越來越多大跨、高墩橋梁出現在公路和鐵路運輸中。隨之而來的是橋梁墩柱混凝土的外觀質量缺陷，諸如蜂窩、麻面、孔洞、漏筋、爛根、缺棱掉角、錯臺、裂縫等，不僅嚴重影響著工程美觀性和實用性，也會對結構的穩定性和強度造成一定影響。若對上述橋梁墩柱混凝土外觀質量問題未進行有效防治，長此以往，可能會給結構的耐久性帶來極為不利的影響，甚至降低結構整體的耐久性和使用壽命，因此，本論述基于常見的前兩墩柱混凝土外觀質量缺陷，分析了其產生的原因，并對具體的原因提出了有針對性的預防和治理措施。

1常見橋梁墩柱混凝土外觀質量缺陷及產生原因

1.1蜂窩與麻面

混凝土因為局部酥松，石子之間出現空隙，而在混凝土表面形成的蜂窩狀窟窿，即為混凝土的蜂窩。通常情況下，當澆筑的混凝土表面出現較為嚴重的缺漿現象或石子露出深度大于5mm但其深度小于混凝土自身保護層厚度的時候，也視為蜂窩。導致橋梁墩柱混凝土產生蜂窩的原因包括混凝土配合比設計不合理、拌和時膠凝材料與骨料稱量不準的混凝土砂漿少石子多、振搗不到位、大體積混凝土未分層澆筑或單層厚度過大、模板縫隙處水泥漿流失、基礎與柱等結構根部未稍加間歇就繼續澆筑上層混凝土等，上述原因均會導致橋梁墩柱混凝土出現蜂窩，施工過程中需注意。

混凝土表面呈現較多小凹點而無露筋的現象，稱為混凝土的麻面。在材料與配合比設計、混凝土振搗方面，引起橋梁墩柱混凝土麻面的原因與引起蜂窩的原因相同，此外，模板不清潔或拆模過早、澆注時間過長導致模板上掛灰過多而未及時清理、脫模劑漏刷或涂刷不均勻等原因，也會引起橋梁墩柱混凝土的麻面。

1.2孔洞與露筋

孔洞一般是指局部或全部沒有混凝土的較大空隙。引起橋梁墩柱混凝土產生孔洞的原因，在材料與配合比設計、混凝土振搗、大體積混凝土施工方面與引起蜂窩的原因相同，除此之外，結構配筋太密導致骨料不易灌注及不易振搗、洞口與坑底模板未設置相應的排氣口、混凝土自身內部帶有氣囊、砂石料中泥塊等雜物在混凝土投料前未清理干凈等原因也會導致橋梁墩柱混凝土產生孔洞。

一般把混凝土結構內部的主筋、構造筋或箍筋外露在混凝土表面的現象稱為露筋。橋梁墩柱混凝土產生露筋的原因包括：混凝土澆筑時未采取鋼筋定位措施、墩柱結構斷面小且鋼筋密集其石子粗骨料粒徑偏大致使混凝土難以下落、混凝土保護層漏振或振搗不密實、鋼筋骨架加工不準、鋼筋骨架緊貼模板等。

1.3爛根與缺棱掉角

爛根是指在混凝土結構根部清理不干凈，加之模板拼接縫不嚴或加固不牢而造成根部混凝土產生“跑漿”、夾渣、疏松等現象。造成橋梁墩柱混凝土產生爛根的原因，在材料與配合比設計、混凝土振搗、大體積混凝土施工等方面與引起蜂窩的原因相同，而模板根部縫隙堵塞不嚴漏漿、對混凝土澆筑時側壓力考慮不周導致側模板固定不牢、走形等引起振搗不密實或“跑漿”、新舊混凝土結合處施工時未使用“接茬砂漿”等原因也會引起橋梁墩柱混凝土產生爛根。

缺棱掉角是指結構物混凝土局部出現掉落、不規整等現象，且棱角有缺陷。橋梁墩柱混凝土產生缺棱掉角的原因包括：木模板澆筑前未濕潤或濕潤不夠導致澆筑后吸水膨脹造成混凝土角拉裂，或棱角處混凝土的水分被模板大量吸收致使混凝土水化不好強度降低、過早拆除承重模板、拆模時棱角被碰掉、混凝土養護不到位、拆模方法及程序不當等。

1.4錯臺與裂縫

錯臺是指混凝土結構物分縫處上下層錯開一定的距離，形成臺階的現象。橋梁墩柱混凝土錯臺產生的原因有：測量放線誤差過大且沒有對上層模板校正、安裝模板時沒有加固到位導致模板移位變形、下層模板頂部傾斜或漲模后上層模板糾正復位形成錯臺、模板安裝時上下層模板結合不緊密導致內側沒有在同一直線上。

一般地，把混凝土局部或大面積開裂分離而形成未閉合縫隙的現象稱為混凝土裂縫。引起橋梁墩柱混凝土產生裂縫的原因很多，諸如混凝土自身的干縮、基礎不均勻沉陷、溫度作用、外荷載、養護不到位、環境因素如氯離子侵蝕與凍脹等，混凝土在澆筑后一般都是帶裂縫工作，裂縫也是混凝土工程中最常見的病害之一，在施工和后期運營維護中要根據實際情況采取相應的處理措施解決。

2橋梁墩柱混凝土外觀質量缺陷防治措施

2.1蜂窩與麻面防治措施

對于橋梁墩柱混凝土的蜂窩，在設計之初，就應該對混凝土的配合比進行嚴苛設計，并結合實際工程中的配筋和施工方案，選擇適宜的骨料粒徑，準確稱量，以保證混凝土和易性。橋梁墩柱澆筑混凝土應分層進行，分層振搗，每層厚度不應超過振搗棒作用半徑的1.25倍。上一層混凝土的振搗要在下層混凝土完成初凝前進行，并插入下層約5cm左右。振搗時插點要排列均勻，以免造成振搗混亂而導致墩柱部分位置漏振。振搗過程一般以混凝土表面出現均勻的水泥漿且混凝土中不再冒泡為止，若振搗時發現混凝土不再產生明顯的下沉，表示混凝土已振實，即可停止振搗。振搗宜采用“快插慢拔”的方式進行，必要時進行“復振”。橋梁墩柱結構的根部，應在下部澆完間歇1—1.5h，待該位置混凝土沉實后，再澆筑上部混凝土，避免結構物出現“爛脖子”現象。混凝土初凝或澆筑完12h后，可對橋梁墩柱混凝土進行養護，養護時間為14—28d。最后，根據實驗數據及環境條件，確定墩柱結構的拆模時間并及時拆除模板。

橋梁混凝土墩柱麻面的預防措施與蜂窩相似，都要嚴格控制混凝土的配合比設計，并細化施工過程，嚴格控制混凝土澆筑、振搗、養護等各個程序。一旦發現橋梁混凝土墩柱出現蜂窩、麻面現象，對小面積的蜂窩和麻面，將對應部位洗刷干凈后，用白水泥和黑水泥的混合水泥砂漿抹平壓實，保證修補后混凝土的顏色與原有混凝土基本一致，二者比例根據現場實際情況由現場試驗確定。對于大面積的蜂窩和麻面，鑿去對應部位的薄弱松散顆粒，刷洗干凈后，用比原混凝土標號高一級的細石混凝土修補，再用白水泥和黑水泥的混合水泥砂漿抹平壓實，二者比例根據現場實際情況由現場試驗確定。

2.2孔洞與露筋防治措施

在配合比設計與施工控制方面，橋梁墩柱混凝土孔洞的基本預防措施與蜂窩和麻面的較為類似，都要嚴格控制混凝土的配合比設計，細化施工過程，嚴格控制混凝土澆筑、振搗、養護等。此外，在墩柱鋼筋密集區，對混凝土進行振搗時，宜采用“先調整后恢復”的方法，使得振動棒的工作區域能覆蓋混凝土澆筑區域，保證墩柱結構不漏振。一旦發現橋梁墩柱出現孔洞，先將孔洞周圍松動的部分鑿除并沖洗干凈，而后支模，用比原標號高一級的細石混凝土在鑿除的區域進行澆筑并振搗，修復平整，待混凝土完成養護達到其自身設計強度后，再用白水泥和黑水泥的混合水泥砂漿抹平壓實對混凝土表面進行處理，二者比例根據現場實際情況由現場試驗確定。

對于橋梁墩柱混凝土的露筋現象，施工之初應嚴格按照圖紙及相關國家和行業規范要求加工鋼筋骨架，根據墩柱結構內部配筋的疏密程度，確定混凝土的骨料粒徑。模板工程完成后，應仔細檢查鋼筋綁扎與墊塊，防止漏放墊塊或鋼筋固定出現紕漏。對于一些配筋特別密集的部位應采用細石混凝土進行澆筑。保護層位置的混凝土要加強振搗，防止保護層混凝土出現漏振或振搗不密實。當橋梁墩柱混凝土出現露筋現象時，其處理方式與孔洞處理方式一致。

2.3爛根與缺棱掉角防治措施

橋梁墩柱混凝土爛根的基本預防措施，與蜂窩和麻面的較為類似，在嚴格控制混凝土的配合比設計，細化施工過程，把控混凝土澆筑、振搗、養護等工序的基礎上，還要在澆筑混凝土前采用人工清理，確認澆筑位置沒有雜物時，方可開始澆筑。混凝土澆筑過程中控制混凝土澆注高度，墩柱過高時應采取一定的輔助設施，避免集中一處下料，混凝土澆筑前期要控制混凝土的澆筑速度，澆筑過程中盡量減少側壓力。此外，模板要保證加固牢靠，墩柱根部的縫隙要堵塞嚴實，最好在模板底部外圍一周用砂漿堵縫。橋梁墩柱混凝土發生爛根時，其處理程序和方式與孔洞處理方式一致。

為防止橋梁墩柱混凝土缺棱掉角現象，除控制混凝土配合比和施工質量外，拆除結構承重模板時，要保證墩柱混凝土具有足夠的強度，如此，墩柱表面及棱角部位的混凝土才不會被損壞。拆模時要注意保護棱角，吊運時注意模板不要撞擊棱角。此外，還要加強墩柱成品保護，模板設計要考慮拆模掉角的影響因素。冬季澆筑混凝土完成后，要做好混凝土的保溫工作，及時采取對應的防凍措施，避免混凝土受凍而降低自身強度。橋梁墩柱混凝土的缺棱掉角治理方法與爛根現象類似，都是鑿除對應部位混凝土并清洗干凈后，再用比原混凝土標號高一級的細石混凝土填補并養護，達到設計強度后，用混合水泥處治表面即可。

2.4錯臺與裂縫防治措施

為防止橋梁墩柱混凝土出現錯臺，首先，須加強測量放線工作，進行測量雙檢制，根據測量結果嚴格校正模板;其次，安裝模板時加固到位，確保模板位移變形在設計及規范要求的范圍之內，保證每層模板不出現傾斜或漲模現象;最后，模板安裝時，上下層模板結合緊密，內側調控在同一直線上。當橋梁墩柱混凝土出現錯臺時，先將突出的混凝土全部鑿除，預留3mm左右，然后進行打磨處理，待整個混凝土面平整后，表面用白水泥和黑水泥的混合物涂抹，黑、白水泥具體比例由現場試驗確定，其目的是讓修補顏色和原顏色一致。

在引起橋梁墩柱混凝土裂縫的諸多原因中，以干縮、塑性收縮、溫度、沉陷的影響最為嚴重。為防止橋梁墩柱混凝土出現干縮裂縫，拌和混凝土時宜選用收縮量較小的水泥，實際工程中大多用中低熱水泥和粉煤灰水泥，從而達到降低水泥用量的目的。混凝土凝結硬化過程中干縮受水灰比的影響較大，因此在設計配合比時應嚴格控制水灰比，同時摻加適宜的減水劑，此外，須加強混凝土凝結硬化早期的養護，并適當延長整體養護時間。如有必要，可在結構中設置適宜的收縮縫。

為防止橋梁墩柱混凝土出現塑性收縮裂縫，除嚴格控制混凝土水灰比、加強養護之外，在高溫和大風天氣中，要對墩柱混凝土采取相應的遮陽和擋風設施。沉陷裂縫主要預防措施有：在松軟土或者填土地基上進行施工時，要預先對地基進行必要的夯實和加固;嚴防混凝土澆筑時地基被浸泡;溫度裂縫對橋梁墩柱等大體積混凝土的裂縫影響尤為嚴重，施工過程中一定要注意預防。首先，混凝土設計時盡量選用低熱或中熱水泥，并在保證水灰比的前提下，盡量減少水泥量，使水泥用量不超過450kg/m³;嚴格控制混凝土水灰比，普通橋梁墩柱混凝土水灰比一般不超過0.6;預留溫度收縮縫等。

3結束語

文中分析了橋梁墩柱混凝土常見的外觀質量缺陷如蜂窩、麻面、孔洞、露筋、爛根、缺棱掉角、錯臺、裂縫等，并從原材料選取、配合比設計，施工質量控制、養護過程等方面分析了上述質量缺陷產生的原因。針對橋梁墩柱混凝土外觀質量缺陷產生的不同原因，提出了諸如嚴格控制混凝土的配合比設計，并細化施工過程，嚴格控制混凝土澆筑、振搗、養護等各個工序，并對各個質量缺陷的特殊性，提出了其他針對性的預防措施，尤其是孔洞、露筋、錯臺、裂縫等外觀質量缺陷，特別強調了施工過程中應注意的問題。若橋梁墩柱混凝土已經出現了上述問題，本論述也提出了相應的解決辦法。本論述的研究，對橋梁墩柱混凝土工程外觀質量的控制，具有一定的參考與借鑒意義。