橋梁用混凝土質量通病及預防措施

馬騰飛

（河北路航實業(yè)集團有限公司，河北邢臺 054000）

1 引言

經橋梁管養(yǎng)部門反映，我國在役橋梁特別是低等級道路橋梁運營情況令人堪憂，個別橋梁運營不足5 年，橋面濕接縫部位混凝土漏水嚴重，運營15 年以上的橋梁，病害更多，普遍會出現(xiàn)混凝土剝落、鋼筋銹蝕、主梁下?lián)稀宓琢芽p等問題。

橋梁混凝土工程長期受活載作用，其病害較建筑混凝土更多，質量通病主要體現(xiàn)在3 個階段。生產階段：和易性不好；施工階段：蜂窩、麻面、露筋、孔洞、干縮裂縫、缺棱少角；運營階段：保護層脫落、鋼筋銹蝕、碳化破壞、氯鹽侵蝕、凍融循環(huán)。

2 生產階段質量通病及控制措施

混凝土在拌和過程出現(xiàn)松散，黏結性能較差；拌和物黏聚力過大，流動性太差；拌和物中水泥砂漿不能完全將石料包裹；拌和物出現(xiàn)骨料和水泥漿離析。

1）原因分析

水泥標號選用不當，水泥標號與混凝土設計標號不匹配。橋梁混凝土多采用普通硅酸鹽水泥P·O42.5 和P·O52.5，原C25 水下混凝土采用P·SA32.5 水泥已逐步被C30 水下混凝土取代，水泥采用P·O42.5，且為早強型；水泥用量過多則會導致混凝土拌和物黏聚力過大，澆筑困難；水泥凝固時間過快，會導致混凝土坍落度損失過大，澆筑性能變差；進場粗細集料材料劣質，級配差，砂的細度模數(shù)不滿足試配混凝土要求；施工坍落度小，不易振搗，坍落度大，構件成型較差，且影響拆模時間和外觀；拌和站計量系統(tǒng)未檢定，其精度不符合規(guī)范要求；攪拌時間短，混凝土拌和物不均勻，骨料和漿液并未能充分結合。

2）預防措施

要根據(jù)擬配置的混凝土等級合理匹配水泥品種和型號，并通過摻加硅灰、礦粉、減水劑等材料，開展配合比試驗，選擇經濟優(yōu)越的配合比；嚴格控制材料進場質量，不得以次充好，同時對骨料進行遮蓋，確保含水率可測可控；嚴格按照現(xiàn)場試驗得到的數(shù)據(jù)進行生產配合比拌制，嚴格計量器具檢定；要根據(jù)環(huán)境溫度、運輸距離和澆筑工藝等確定混凝土坍落度，充分考慮混凝土拌和物的經時損失，由試驗人員在拌和站及澆筑地點檢查混凝土的工作性能，不符合要求的拌和物嚴禁澆筑入模，同時要翔實記錄拌和物的坍落度；在一個工作班內，如混凝土配合比受到外界影響而有變動時，應及時檢查；嚴格混凝土出料單交接制度，施工人員仔細檢查出料單標明的混凝土等級、應用部位、方量、出料時間等，堅決避免管理混亂、多工序同時拌制不同等級混凝土而用錯部位的問題發(fā)生。

3）處理方法

因和易性不好而澆筑成型的劣質橋梁混凝土構件，不得作為主要承重構件，可轉做次要結構或附屬結構使用。如病害較為嚴重，則應做報廢處理。

3 施工階段質量通病及控制措施

施工階段的質量通病較多也容易發(fā)生，且混凝土一旦澆筑成型出現(xiàn)質量問題，將會造成極大損失，因此，現(xiàn)場要針對質量通病出現(xiàn)的因素、制定翔實的控制措施，同時要提高精細化管理水平，注重事先預防，加強過程管控，及時總結提煉，旨在提高內在質量和表面密實度和光澤度。

3.1 麻面現(xiàn)象

混凝土出現(xiàn)局部較為粗糙的表面，表面不平整無光澤，由分布密集的凹坑組成，有露漿或沾?，F(xiàn)象。

1）原因分析

模板表面不光滑，木模板有毛面、鋼模板黏附焊渣、焊瘤、水泥硬漿等雜物未拋光處理，拆模時混凝土表面模板粘連破壞；模板未澆水濕潤或未涂抹隔離劑，混凝土構件表面拌和物水分被吸去，使混凝土失水過多或混凝土與模板粘連造成麻面；模板拼縫不嚴，局部漏漿，導致麻面產生；混凝土振搗工藝不合理或模板倒角處振搗不實，氣泡淤積在模板表面形成麻點。

2）預防措施

無論采用木模板還是鋼模板表面必須清理干凈，不得有硬質雜物，同時要保證面板平整；混凝土澆筑前，應保證木模板表面濕潤，鋼模板隔離劑涂抹均勻，未發(fā)生風干等問題；要高度重視模板加工精度，使用前對拼裝進行認真處理，通過嵌擠橡膠條、發(fā)泡膠、防水膩子等進行封閉，避免露漿；對于現(xiàn)澆橋梁等施工周期較長的部位，可采用長效模板漆，避免傳統(tǒng)隔離劑風干，同時澆筑前要灑水濕潤，不得形成積水；應根據(jù)澆筑部位、時間、溫度等合理制定澆筑工藝，混凝土應分層均勻振搗密實，一般以混凝土表面呈水平并出現(xiàn)均勻的水泥漿和不再冒氣泡為止，不顯著下沉，表示已振實，即可停止振搗[1]；可采用復合材料、不銹鋼復合板制作模板。

3）處理措施

市政橋梁如表面作粉刷的，可不處理；公路橋梁一般表面無粉刷，為保證其耐久性，可采用高強度水泥漿或超高性能水泥漿對表面進行處理。

3.2 露筋現(xiàn)象

指主筋、箍筋局部裸露在混凝土構件表面。

1）原因分析

鋼筋保護層墊塊位移、墊塊強度不夠或數(shù)量不足，致使鋼筋直接觸及模板；結構構件截面小，鋼筋設置過于密集，導致混凝土無法充分流動包裹鋼筋；混凝土配合比設計與結構混凝土要求設置不當，粗骨料過多或產生離析；模板拼縫處嚴重露漿，或模板脹模，導致水泥漿溢出；振搗棒撞擊鋼筋或踩踏鋼筋，使鋼筋發(fā)生位移；嚴重黏?；虿鹉r缺棱掉角。

2）預防措施

重點檢查鋼筋位置和保護層厚度正確，墊塊滿足設計和施工規(guī)范要求；局部鋼筋過于密集部位，可采用細石混凝土或超高性能混凝土；混凝土澆筑高度超過2 m，應用串筒進行下料，防止過高卸落造成混凝土離析；做好模板濕潤和接縫處理；避免振搗棒觸碰鋼筋和外力踩踏、撞擊鋼筋；準確控制脫模時間，科學制訂拆模方案，事先解除相關約束，避免外力強行拆模，造成缺棱少角。

3）處理措施

應將露筋部位刷洗干凈，剔除薄弱部位，根據(jù)露漿嚴重程度，采用高標號水泥砂漿、自密實細石混凝土或超高性能混凝土抹平。

3.3 裂縫現(xiàn)象

混凝土表面或內外產生開裂，因形成原因不同呈不規(guī)則性或規(guī)則性分布。

1）原因分析

混凝土養(yǎng)護不當導致失水收縮；過振，表面形成水泥含量較多的砂漿層；荷載裂縫。

2）預防措施

嚴格配合比設計，降低水灰比；科學制定澆筑與振搗工藝，采取二次抹面避免干縮裂縫；做好混凝土保濕養(yǎng)護；澆筑混凝土前，濕潤模板接觸面。

3）處理措施

表面裂縫可抹一層薄砂漿或超高性能砂漿進行封閉處理，較深裂縫可采用注膠方式進行封閉處理；貫通裂縫則需要對結構承載能力進行試驗或論證，提出補強設計方案，如嚴重影響結構安全，則做報廢處理或拆為他用。

3.4 蜂窩、孔洞現(xiàn)象

混凝土局部酥松、砂漿少、石子多、石子之間出現(xiàn)空隙，形成蜂窩狀孔洞或混凝土形成空腔。

1）原因分析

混凝土配合比不準確或材料計量錯誤造成砂漿少石子多；攪拌時間短，沒有充分拌和，混凝土和易性差；澆筑時間長或操作不當，造成混凝土離析；模板脹模、露漿或因振漏而造成蜂窩孔洞；鋼筋過密混凝土無法通過，造成孔洞。

2）預防措施

混凝土攪拌時嚴格控制配合比，經常檢查，保證材料計量準確；嚴格按照規(guī)范控制混凝土卸落高度；混凝土應充分拌和；混凝土澆筑要合理控制分層和分段；局部過密部位可采用自密實混凝土。

3）處理措施

混凝土有小蜂窩，可先用水沖洗后用水泥砂漿補平；如果是大蜂窩，則先將松動石子和突出顆粒剔除，后用高性能水泥砂漿抹平；對混凝土孔洞的處理，要結合設計、檢測單位研究，形成補強方案，經批準后方可處理。

4 運營階段質量通病及控制措施

運營階段混凝土結構常出現(xiàn)保護層脫落、混凝土開裂、表面缺陷、鋼筋銹蝕、橋面系損害等病害，主要是荷載和大風、雨水、冰雪、凍融等自然因素和社會因素作用下形成的破壞[2]。在運營期加強對混凝土橋梁的監(jiān)測，并做好日常養(yǎng)護和專項養(yǎng)護，對橋梁及各部位建立翔實的運營監(jiān)測和養(yǎng)護檔案；采用專業(yè)化設備對裂縫、鋼筋銹蝕和承載能力進行檢測，科學評估加固方案；寒冷地區(qū)減少撒鹽融雪，避免氯離子破壞混凝土；對荷載裂縫可采用粘貼鋼板、碳纖維布、加大截面配筋加固等方法；對表面缺陷采用涂刷保護涂料等進行封閉處理，提高結構混凝土力學性能和長期使用性能。

5 結語

橋梁設計師和工程師要樹立全壽命周期理念，從規(guī)劃設計到橋梁建設，再到服役乃至拆除要充分考慮結構安全、經濟性能和長期性能，鼓勵推廣應用超高性能混凝土、不銹鋼復合板等新材料和智能建造機器人，探索橋梁工業(yè)化建造新模式，真正提高橋梁智能化和綠色化建造水平，培育產業(yè)工人，打造精品工程，延長橋梁混凝土使用壽命。