[摘 要]本文对混凝土构件浇注完成后易出现的施工问题, 简要分析了其成因, 并提出了混凝土浇注过程中应注意的事项以及施工中采取的处理措施。
[关键词]混凝土 质量 措施
前言
混凝土施工在公路工程施工中非常重要, 除了严格按照设计文件满足构件结构尺寸及强度外, 对混凝土的外观质量也日益严格。下面就混凝土浇注施工中易出现的质量问题及防治措施作简要叙述。
一、混凝土表面浮浆过多
混凝土构件浇筑完成后在表面如果出现较多的浮浆(表面出现纯水泥浆层, 严重时其厚度甚至可达3～ 5mm ) , 极易产生表面龟裂缝。对于这个问题, 必须认识到这并单纯是构件表面外观质量的问题, 实际上也影响到了混凝土内部的质量。众所周知, 混凝土的配合比强度是建立在各种原材料均匀分布及密实的基础上, 如果混凝土表面浮浆过多, 那么混凝土内部的水泥浆就相应减少, 骨料含量就相应增加。更重要的是这种混凝土在普通钢筋或预应力筋布置稠密、截面狭小或拌和物不能直接倾倒的角隅等部位粗骨料含量也会相对减少, 混凝土各种原材料在整个构件的分布是不均匀的。另外由于混凝土坍落度偏大也改变了它的实际水灰比。这些都将直接影响到构件混凝土的整体强度和变形的特性, 甚至会造成局部出现裂缝现象, 所以应该引起足够的重视。
造成表面浮浆过多的主要原因是, 混凝土拌和物的坍落度偏大、运输过程中造成离析、过振造成离析等。在施工中一定要从这些方面注意, 严格控制, 加大对混凝土拌和物和坍落度的检测频率。在工程实践中, 如果保证混凝土的均值性(即各种原材料在整个构件中均匀分布的性质) , 是非常重要的一个方面, 对于混凝土拌和物坍落度的施工控制是整个工程质量控制的最重要的指标之一, 要引起施工人员的高度重视, 切不可马虎大意。
二、空心板顶板厚度不够
空心板顶板厚度不够是在空心板预制过程中最容易造成的质量弊病, 其主要原因是在浇筑混凝土时芯模发生了上浮, 尤其是采用橡胶芯模, 其自重很小, 不能平衡流动混凝土在芯模下边产生向上的浮力。即使采用木芯模或钢芯模, 在混凝土浇筑时往往也会因为芯模上浮而造成顶板厚度不够。
由于空心板顶板处于受压区, 主要依靠混凝土整体承受着使用荷载时的全部压应力, 如果厚度不够将会影响到空心板的整体承载能力。《公路工程质量检查评定标准》(JTJ 071- 98) 中规定:“空心板采用橡胶气囊施工时, 胶囊上浮量应符合设计要求”, 而在设计文件中往往要求“必须注意胶囊芯模上浮, 以保证顶板厚度”, 一般不对顶板厚度的施工误差作具体的规定。
在工程实践中经常遇到因为空心板顶板厚度不足而导致报废的情况, 通过对空心板顶板进行钻孔检查, 发现其厚度有时不足设计的一半甚至仅为设计尺寸的1ö3, 问题比较严重, 又无合适的补救办法, 只能按报废处理, 会造成相当的经济损失和施工进度安排的被动局面。
预制空心板混凝土浇筑工艺流程可以采用: 1) 浇筑底板混凝土——穿芯模——浇筑肋板及顶板混凝土; 2) 先将芯模安装好, 一次性浇筑底板、肋板及顶板混凝土这两种施工方法, 各有各的优缺点。第一种方法的优点是, 较好地控制芯模的上浮, 容易保证顶板厚度, 其缺点是, 底板混凝土浇筑好后再安装芯模需要一定的时间, 如果芯模安装不顺利或发生其他意外原因造成时间耽搁较长, 就会造成混凝土分层处结合不好表面颜色不一致; 第二种方法的优点是混凝土一次性浇筑, 不存在分层的问题, 其缺点是对芯模的上浮较难控制, 尽管采取加密定位筋、顶部加压、模外固定等各种方法但往往仍得不到理想的控制效果,比较容易造成顶板厚度不够的情况出现。
控制顶板厚度的措施:
1、最好采用上述第一种施工工艺流程, 即浇筑底板混凝土——穿芯模——浇筑肋板及顶板混凝土, 并严格控制底板混凝土的浇筑厚度。
2、严格检查芯模的外形几何尺寸, 对于橡胶芯模应按规定气压充好气后检查, 特别是周转次数较多或使用旧芯模应经常进行检查。
3、加密芯模定位钢筋, 其间距最好不超过40cm; 由于胶囊芯模的弹性较大, 定位钢筋的长度可比设计值小1～ 2cm 为宜。
4、为消除定位钢筋之间的波形上浮量, 可用3～ 4 根直径12mm 或14mm , 长度大于空心板跨径的钢筋排列放置于芯模顶部与定位钢筋之间, 在拆除芯模后将该钢筋取出, 可以再次使用。
5、加强混凝土浇筑前的钢筋、模板质量的检查。
6、加强现场检查, 特别是在浇筑顶板混凝土时, 现场技术人员要在刚浇筑好的部位用短钢筋直接缓慢插入尚未凝固的混凝土中检查其厚度, 随即通报情况, 以便及时进行纠正或采取有效措施。
7、在跨中部位用塑料空管预留检查孔, 以便后期对成品空心板顶板厚度的检查。
三、混凝土分层浇注易出现的质量问题
在混凝土体积较大时一般要分层浇筑, 如果两层混凝土浇注的间隔时间较长, 拆模后混凝土的表面将会出现两层界面颜色不一致, 甚至在严重时会出现错台、流浆现象。这不仅是构件表面外观的美观问题, 也是一个混凝土内部质量的问题, 应该足够的重视。
影响混凝土内部质量的因素主要有:
1、造成两层混凝土的界面部分材料分布不均匀, 从而影响了混凝土的整体强度。
2、在上层混凝土振捣过程中会使下层已经初凝之后的混凝土因受振可能产生微裂缝, 从而影响混凝土的整体强度或耐久性。
3、由于该层面缺少粗骨料的挤嵌咬合作用, 形成混凝土内部的抗剪切薄弱层面。
所以不能简单认为出现的分层界面颜色不一致仅是外观问题, 而是直接会影响混凝土强度和变形性质的内部质量问题, 施工技术人员应有足够的重视。
在安排施工计划时一定要注意到上下两层混凝土的结合,根据混凝土初凝时间、施工气温等情况计算出两层之间最大允许的间隔时间(下层最先浇筑的混凝土初凝时间) , 在根据混凝土的拌和生产率、运输能力、每层工作面的大小、振捣时间, 计算出每层浇筑所需时间。在保证每层混凝土浇筑时间小于允许间隔时间的条件下, 进行人工和各种机械的合理安排, 保证在上层混凝土振捣时下一层混凝土仍未初凝(即振捣棒可以插入下层混凝土中并且在拔出时不留下孔穴)。同时, 在振捣上层混凝土时要将振捣棒深入下层混凝土不少于10cm。这样, 使上下层混凝土形成整体, 拆模后表面颜色就会完全一致。
四、预制梁板底面的外观质量
由于梁板底面属于大面积永久性外露表面, 尤其对于立交桥梁, 其外观质量显得尤其重要, 对建成后整座桥梁的外观质量评价起着举足轻重的作用。所以在施工中应该舍得投资, 下大的工夫, 花大的精力, 采取效果良好的措施; 同时要加强质量管理,严格按照规范要求施工, 对每道工序都要精工细作; 现场技术人员要加大检查频率, 严格把关。
除一般性的技术措施外, 关键在于底模的结构形式及加工精度。模板是保证混凝土构件外观质量的基础, 所以首先应考虑底模的结构形式。底模一般多采用混凝土浇筑而成并在底模两侧边镶以角钢, 但对其上表面如何处理, 直接关系到预制构件底板的平整和光洁程度。
施工中常采用的处理方法有:
1、加铺薄铁皮: 即在混凝土底模之上粘合或钢钉固定一层0. 2～ 0. 5mm 薄铁皮, 其特点是加工容易费用低, 但铁皮接缝不容易处理好, 浇筑混凝土时水泥浆容易钻入铁皮下面, 造成梁板底部的局部缺陷, 而且在进行混凝土振捣时如果振捣棒直接打在底模上很容易将底模局部破坏形成小凹坑(在预制梁板底板的相应位置上形成鼓包) , 每次梁板起吊后修复工作量大, 周转次数少, 所以只适应于预制跨径较小且数量不多的零星工程。
2、加铺钢板: 即在混凝土底模之上粘合或焊接固定一层3～ 5mm 钢板, 其特点是接缝处可采用电焊连接成整体并经过打磨而无痕迹, 虽然一次性投资较多, 但周转次数相当大, 总的效益还是好的。但施工中应注意钢板和混凝土底模的固定要密贴不可有空隙, 否则在混凝土浇筑过程中钢板上按梅花式布置打孔, 然后用混凝土钢钉打入混凝土底模中加以固定, 而在两侧边采用粘合剂将钢板与角钢固定在一起。一次失败的例子是, 采用3mm 厚的钢板, 混凝土底模两侧镶以30mm ×30mm 角钢, 在钢板大面积上未采取固定措施, 只将钢板两侧与角钢焊接在一起,由于钢板相对于混凝土吸热率快的多, 结果在日照温差的作用下大量出现钢板起包的现象, 最后不得不进行重新加工。如果钢板厚5mm 以上时, 在两侧可不加镶角钢, 直接将钢板两边修整顺直即可。
3、固定钢制底模板: 即在钢板(3～ 5mm 厚) 之下另有角钢或小型槽钢作支撑, 并焊接固定整体, 采用地脚螺栓的形式固定于混凝土底模基础上。如果刚度足够还可以在底模之下安装附着式振捣器。这时混凝土底模部分只起支撑的作用。
4、加铺水磨石层: 即在普通混凝土底模的表层浇筑3～ 5cm厚的水磨石混凝土并仔细用磨光机打磨平整光滑。其特点是成本较低, 制作简单, 但硬度不是很理想, 在浇筑混凝土时容易形成凹坑而使梁板底面产生鼓包, 如果在振捣时注意振捣棒不直接接触到底模也可以使得梁板底板平整光滑。
5、加铺各种硬塑料: 即在混凝土底模之上粘贴一层硬塑板,可使梁板底面十分光洁, 但塑料板周转次数很少甚至只能一次性使用。而且要注意在振捣混凝土时不要使振捣棒直接打击底模, 否则同样会出现鼓包现象或将塑料板局部破坏而形成梁板底面局部缺陷。
6、加铺各种柔性革板: 即在混凝土底模之上粘贴一层一次性的柔性革板(如地板革) , 只要在振捣混凝土时不要使振捣棒直接打击底模也会取得良好的效果。在粘贴时必须注意要使其紧密相贴, 否则很容易形成波形鼓肚, 影响梁板底面的平整度。
需要注意的是, 除加铺厚钢板或钢底模之外的其他形式都要注意在施工中不可将振捣棒直接打击在底模上, 而且在每次使用底模前须将底模仔细地维护修整。
底模的制作精度主要控制: 顺直度、宽度、平整度和光洁度。同时应注意, 在浇筑混凝土前清除底模上的杂物、锈斑等, 并要采用良好的而无颜色的脱模剂。
五、钢筋保护层砂浆垫块痕迹明显
为了保证钢筋厚度的准确, 一般采用垫以砂浆块的措施, 但有的时候在拆模后发现混凝土构件表面这些砂浆垫块的痕迹十分明显, 影响了构件的外表美观。特别是在施工中如果钢筋棒扎所需时间较长或由于钢筋骨架和安装模板工序交替进行而使得浇筑混凝土比较晚的情况下, 尤为突出。
分析其原因, 主要是因为砂浆垫块放置时间长而且十分干燥缺水, 在浇筑时将周围混凝土的水分很快吸干, 即使包裹在砂浆垫块外侧的水泥浆, 也都会因缺水而造成其颜色显得特别泛白, 与其他部分混凝土的颜色形成比较大的反差。
处理措施:
1、砂浆垫块的面积不可太大, 表面也不可过于平整光滑, 使得混凝土的水泥浆难以将其包裹严实。
2、在浇筑混凝土前, 将砂浆垫块进行湿润, 使其不再缺水。
3、采用三角形砂浆垫块, 使其与模板基本为线接触。
4、在干旱地区可以用焊接短钢筋来代替砂浆垫块。
