海工砼薄壁墩施工中爛根與分層現象原因分析及應對方案

摘要：以青島濱海公路南段一期工程陳家貢灣特大橋為背景，主要介紹海水環境中海工混凝土薄壁墩施工混凝土分層與爛根原因及應對方案。

關鍵詞：海工砼 爛根 分層 原因 方案

1 海工混凝土的特點

陳家貢灣特大橋全長1811.5m，處于海水環境，海水對橋梁混凝土結構具有強腐蝕性，本橋設計壽命為100年，這就需要對其進行結構耐久性設計，混凝土結構施工質量滿足結構耐久性要求，故本橋采用高性能混凝土—海工混凝土施工。海工混凝土是一種選用質量穩定、低水化熱和含堿量偏低的水泥，優質粉煤灰和礦粉等作為摻合料，選用堅固耐久、級配合格、粒形良好的潔凈骨料并摻加一定比例的高性能減水劑和引氣劑制成的混凝土。它具有高強度、耐久性、抗腐蝕等特性，又易于施工，但海工混凝土的性能受溫度、運輸時間等因素影響比較明顯。

2 薄壁墩施工中爛根現象原因分析及應對方案

海工混凝土薄壁墩施工中，現澆鋼筋混凝土豎向構件，由于它所處的結構部位很重要，它是傳遞垂直荷載與水平力的關鍵部位，其質量好壞不僅影響結構受力和抗震，也是運行中導致漏水的通道。因此，施工中不允許出現蜂窩、空隙、露筋、新老混凝土接茬不密實等弊病。即工地上常稱做的“爛根”現象。其原因大體有以下幾個方面：

2.1 承臺頂面與墩柱模板接觸部位未進行鑿毛或鑿毛不徹底解決方案

2.1.1 鑿毛：為確保灌漿料與基底混凝土具有良好的粘結，用鋼絲刷或噴砂方法清除表面浮層污物（有油漆或油脂污染部位用丙酮洗刷）。如基面松動嚴重，應采用人工鑿毛方法，鑿掉破損的混凝土，使基底露出堅硬、牢固的混凝土面，鑿毛務必徹底全面，但也不宜深度過大，以免損壞混凝土。

2.1.2 沖洗和飽和：對鑿除的混凝土表面，采用高壓水槍（采用自來水）將碎屑、灰塵沖洗干凈，并連續、均勻地噴灑，使表層混凝土達到飽和狀態，且表面無明水。

2.2 模板產生變形，拼裝不嚴密

本橋墩柱施工采用橫向帶肋的矩形截面，主截面尺寸為3*1.5m，兩側豎肋尺寸為0.4*1.1m的薄壁墩形式如（圖1）。

圖1 薄壁墩形式圖

此種形式墩柱的優點是立體感強，外形美觀，但缺點是模板相對較復雜，在拼裝時候容易產生變形，導致現澆混凝土時容易使混凝土漿液外流，導致爛根發生。

2.3 解決方案

①墩柱模板底部與承臺頂相接觸的部分貼雙面膠或2cm厚海綿，確保接縫緊密，以防止水泥漿外流。

②現澆混凝土前先以一定比例配制好水泥砂漿，將其堵在墩柱模板內部及外部，使其密封，然后再澆注混凝土。

③將模板四周用沖擊鉆以一定間距在承臺上鉆孔，用長度為45cm左右的φ16的鋼筋頭將其加固，避免模板變形，具體方式（見圖2）。實心黑點代表直徑φ16的鋼筋頭，間距大約60cm。

圖2 模板加固方式

這樣就可以有效防止混凝土澆注時候由于混凝土膨脹而向外擠壓模板，避免因為模板變形而導致漏漿發生爛根。

2.4 混凝土一次下料過厚，振搗不實或漏振

解決方案：封底混凝土在振搗時候一定要將模板四周縫隙振搗好，避免出現漏振或者過振現象。

2.5 混凝土發生離析

海工混凝土受溫度影響或運輸時候受距離關系影響，使其澆注時候混凝土發生離析，導致混凝土漿液外流，從而發生底部爛根現象。

解決方案：充分了解混凝土的受溫度及時間影響的特點，控制好混凝土的塌落度，避免發生離析現象。

3 混凝土澆注分層現象原因分析及解決方案

3.1 一些常見的原因，比如說泌水，離析

澆注過程中混凝土坍落度未控制好，造成混凝土坍落度過大出現離析，泌水。導致澆筑時下層混凝土骨料沉底、表層泛大量的水泥稀漿，間接提高水泥的含量，從而在兩層混凝土交界面形成色差，出現分層線。

解決方案：拌合站控制好混凝土的質量，尤其是注意外加劑如減水劑、引氣劑等與水泥兼容性，控制好外加劑的摻加量，通過試驗確定混凝土最佳配合比，對于海工混凝土，坍落度損失很快，特別是高溫條件下，因此在拌合站拌制時，可適當增大混凝土坍落度2、3個值，這樣到運輸到現場就可以把損失的彌補上，控制好混凝土的坍落度，避免出現泌水、離析現象。

3.2 兩次打混凝土的時間間隔較長

上下層混凝土澆注時間差未控制到位，導致混凝土澆注時水平分層，澆筑上層時，下層已出現初凝，上層振動棒無法深入到下層混凝土中，從而在兩層混凝土交界面形成色差，出現分層線。

解決方案：嚴格控制砼澆筑時間，保證砼坍落度的連續一致。如果澆注上下層混凝土的時間間隔較長，特別是高溫天氣下，混凝土土會很快初凝，因此必須嚴格控制混凝土澆注時候上下層的入模時間，原則是在上層混凝土初凝前澆注下層。確保混凝土的連續澆注。

3.3 振搗不到位

在海工混凝土由于加入了礦粉和外加劑，性能不同于一般普通混凝土，有很好的粘聚性。混凝土振搗過程中，可能是振搗工振搗棒沒有插到位，或者振搗時間不夠，澆注時候溫度過高也會影響混凝土的性質，還有可能是混凝土出現假凝現象，由于振搗原因導致混凝土分層。

解決方案：混凝土澆注過程中要分層澆注，每30cm一層，分層振搗，由專人在模內用插入式振搗器進行振搗，振搗上一層時插入下層的混凝土面50—100mm左右，以消除兩層間的接縫，徹底破壞混凝土假凝現象，振搗至混凝土停止下沉，無顯著氣泡上升，表面平坦，泛漿即可，且在下層混凝土初凝前進行上層混凝土的澆筑，振搗時嚴格按照頻率要求進行振搗，防止漏振和過振。

4 結束語

混凝土結構物施工中出現爛根現象和結構物的分層現象嚴重影響了結構物的外觀和質量，通過以上方法，控制好每一個環節，現在已經基本消除了爛根和分層現象的出現。

參考文獻：

[1]《公路橋涵施工規范》.JTJ041—2000.

[2]《公路鋼筋砼及預應力砼橋涵設計規范》.JTG D62—2004.