淺談橋梁混凝土構造物的外觀質量控制

吳亞東

【摘 要】 本文針對橋梁混凝土構造物外觀質量缺陷產生的成因，進行分析和總結，提出了相應的預防和解決處理措施，可供在橋梁工程施工中參考借鑒。

【關鍵詞】 橋梁工程 混凝土 外觀缺陷 質量控制

隨著科學技術的快速發展以及施工經驗的積累與豐富，特別是高等級公路建設中新技術、新材料、新工藝、新裝備的大量使用，人們除了關注混凝土構造物的內在質量，有比較成熟的質量控制標準外，對構造物的環保和美觀提出了更高、更嚴格的要求。施工單位應將混凝土的外觀質量控制擺在十分重要的位置，將混凝土的外觀質量作為樹立企業形象和創精品工程的重要環節來抓。筆者根據自身多年來從事工程項目管理的工作經歷，對橋梁工程混凝土外觀質量缺陷產生的原因進行分析與總結，并提出對常見缺陷的處理方法。

1 橋梁結構物混凝土外觀缺陷的種類與出現的部位

1.1 外觀缺陷的種類

橋梁結構物混凝土外觀經常會出現蜂窩麻面、魚鱗紋斑痕、冷縫、氣泡、砂線、色差等幾種常見的缺陷，這些缺陷雖然不影響結構物的內在質量和正常使用，但一旦出現，就會破壞結構物的外表美觀，也影響了結構物的整體質量。

1.2 各種外觀缺陷常出現的部位

（1）蜂窩麻面

蜂窩麻面經常出現在橋梁工程的立柱、墩臺帽，涵洞、通道、墻身的底部，現澆箱梁的倒角處，后張法預應力混凝土結構物錨墊板處，鋼筋、預應力筋的波紋管比較密集處。

（2）魚鱗紋斑痕和云彩式花斑

魚鱗紋斑痕外觀缺陷主要集中出現在橋梁的立柱、墩臺帽的側面，預制箱梁的底板和肋板交接處，預制T梁馬蹄以上的側面，箱涵和通道的兩側墻、翼墻處；云彩式花斑經常在現澆箱梁、懸澆箱梁的底面和側面、預制組合箱梁的側面靠下部位出現。

（3）冷縫

冷縫主要出現在現澆箱梁和懸澆箱梁的側面，預制組合箱梁的梁肋部位，以及澆筑時間相對較長的箱通的箱身或蓋板涵的涵身上。

（4）氣泡與砂線

氣泡在結構物的表面經常出現，數量時多時少，體積忽大忽小；砂線常出現在模板接縫處及構件的表面。

（5）色差

色差主要是指混凝土表面相鄰部分在顏色上存在較大的差別，外觀有云彩或夾層的缺陷。主要出現在需分層澆筑或大型混凝土結構物表面。

2 各種缺陷產生的主要原因

2.1 蜂窩麻面產生的原因

（1）模板底部有空隙，澆筑時有漏漿現象。

（2）混凝土拌和時第一盤未適當增加砂漿對拌合機進行刷膛，造成第一盤混凝土中砂漿偏少。

（3）混凝土配合比設計不當或未按施工配合比準確計量，如砂率選擇偏低，粗集料粒徑選擇偏大或施工時砂、石計量不精確。

（4）混凝土的拌和時間較短或澆筑運輸過程中產生離析。

（5）振搗不密實，下料不當或下料與振搗配合不默契，混凝土澆筑順序不正確。

2.2 冷縫產生的原因

（1）在混凝土配合比設計時選用的外加劑不當，緩凝時間選擇不合理。

（2）澆筑時采用的分層方式不當或分層時前后層澆筑的時間間隔過長，澆筑混凝土與后臺混凝土拌和相互銜接不好或在澆筑前準備工作不充分。

（3）振搗的方法不正確，沒有采用二次復振。

2.3 氣泡和砂線產生的原因

產生氣泡的主要原因與外加劑的選用、振搗設備及振搗時間、配合比設計、混凝土結構物的澆筑部位有關；產生砂線的主要原因是模板拼縫不嚴密，澆筑時產生漏漿，水泥用量不足，集料的級配不良和混凝土的坍落度過大引起的。

2.4 魚鱗紋斑痕和云彩式花斑產生的原因

（1）配合比設計不當。

（2）混凝土澆筑過程中坍落度控制不準，忽大忽小，混凝土忽干忽稀。

（3）混凝土澆筑運輸過程中產生離析，振搗時時間控制不好，有過振的現象。

（4）澆筑順序、振搗方法及振搗工人的素質等造成施工工藝偏差。

（5）模板脫模劑涂刷不均勻或脫模劑有色差或模板清理不干凈。

3 控制外觀缺陷產生的措施

混凝土的外觀質量與混凝土配合比及原材料的品種質量息息相關，因此必須嚴格掌握混凝土配合比，主要控制以下幾個環節：

（1）合理選用水泥標號和水泥用量：在配合比設計中，使水泥標號與混凝土設計強度等級之比控制在1.2～1.8之間，根據不同標號的混凝土選擇相應的水泥標號。水泥用量多，光面效果自然就好，水泥用量一般不宜少于300kg/m3，以改善混凝土的和易性，增加混凝土的光潔度。

（2）水的用量：在拌和物中如用水量多，坍落度過大，由于大模板不能吸收水分，則水分蒸發后在混凝土表面留下較多氣孔，因此，應嚴格控制水灰比和坍落度。為減少用水量，同時滿足和易性的要求，摻加減水劑是一種較好的措施。

（3）骨料選擇：混合料級配不恰當時空隙率大，造成混凝土不密實，容易形成蜂窩麻面。

（4）砂的用量：砂率過小時，骨料偏粗，混合料保水性差，泌水性大，在混凝土表面形成魚鱗紋。

（5）水泥選擇：礦渣硅酸鹽水泥泌水性大，而硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥泌水性較小，因此建議優先選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥（簡稱普通水泥）。

（6）正確使用外加劑：混凝土中摻用的外加劑應按相關標準檢測合格后，在施工中按推薦摻量正確使用。粉狀外加劑要保持干燥狀態，防止受潮結塊。

根據施工中常出現的外觀缺陷，必須針對所產生的原因進行有效控制，以下介紹在施工中常采用的處理措施。

3.1 克服蜂窩麻面的措施

（1）在原混凝土表面立模時采取坐漿立模，模板立好后應認真檢查，發現有空隙采用1：3的砂漿或海綿條在模板外側堵塞空隙。側模與底模之間有空隙時，采用玻璃膠封堵空隙。endprint

（2）混凝土拌和的第一盤，按配合比中灰砂比及水灰比不變的原則增加10%～15%的砂漿。

（3）混凝土在拌和機內攪拌均勻后再出料，避免運輸澆筑過程中混凝土的離析。如發現在運輸過程中混凝土離析，要重新拌和均勻后再入模。被澆構件的垂直高度過高時要采用串筒澆筑，串筒的底口距離澆筑混凝土面小于2m。

（4）布料人員與振搗人員配合要默契，做到隨時布料隨時振搗。布料的厚度不能太厚，一般小于30cm，但在鋼筋及波紋管密集處其下料厚度不超過20cm。在鋼筋密集的地方振搗時，要用插扦隨時將上層鋼筋上或波紋管之間殘留的石子撥開，以便下料暢通。混凝土的澆筑順序要安排適當，要合理制定施工工藝，如澆筑梁端錨墊板處時，要距其水平距離1.5m左右開始向端部方向均勻下料，隨時注意觀察混凝土振搗密實情況。振搗時必須挑選有經驗、有技能的工人振搗混凝土，混凝土振搗適度的標準是：振搗混凝土時不再有顯著沉降，不出現大量的氣泡向上溢出，混凝土表面均勻，平整并已泛漿。

3.2 克服魚鱗紋斑痕和云彩式花斑產生的措施

（1）混凝土運輸過程中避免出現離析。

（2）嚴格控制混凝土的澆筑順序、振搗方法，大部分產生的魚鱗紋斑痕的現象是由混凝土的澆筑順序及振搗方法不當造成的，澆筑預制組合箱梁、現澆箱梁應先澆筑底板再澆筑梁肋，必須嚴格控制上、下層混凝土的澆注時間間隔，在澆筑梁肋時不出現涌箱現象為宜。同時澆筑梁肋時第一層下料不宜太厚，一般厚度在25cm左右，若梁肋的斷面大而高，底板澆后在梁底板與肋板的交接導角處要設30～40cm寬的壓板處理以防涌箱現象，否則就會出現魚鱗紋斑痕現象，嚴重時會出現梁肋底部及導角處混凝土澆空的現象。應控制振搗時間，過分的振搗會造成魚鱗紋斑痕的現象，因過分的振搗造成混凝土的離析和泌水，粗集料下沉，砂漿上浮。施工時要挑選專門的混凝土振搗人員，注意振搗的效果，提高操作工人的技能。

（3）脫模劑涂刷均勻，不得漏刷。脫模劑選擇輕機油比較好，不能用廢機油。立模時要將模板清理干凈，便模板內側面無任何雜物、斑點。

（4）嚴格控制澆筑混凝土的坍落度，混凝土坍落度的波動控制在±20mm的范圍內（低坍落度設計的控制在±10mm）

3.3 克服冷縫的措施

（1）混凝土配合比設計時根據施工季節及工藝選擇外加劑，如緩凝劑，其緩凝時間的長短要根據構件澆筑所需的時間、氣溫、混凝土的坍落度損失、施工工藝等方面綜合考慮。測定混凝土凝結進展到貫入阻力1.5MPa時所需的時間（測定時環境盡量模擬實際澆筑時的環境），該時間一定要滿足施工中前后層澆筑間隔時間，使澆筑第二層混凝土時第一層混凝土的凝結進展到貫入阻力1.5MPa以前，否則易形成冷縫。

（2）混凝土振搗時，震動棒要快速插入混凝土底部，并應插入下層混凝土10cm，震搗密實后慢慢拔起，盡量避免冷縫及分層線的產生。

3.4 克服氣泡和砂線的措施

減少結構表面氣泡的生成，應著重從如下幾方面考慮：

（1）盡量采用表面光滑的模板，脫模劑不可太粘以免滯留或粘住水和氣泡。

（2）加料時，每層鋪設厚度不能太厚，根據澆筑部位一般在20～30cm，如防撞護欄內側斜角處，分二層布料振搗，可以減少斜角處的表面氣泡。

（3）振搗棒的震動間距、時間掌握適當，振搗的順序不當也易產生氣泡，振搗時要首先在靠近模板5～10cm左右一側振搗（不能接觸到模板），使氣泡向構件中間涌。振搗時震動棒要快插慢拔，上下抽動，促使砂漿移向模板，有利于減少氣泡數量與大小。

減少砂線出現主要以下幾方面考慮：

（1）模板的拼縫處要嚴密，有小縫時要用玻璃膠填塞。

（2）在配合比設計時，在滿足強度條件下，合理選取水泥的品種及水泥用量，如立柱、墩臺帽采用普通方法澆筑時，宜控制在50～70mm；采用泵送混凝土時，宜控制在120～140mm，同時要特別注意混凝土的保水性能。

（3）砂、石原材料的級配要符合要求，如細集料中0.3mm以下顆粒含量相對較少時容易出現砂線。

4 混凝土外觀缺陷的處理

對于公路構造物的外觀，一般是不允許裝飾外表的，但由于各種原因，混凝土出現了外觀缺陷，特別是出現較多的蜂窩、麻面、氣泡、砂線、冷縫等，所以進行人工修補是必要的，一定程度上能夠彌補因缺陷而造成對構造物外觀的影響。

（1）麻面的修飾，在修飾前，先用稀草酸溶液清除表面脫模劑的油脂，然后用清水沖洗干凈，讓其表面濕透。修補時采用的水泥品種與原混凝土中水泥一致，水泥用黑白水泥為5：5～7：3進行調色，使修補后顏色基本一致，調色前應在構件上抹一塊面積大約為15×15cm，2d后觀察顏色是否一致，若一致方可進行修飾。將砂漿用刮刀大力壓麻點內，即壓即刮平，然后用干凈的干布擦清表面粉塵，隨后進行養護24h左右后用細砂紙打磨。

（2）蜂窩的修飾，在修飾前鑿除蜂窩狀松散薄弱的部分，用清水沖洗干凈，并保持充分濕潤。在蜂窩處涂刷一層素水泥漿，以增強新舊混凝土的粘結能力。然后用比構件高一等級標號的細石膨脹混凝土進行修補。修補時將混凝土搗密實，混凝土硬化后（一般24h左右），再按麻面的修飾方法進行外表修飾。

（3）砂線、氣泡、冷縫可參考麻面的方法進行外表修飾，但冷縫處要用粗砂輪首先磨毛后再進行外表修飾。

5 橋梁施工中需注意的幾個細節

混凝土結構物外觀質量問題除了上述幾種常見的主要情況外，施工中因細節控制方面的不夠精細，仍會出現其他問題，對混凝土外觀質量造成重要影響。除上述預防和解決措施外，還應注意以下幾個環節：

（1）加強測量控制，提高精度，保證構造物具有較好的線形、輪廓。

（2）模板由支架支撐的，支架必須具有足夠的承載力、剛度，支架地基穩固。

（3）加強養生，且使用潔凈的水源，避免人為污染混凝土表面。

（4）加強宣傳教育，全員參與質量行動，提高質量管理意識。

（5）加強施工工藝的編制，做好技術交底工作，加強外業檢查指導力度，對成熟工藝認真總結。

6 結語

影響橋梁混凝土構造物外觀質量的因素有諸多方面，包括原材料差異、模板表面光潔度、模板支撐強度、配合比是否科學合理、養護是否到位等，要想達到完善的外觀質量確實是有一定的難度。在橋梁工程施工中，監理工程師應和施工單位技術人員一道，以預防為主，對施工中出現的外觀質量問題要不斷總結經驗教訓，進行認真的研究分析和總結，遵循混凝土施工的基本原則，始終做到在施工前對應注意的關鍵環節進行充分的交底，在施工中加強過程控制，施工后及時選擇合適的修補方案，才能保證混凝土外觀質量。

參考文獻：

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