裝飾混凝土在橋梁中的應用

單鳳枝

(同濟大學建筑設計研究院(集團)有限公司,上海 200092)

裝飾混凝土在橋梁中的應用

單鳳枝

(同濟大學建筑設計研究院(集團)有限公司,上海 200092)

近年來,隨著現代化建設的發展,市政橋梁作為城市中的一道亮麗的風景線,對景觀的要求日益提高。本文結合了裝飾混凝土的優點和特性來探討了裝飾混凝土在橋梁工程中的應用。

裝飾混凝土 一次性澆筑成型 橋梁工程

1 裝飾混凝土概述

隨著我國城市橋梁對景觀要求的日益提高,在滿足結構安全、施工簡便、經濟合理的前提下,橋梁設計和施工也在不斷探尋新的施工工藝和材料。尤其對體積龐大、形體呆板的構筑物,對其進行造型設計非常必要。用裝飾模板在混凝土表面實現其它材料難以實現的裝飾圖案、裝飾造型和裝飾肌理,從而使橋梁體現出簡捷、流暢的特點,給人以韻律感,達到橋梁與周圍的環境相協調的景觀效果。

裝飾混凝土又叫做清水混凝土,其技術是利用混凝土塑性成型的特點,在模板上創造條件使成型的制品表面具有一定的凹凸圖案、線形,使其滿足結構各項功能的同時滿足立面裝飾的需要。裝飾混凝土產生在20世紀20年代,因為它具有的獨特優越性,在公共建筑、高層建筑、橋梁工程等領域都被廣泛應用,近年來,由于城市對橋梁景觀的日益要求,國內在橋梁工程領域正在逐漸應用。裝飾混凝土最關鍵的一個特點就是一次性澆筑成型,因此裝飾混凝土的色澤均勻以及表面平整光滑的關鍵就是自身的質感和本色,有如下幾個優點：

(1)耐久性好。裝飾混凝土本身就是結構混凝土,裝飾造型與主體結構一起澆筑,耐久性好,使用壽命長。

(2)可塑性較強。采用裝飾模板的技術,裝飾造型根據設計的要求可以生成不同的裝飾圖案,可塑性和靈活性方面比較好。

(3)施工簡單,裝飾效果好。裝飾造型與主體結構是一次性澆筑成型的,不需要再對表面進行二次裝飾。后期如果對于因混凝土澆筑質量不好及施工產生的色差和瑕疵,可以采用拉色工藝來達到理想的色澤和質地。

(4)綠色無污染。裝飾混凝土在原材料方面都是結構本身的原料,沒有添加其它有害的化學物質,非常的環保。

2 裝飾混凝土在橋梁中的造型模板工程

橋梁中的裝飾混凝土可以利用造型模板與結構模板形成模板組后直接澆筑砼形成結構表面的裝飾機理。

(1)當裝飾造型模板應用于混凝土現澆制作過程中,模板必須進行粘合固定。

(2)將裝飾造型模板粘結在木板上作為輔助模具,然后再安裝在承載模板上使用更好。在木板后面使用裝釘木板用的螺絲釘來進行固定,以便夾板使用后容易從承載模板上拆卸下來,也方便模板從夾板中拆卸下來得以周轉、保存及處置。

(3)粘合模板必須徹底完整黏合。部分點面的黏合將導致模板在脫模時拉伸而造成模板局部鼓起。這樣的模板反映在其做成的混凝土構件表面上會出現凹痕。造型模板可以粘合在鋼板以及木板上。

(4)模板質量要求：1)自然光下,距飾面清水混凝土4m內看不到明顯色差。2)模板拼縫的寬度不大于1mm。3)模板允許安裝偏差：軸線位移不大于3mm,相鄰兩模板高低差不大于2mm,表面平整度偏差小于2mm。4)表面裂縫寬度不超過0.15mm,且缺陷部分不能影響裝飾整體效果。5)最大氣泡直徑不大于3mm,深度不大于3mm,且缺陷部分不能影響裝飾整體效果。6)分割縫直線偏差不大于2mm。7)保證細小紋路的成型效果,盡量減少較大造型飾面的成型氣泡、麻面。

3 裝飾混凝土在橋梁中的鋼筋工程

裝飾混凝土工程中的鋼筋在施工之前必須要對錨固長度、搭接長度、接頭形式以及接頭位置進行重點考慮。綁扎所用的鋼筋必須要經過清潔,沒有銹跡,為了保證垂直度,要對豎向的鋼筋進行校正。在鋼筋保護層墊塊的選擇上,應該采用高強度高標號砂漿墊塊,布置的方式應該呈梅花型,為了保證外觀效果,墊塊的顏色應該要和裝飾混凝土的顏色相同,綁扎的鋼絲的絲頭應該朝內,為了避免產生銹跡,還需要將外側扎絲網的鉤頭壓平。對于一些還沒完成的鋼筋,為了避免銹蝕,應該放在干燥的環境當中。為了防止出現移位、偏移以及脫落等現象,應該對鋼筋的墊塊和預埋件進行定時的檢查,模板和模板之間也應該用雙面膠來止漿。

4 裝飾混凝土在橋梁中的混凝土工程

(1)配合比設計。裝飾混凝土的配合比設計,一般應該采用偏大的單摻技術和砂率以及較小的水膠質量比來進行優化,并用質量較穩定的外摻劑。在粗骨料的選擇上,應該選擇連續級配的反擊破碎石,碎石的木材強度必須要大于混凝土強度的1.5倍,壓碎值也必須要小于12,為了保證混凝土的耐久性和密實性,針片狀也必須要符合要求;細骨料要對細度模數進行控制,為了保證混凝土的質量,要結合實際情況來對砂率進行選擇;在減水劑的選擇上,必須要選擇坍損小、減少效率高且不含有有害成分的材料,同時也要對摻量進行嚴格的控制;在粉煤方便,必須要選擇無雜物且細度穩定的材料。

(2)混凝土澆筑。混凝土的澆筑應保證能夠連續澆筑,并對混凝土的坍落度進行檢測,坍落度的值要嚴格控制在(150±30)mm左右。在進行澆筑工作時,為了避免骨料分散離析而出現泌水,必須要保證混凝土的入模落差小于2米,如果落差已經超過了2米,就要使用傳統或者溜槽來讓落差降低,并對混凝土的傾落范圍加以限制;為了避免混凝土的濺落,要對串筒下口與澆筑面的距離加以控制,不能超過1米;在進行混凝土的澆筑工作時,必須要一次性完成,在表觀痕跡和色差方面要少留或者不留;應該盡量選擇豎向分段以及縱向分層的澆筑方式來進行澆筑,每層的厚度要保持在40厘米以內,在下層混凝土初凝之前要完成上層混凝土的澆筑工作,振搗器對下層混凝土進行插入時,要小于10厘米;在整個混凝土的澆筑過程當中,必須要有專門的工作人員對支撐系統、模板以及鋼筋進行檢查,一旦發生了移位就要馬上進行修復。

(3)混凝土振搗。由于混凝土的外觀質量直接受到振搗效果的影響,因此在進行澆筑混凝土的振搗工作時,應該采用“快插慢拔”的方法,快插是為了防止先將表面混凝土振實而與下面混凝土發生分層、離析現象;慢拔是為了使混凝土能填滿震動幫抽出時所造成的空洞不遠出處,再將振動棒重新插入才能添滿空洞。在振搗過程中,宜將振動棒上下略為抽動,以使上下振搗均勻。每一插點要掌握好振搗時間,過短不易振實,過長可能引起混凝土離析。一般每點振搗時間為20s～30s,使用高頻振動器時,最短不應少于10s,但應視混凝土表面呈水平不再顯著下沉,不再出現氣泡,表面泛出灰漿為準。振搗時,振搗器距離模板不應大于振搗器作用半徑的0.5倍,不宜緊靠模板振動,并盡量避免碰撞鋼筋、預埋件、波紋管等。

(4)混凝土養護。在混凝土完成澆筑工作之后,必須要對其進行充足的養護工作,否則就會引起表面起皮和裂縫等現象;在進行橋梁混凝土的養護時,要根據橋梁的特點來進行,如果采用麻袋覆蓋的話,為了避免麻袋脫色對混凝土外觀造成影響,要先將麻袋泡水一到兩天并清洗;在高溫階段,不能直接用涼水沖在混凝土的表面上,否則會有裂縫產生;在模板拆除之后,養護的工作也要繼續進行下去,如果在混凝土的養護過程當中造成了損壞,就要及時對其進行鑿毛和清洗工作,并用相同顏色的混凝土來修補損壞的部位。

(5)模板的拆除。模板拆除的時間應該結合實際的工程來考慮,一定不能過早拆除模板,否則就會出現混凝土缺棱 掉角的情況,過晚拆除的話就會讓拆除的難度增加。模板的拆除需要采取有效的措施避免在拆模過程中出現缺邊、掉角、脫皮等現象,嚴格規范拆模時間及操作工藝。混凝土拆模后,在結構中設置混凝土墊塊、對拉螺桿孔以及拆模產生的表面缺陷將會影響清水混凝土的外觀效果,故在混凝土拆模后需要進行一定修復工作以掩蓋清水混凝土表面瑕疵。

(6)飾面著色及修復：拆模后由于混凝土的泌水性、模板的漏漿和混凝土本身的含氣量比較大,其表面局部可能會產生一些小氣泡、孔眼、麻面和酥松等缺陷以及砼表面的螺桿孔、墊塊等部位需要進行修復。拆模后應立即清除表面浮漿和松動的砂子,采用同品種、同強度等級的水泥拌制水泥漿體,修復缺陷部位,待達到一定強度后,用細砂紙將整個飾面表面打磨均勻,并用水沖洗干凈。并根據設計的要求,視情況進行飾面著色工藝,達到外觀視覺的要求,著色后應能基本覆蓋混凝土表面瑕疵和改善混凝土表面的泛堿和色差,并能保持混凝土表面風化的肌理效果,滿足裝飾效果要求,著色后的飾面在使用中不剝落、不開裂。飾面著色材料應選用耐紫外線、附著性好、防水、不褪色、抗霉菌、不開裂、不剝落、兼具保護作用的材料。

5 結語

裝飾混凝土經過近幾年的發展,在橋梁工程中逐漸被運用,在橋梁的設計及施工中,無論是設計、施工,每一個環節都對最終的工程質量有著非常大的影響,每一步都非常的重要。因此在實際設計時,要對裝飾混凝土的質量標準進行明確,對施工的每個工序進行嚴格的控制,才能夠保證裝飾混凝土的裝飾造型達到最后的效果。

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