混凝土外觀質量缺陷產生原因及預控措施

張繼營 （中鐵四局集團第二工程有限公司，江蘇 蘇州 215100）

0 前 言

近年來，我國高速鐵路建設得到飛速發展。而橋梁工程作為軌道的下部結構，為高速列車提供平順、穩定的橋上線路，確保運營安全和乘座舒適，減少使用期間的維修工作量等特點，被大量用在高鐵線路上。新建杭州至長沙鐵路客運專線浙江段站前工程HCZJ-4標段，正線長度46.653km，橋梁長度達37.9km，混凝土工程施工體量大，如何采取有效措施防止或減少混凝土施工外觀質量缺陷的產生，是施工過程中須關注的重點。本文通過對混凝土外觀質量缺陷產生的原因分析，提出了一些防止或減少混凝土外觀質量缺陷的措施。

1 常見的外觀質量缺陷問題

混凝土的外觀質量缺陷問題主要表現在如下5個方面。

①混凝土外形缺陷，即混凝土跑模、表面不平整、線條不暢、主要表現為缺棱掉角、棱角不直、翹曲不平、飛邊凸肋等。

②混凝土表面產生蜂窩、麻面、氣泡、疏松，主要表現為混凝土局部酥松，砂漿少石子多，石子之間形成蜂窩狀的孔洞，從而造成混凝土不密實、強度低、混凝土表面局部粗糙，或有許多小凹坑，致使混凝土表面不光滑，外觀不美觀。

③露筋、構件內鋼筋未被混凝土包裹而外露，從而影響鋼筋與混凝土的握裹，使應力不能有效傳遞，局部鋼筋無混凝土保護層而很快造成結構不安全。

④施工縫處混凝土結合不好，有縫隙或夾有雜物形成縫隙夾層，造成結構物整體性不好。

⑤混凝土表面骨料顯露、顏色不均勻及有砂痕產生（見圖1～3）。

2 造成混凝土外觀質量缺陷問題的主要原因

圖1 蜂窩、麻面

圖2 鋼筋顯隱

圖3 表面砂線

圖4 錯臺、套箍現象

圖5 模板板面不潔

圖6 模板脹模、拆模掉角

2.1 模板方面的原因

①模板縫口加工粗糙。模板縫口加工精度不夠，拼裝后存在滲漏的縫隙，縫隙比較小，水泥漿雖跑不出去，但水泥漿中的水分會滲出，使得縫隙處的水泥較多，導致縫口處混凝土表面發黑;縫隙比較大，水泥漿會從縫隙中跑出，導致縫口處出現砂線，甚至出現蜂窩、空洞。相鄰模板拼裝后縫口板面不平整，混凝土表面會出現錯臺。高墩柱模板在拼縫處加工精度或拼裝精度不夠，在模板拼縫處易出現“套箍”現象。

②模板板面不平、不潔。模板表面不平整，周轉次數過多，保管不善，模板會有不同程度的變形或磨損，混凝土表面的平整度和光潔度差。鋼模板表面的銹清除不徹底，混凝土表面會有銹斑，有時模板表面的紅銹已除去，但表面仍有黑銹，混凝土的表面會有黑斑。模板表面涂油過早，表面沾上塵土或昆蟲等雜物，影響混凝土表面的光潔度。脫模劑用廢機油，混凝土表面會發黑。模板表面涂油過多或油的粘度過大，混凝土表面氣泡較多。

③模板裝拆不慎。模板支立不牢固，經振搗和混凝土傾落沖擊后，模板發生跑模和變形，混凝土表面線形不順，甚至有明顯的“脹肚”現象。蓋梁模板和墩柱結合不緊密，混凝土中的水泥漿會漏出而污染立柱。模板拆除過早，混凝土表面的光澤不好，會有脫皮斑點。拆除模板時模板邊角或支架材料碰撞混凝土，會損壞混凝土的邊角或在表面留下劃痕（見圖4～6）。

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2.2 混凝土配料方面的原因

水泥用量較多，混凝土表面光澤較好，水泥用量過多時，混凝土表面易產生龜裂。水泥用量過少，或者砂子用量過多，或者石子粒徑過小，混凝土表面有磨砂感，缺乏自然光澤。水泥庫存時間過短，混凝土表面會產生龜裂。水的用量過多，混凝土坍落度過大，混凝土表面會有較多的氣泡。原材料色差較大，混凝土的色差較大。

2.3 混凝土拌和方面的原因

混凝土配料計量不準，攪拌不均勻，混凝土在運輸過程中出現分層離析，或水分損失較多，用于接茬的混凝土坍落度相差較大，混凝土易出現色差。摻加減水劑的混凝土攪拌不勻，易出現色差。減水劑用量過大，混凝土離析、泌水現象嚴重，處治不好，混凝土表面色差較大。

2.4 混凝土澆筑方面的原因

混凝土澆筑是工程建設中的重要環節之一，澆筑質量的好壞將直接影響到工程整體質量。振搗方法不當和澆筑工藝不妥都會直接影響到混凝土的外觀質量。

2.5 鋼筋顯隱現象

在混凝土的澆筑過程中，振搗棒觸碰鋼筋或模板等現象會使鋼筋受到較大的振動或擾動，使得鋼筋周圍的混凝土離析、泌水，或者鋼筋的保護層偏小，混凝土的表面會顯露鋼筋的輪廓，但不是露筋，這種現象稱為鋼筋顯隱，鋼筋的顯隱使得混凝土表面形成色差。

3 混凝土外觀質量預防控制措施

3.1 注重模板的使用和管理

選用板面平整、光滑的冷軋鋼板做模板，板面要求平整、光潔、無砂眼、無銹斑、無傷痕。板材拼接的內表面須打磨光滑平整，無明顯凹凸痕跡。模板使用前應清除表面上雜物和銹斑，可采用先涂后擦的的工藝在板面上涂脫模劑，以形成油膜為準，如放置時間過長，應進行二次處理。墩柱模板對接時，把模板表面焊在一起后打磨平整，兩節模板拼裝時，插定位銷后，螺栓分兩次擰緊，避免出現錯臺。模板安裝要牢固穩定，墩柱的模板要用4根帶松緊器的鋼絲繩固定。

脫模劑易于脫模，并保持混凝土不變色的性能。脫模劑的選擇和涂膜往往不宜引起人們的重視，造成脫模后混凝土表面砂漿脫落、表面有污漬等缺陷。施工實踐表明，好的脫模劑對混凝土外觀色澤的均勻性、光潔度起著相當重要的作用。

①脫模劑選用市場上出售的專用脫模劑。

③脫模劑不可隨意更換，要始終固定使用同一種，減少色澤差異。

3.2 嚴格混凝土配料、攪拌的規范操作

在選料上，要選用級配良好的砂石料，水泥庫存要一周以上，盡量選用同一產地、同一批次的原材料，不同批次的商品混凝土有時色差較大。在配料時，要根據經驗和計算確定配合比，在保證施工工藝的前提下，盡量選用較小的坍落度，并進行澆筑試驗，保證混凝土表面均勻一致，色澤自然。在攪拌時，要對拌合樓的計量裝置進行校驗,要嚴格控制好砂石料的含水量,特別是下雨天。要控制好混凝土的攪拌時間,保證混凝土拌合料均勻。在運輸時,要注意選用混凝土運輸車運輸混凝土,運到現場時最好先攪拌,然后卸料澆筑。

3.3 規范混凝土的澆筑和振搗操作

堅持澆與搗并重,克服重振搗輕澆筑的習慣。實行分層分段澆筑,在混凝土初凝時間內完成混凝土的分層接茬,分層虛鋪厚度以40cm為宜,模板有陰角倒坡時,混凝土澆至內側倒坡以下5cm,進行充分振搗,待將氣泡振出后,再澆筑倒坡處混凝土。每層振搗時始終保持澆與搗前后要相差一定的距離,一般為1m左右。混凝土澆筑時盡量做到四周略高、中間略低;不能用振搗棒振趕攤平混凝土,以防止砂漿散失,導致混凝土均勻性較差。混凝土澆筑要合理分段分層,振搗棒要快插慢拔,不要出現漏振、欠振、過振、早振、快振、遲振等影響混凝土外觀質量的操作。混凝土振搗時,應先周圍后中間,以便把氣泡盡量往中間趕，避免氣泡聚集在模板處。

同時,在混凝土澆筑過程中,要使混凝土保護層墊塊的間距最好在60cm～80cm之間,墩柱的箍筋與主筋要緊貼,混凝土振搗時,振搗棒切勿碰鋼筋和模板,以確保消除鋼筋顯隱現象。

3.4 混凝土養生

混凝土的養生工作要同季節和天氣變化結合起來，注意周圍環境溫度、濕度的變化，提供養生期間充足的水分，這是強度形成的要素；同時，表面水分的散失會在混凝土表面形成裂紋、脆皮等，要控制這種現象的發生，施工中有以下要點。

①混凝土澆筑成型，待表面收漿后盡快對混凝土進行養生，養生平面混凝土結構物采用干凈覆蓋物灑水保濕的辦法，最少應保持14d。

②養生期間，混凝土強度達到2.5MPa之前，不得使其承受荷載。

③養護期間，混凝土芯部溫度不宜超過60℃，最高不得大于65℃（軌枕和軌道板的芯部溫度不宜大于55℃），混凝土芯部溫度與表面溫度之差、表面溫度與環境溫度之差不宜大于20℃（梁體混凝土不宜大于15℃），養護用水溫度與混凝土表面溫度之差不得大于15℃。

4 混凝土外觀修補方法

混凝土外觀修整是混凝土外觀質量控制最后一關，適當對局部外觀缺陷進行修補對提高混凝土整體外觀質量效果很有好處。所有混凝土外露面的外形應線形正確、順暢、光潔、顏色一致。針對現場出現的混凝土表面有砂線、錯臺、麻面等缺陷，做如下處理。

①組建專業的修補隊伍，對外觀質量有缺陷的部分進行整改。現場放樣彈出正確外邊線，用直尺靠等方法找平，人工用攢子將脹模部分混凝土鑿除，鑿成毛面，清除浮粒，并沖洗干凈。

②將砂線、麻面鑿到指定深度，用水沖洗干凈，先涂刷一層水泥漿，之后調配與原混凝土色澤一致的砂漿予以修補。現場采用隨拌隨用，用多少拌多少，不得隨意加水。待表面初凝后再次對外層表面抹平。

③針對節段接茬處錯臺現象，人工用攢子將接茬處混凝土鑿除，將接茬處采用角磨機打磨成斜坡口，采用水泥砂漿修飾抹平。

④修補混凝土所用材料，要符合規范的要求。所有填充應與孔穴表面緊密結合，在填充及養生和干燥后，應堅固、無收縮開裂及鼓形區，表面平整且相鄰表面平齊。

5 結 語

混凝土外觀質量缺陷給工程實體結構帶來諸多隱患。對混凝土質量缺陷問題認真研究，區別對待，采用合理的方法處理，可保證混凝土實體結構的安全性和穩定性。只要從原材料上加以控制，加強施工工藝管理，加強過程控制，就能減少質量缺陷裂縫的出現。對于發生的質量缺陷，及時采取正確的方法進行修補和加固，可以達到預期的效果。

[1]TZ210-2005,鐵路混凝土工程施工技術指南[S].北京:中國鐵道出版社,2011.

[2]TB10424-2010,鐵路混凝土工程施工質量驗收標準[S].北京:中國鐵道出版社，2011.

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