關于橋梁墩柱外觀的質量控制

孟令民

摘要：隨著公路建設事業的發展，對橋梁墩柱的外觀質量提出了更高的要求。結合高速公路的建設實踐，分析了影響墩柱外觀的因素，探討如何在施工中對墩柱的外觀質量進行有效控制。

關鍵詞：橋梁墩柱；外觀質量；施工控制

【分類號】U445.57

0 引言

目前，工程實體的內優外美已成為廣大工程建設者們共識，并進行著不懈的追求，橋梁美學的研究也進入到相當的層面，人們對橋梁的外觀質量特別是墩柱外觀有了更高的期望。而不少工程建設項目中由于沒有對橋梁的外觀質量引起重視，特別是橋梁墩柱施工中沒有進行有效的控制，從而使建成的工程外觀質量差強人意。

1 常見外觀質量問題及原因分析

通過全線橋梁外觀質量調查數據分析，外觀缺陷主要是蜂窩、氣泡、麻面、水紋銹斑、模板縫痕、光潔度差、顏色不均、脫皮起砂和裂縫等。上述的墩柱外觀質量問題經常出現，下面對其原因作簡要分析：

（1）蜂窩及氣泡：主要原因是混凝土振搗技術不過關，過振導致了離析。或者是坍落度、水灰比不合適。氣泡較多一般是由于混凝土的輕度析水造成，在摻加較多減水劑的情況下會更為明顯。

（2）麻面及水紋： 出現此種外觀質量問題時，應從混凝土的和易性、振搗時是否過振及混凝土配合比等各方面尋找原因。在用水量偏大的情況下，極易造成墩柱拆模后出現麻面。水紋現象的出現一般是由于漏斗和串筒的濕潤水存留在柱底，這會影響墩柱底部混凝土的外觀。而局部起砂一般是由于振搗時振動棒接觸到模板引起的，砂率偏大也是一個原因。

（3）接縫漏漿：原因主要有模板的接縫出現問題，或接縫處的螺栓沒有擰緊，或接縫處未加膠條等。

（4）表面不光滑，顏色不均一： 摻加大量粉煤灰、砂石料中含有較多的石粉都會影響立柱的表面光澤。表面顏色不均與坍落度損失、層厚不均勻、振搗不規范等幾個因素有關。

（5）脫皮起砂：原因主要是由墩柱混凝土受凍或混凝土配合比不合理砂率過大造成的。

（6）裂縫：原因主要是墩柱混凝土澆筑后，高溫或大風天氣墩柱混凝土沒有進行及時的養生或柱墩鋼筋保護層過小。

墩柱外觀質量缺陷基本上集中在以上幾個方面。有的單一出現，也有幾個缺陷同時共存。

2 墩柱外觀質量施工控制

2.1 模板選用與接縫處理

墩柱外觀質量的好壞在很大程度上取決于模板的質量。墩柱模板應線條順直流暢，面板光潔，接縫緊密，表面光潔度好。為保證墩柱的外觀，采用正規的模板廠家定制整體式大塊鋼模板，并提出了加工精度、內壁打磨拋光、接縫的接頭模式等方面的具體技術要求。對于不合格的模板退回原廠重新定做，為保證墩柱的外觀質量奠定了良好的基礎。墩柱模板的接縫通常設計成平縫，并加膠條螺栓連接。接縫的處理成功與否，直接影響立柱的外觀。接縫處理不好，易造成漏槳等現象。截止目前，已試驗了三種不同形式的接縫處理，分別為：在接縫（口） 處打一層玻璃膠、粘貼橡膠帶以及在接縫處法蘭盤上貼3mm 的單面膠條。從使用效果來看，打玻璃膠和貼單面膠條的方法較為成功。

2.2 規范材料選用

混凝土質量的優劣對立柱的外觀有著直接影響，而規范材料選用是配制優良混凝土的前提。碎石選用5mm～31. 5mm 的連續級配堅硬碎石，砂選用Ⅱ區中砂，其細度模數控制在2. 3～2. 7 之間。（1） 砂率對立柱的表面光潔度有影響。砂率過小不利于混凝土的振搗密實，易形成麻面；過大則易引起混凝土離析。通過對34 %、39 %、41 %三種不同砂率的試驗，最終確定了35 %左右砂率控制指標，避免使用粗砂。（2） 摻加粉煤灰可提高混凝土的保水性、和易性。采用Ⅱ級粉煤灰進行試驗，結果發現，隨著粉煤灰摻加量的增加，成品混凝土顏色發白。綜合考慮后，認為摻加粉煤灰時，則須采用Ⅱ級或以上等級的優質粉煤灰，并注意控制其摻加量，不宜超過基準配合比的20 % ，以免產生離析。分析試驗結果認為，混凝土的粉煤灰和砂率對立柱外觀影響的重要程度不同：粉煤灰摻量>砂率。

2.3 嚴格控制砼配合比

墩柱混凝土的配合比，重點控制的是水灰比和坍落度兩項指標。施工過程中隨時進行檢測，在確保混凝土滿足設計強度要求的同時，使墩柱外觀質量得到提高。墩柱施工過程中，對不同的混凝土水灰比和坍落度進行了對比試驗。

（1）水灰比：采用了4 種不同的水灰（膠） 比，分別為0. 40 、0. 41、0. 43、0. 48。拆模后發現，水灰比小者顏色較暗，但表面的光潔度卻未呈現出一定趨勢。從試驗情況來看，水灰比為0. 43 的混凝土成品表面情況較好。在施工過程中，總結提煉出了兩個較為成熟的配合比：摻加粉煤灰的配合比為水泥∶砂∶石∶水∶灰∶外加劑= 320∶636∶1 234∶145∶468∶70 ；未摻加粉煤灰的配合比為：水灰比∶水泥∶砂∶石∶外加劑= 0. 47∶1∶1. 99∶3. 26∶0. 004。當然，不同單位的施工習慣不盡相同，相應的混凝土配合比略有差異。

（2）采取兩種坍落度的配合比：一種為40mm～50mm 左右； 一種為大坍落度的配合比， 達到140mm。從對比的情況來看，大坍落度的成品顏色較暗，表面光潔度不好。總結后認為，混凝土的坍落度一般控制在40mm～60mm 較為合適。相應地，混凝土攪拌時間可控制在120～180s。從綜合試驗結果來看，混凝土的水灰比和坍落度對立柱外觀質量影響的重要程度為：坍落度> 水灰比。

2.4 混凝土的澆筑與振搗

墩柱混凝土的澆筑和振搗也是影響其外觀質量的關鍵一環，應做到均勻連續澆筑，規范合理振搗。

（1）澆筑前的檢查：在混凝土澆筑之前，首先應確認模板底部與系梁或承臺形成一密封系統。如處理不好，可能造成柱腳處嚴重漏漿而形成蜂窩缺陷。施工中采用與墩柱混凝土相同的水泥砂漿封底處理，效果良好。

（2）混凝土的澆筑：混凝土灌注過程當中，要求連續施工，不留工作縫。切忌一次下料過多，分層澆筑厚度控制在30cm～50cm 為宜。對該問題在吊斗上劃標識線就可方便地解決。混凝土的澆筑速度是立柱混凝土澆筑過程中一個較為重要的技術關鍵，按2～3m/ h 控制比較合適。同時，為避免夏季高溫作業時混凝土坍落度的損失，最好避開中午高溫時的作業，可安排在下午16∶00 以后進行。當然，還應密切注意天氣變化，雨天施工也會帶來不必要的水紋、麻面等質量缺陷。

（3）混凝土的振搗：振搗對混凝土外觀質量的影響較大，而振搗技術直接決定了混凝土振搗的好壞。墩柱施工實行定人定崗，讓有多年施工經驗的振搗工人專人施工，保證了墩柱的外觀及其穩定性。結合施工實踐，初步總結形成了以下幾點經驗及原則。振搗時要快插慢拔，振動棒一般應距離模板20cm 左右。盡可能避免振搗器與模板接觸，從四周依次間距均勻地螺旋式振搗，移動距離控制在20～25cm 左右。每點的振搗時間為10～15s ，以排除氣泡，最后在立柱中進行振搗。振搗時，振動器要垂直插入前一層混凝土約10cm ，以保證新澆混凝土與老混凝土結合良好。必要時，可根據情況實施二次振搗，直至混凝土表面平坦停止下沉、泛漿且沒有大的氣泡出現。另外，對于施工時可能存在的混凝土振動器混用情況，要特別注意功率的差異。不同形式、功率的振動棒的振動力有所差別。如對于同一種振動器采用ZN50 的振動棒，其振動力要較ZN35 的振動棒大2. 8 倍左右，應合理選用進行施工。

2.5 拆模與養生

墩柱施工中，應注意適時拆模，加強養生，以免造成由于養生不當產生的外觀質量問題。立柱的拆模時間與所用的水泥、氣溫等密切相關，一般在澆筑完成12h 后即可拆模。 采用塑料薄膜包裹立柱，在墩柱頂面放置水桶用滴灌方法養生，養生時間不小于7d ，效果較理想。

3 結語

針對墩柱外觀易于出現的問題，通過試驗施工，總結經驗，認真分析，尋找原因，并采取了一系列有效施工控制措施。從施工效果來看，麻面、水紋、蜂窩及氣泡等外觀缺陷基本消除，模板接縫處理平順，立柱表面光潔、顏色均一，取得了預期的效果。墩柱的外觀質量在施工中對其進行有效的控制就顯得個更為重要。