橋梁大體積混凝土施工表面質量控制

何翔 侯凱

（安徽路橋集團有限責任公司，安徽 合肥230000）

隨著現代化城市建設的逐漸推進，越來越多的工程陸續開建，其中橋梁建設是重點。大體積混凝土施工是橋梁中不可缺的部分，一般都處于受力點，對橋的穩定性和牢固性起著重要的作用[1]。但是，在實際的施工過程中裂縫的出現對橋梁質量有著一定的危害，甚至威脅到結構的安全。我國規范中明確規定，實際尺寸大于1m 的部位的混凝土稱為大體積混凝土，而西方規定只要產生溫度影響的混凝土則為大體積混凝土[3]。目前，對于房建及水利工程的裂縫形成原因已有了較深入的研究，然而對橋梁這塊的重視程度稍顯不足。

1 工程概況

道路在樁號32+94 處跨越規劃卓越溪，本橋橋梁以正橋布設。依據卓越溪規劃上口寬橋梁規模確定為：27m+3×46m+27m五跨預應力系桿混凝土板拱橋。

橋梁橫斷面為：2m（中央鏤空帶）+2×0.5m（防撞護欄）+2×7.5m（機動車道）+2×2m（機非分隔帶）+2×3.5m（非機動車道）+2×3.15m（人行道）+2×0.35m（欄桿）＝36m。橋梁分四幅橋布置，橋寬均為8.49m，中幅橋之間鏤空處理，中幅橋與邊幅橋之間用縱縫連接（側分帶內）。

上部結構：27m+3×46m+27m 五跨預應力系桿混凝土板拱橋，主拱圈為無鉸拱，腹拱圈為雙鉸拱。

下部結構：樁接拱圈接實體式橋墩和肋板埋置式橋臺，墩臺均采用鉆孔灌注樁基礎。

該橋主拱圈混凝土采用C50 標號，拱圈厚度為1.2m，拱圈單跨跨徑為46m，全幅配筋相對較密，最小間距為10mm，最大間距為15mm。

圖1 卓越溪大橋立面圖

2 卓越溪橋的質量問題表現

2.1 拱圈斜面面氣泡嚴重。主要表現為：表面不平整、小坑多，多處地方明顯能看見石子外露；大小坑匯集在一起會形成麻面，嚴重影響外觀，甚至會危害質量問題，影響結構的承載性能，具體可見圖2。

2.2 拱圈側面細微裂縫。主要表現為：拱圈斜側面每個一定距離會有一道細微裂縫，其中有從上拱圈邊緣延伸至側面的，也有從側面出現的縱向裂縫，還有網格狀的裂縫，網格裂縫周邊溫度明顯較高。

2.3 側面明顯出現分層。在混凝土澆筑的過程中，采用分層澆筑的方式，橫向由外向內，確保混凝土振搗密實，但是在側面模板拆除時，明顯看見表面形成分層現象，具體可見圖4。

圖2 拱圈斜面

圖3 側面裂縫種類

圖4 側表面分層

2.4 蜂窩麻面。取右幅第三跨南側拱圈某點作出分析，其主要表現為：在腹拱鉸接部位附件出現凹凸不平、表面石子清晰可見，無漿液覆蓋其表面，形狀似蜂窩。

圖5 蜂窩麻面

3 問題形成原因

3.1 表面氣泡。（1）粗細骨料級配不合理，粗骨料偏多，導致細骨料不足以填充其空隙，在骨料之間形成了太多的自由空隙，為氣泡的生成提供了空間[5]。（2）混凝土配比存在不合理之處，例如實際攪拌中的含砂率比理論配比值小，從而各骨料之間的空隙得不到填充；另外與混凝土的水膠比聯系也很密切，振搗后多余的水會游離出來并貼附在頂模上，形成氣泡[7，8]。一般情況下，水膠比越大，越容易生成氣泡，該結論在混凝土采用不同塌落度進行澆筑后的外觀可以得到證明。（3）模板的表觀質量對氣泡的形成也有一定的影響，模板的周轉次數直接影響外觀，通過幾次的混凝土澆筑可以發現，模板的周轉次數越少，氣泡就越少。在混凝土振搗的過程中，其中的水份會泌出來，貼在頂模、側模內表面，表面如果凹凸不平，就會聚集更多的水份，從而形成氣泡甚至出現麻面現象。

3.2 表面裂紋、麻面。（1）混凝土自身溫縮。橋梁主拱圈采用C50 標號混凝土，其中水泥含量相對較大，因此在反應的過程中會產生大量的水化熱，導致內部溫度急劇上升使混凝土變形，但是內部有鋼筋進行約束，進而生成裂縫。（2）沉降裂縫。主拱圈的設計相對比較保守，箍筋的最大間距為15mm，最小間距為10mm，過程中因綁扎的原因導致部分間距甚至更小。混凝土在振搗的過程中，骨料下降的過程受到鋼筋的阻礙，生成裂縫。（3）振搗問題。混凝土的振搗工序也會直接影響質量，甚至會危害整個建筑物的結構。振搗時間一般控制在15s-20s，時間太短，混凝土骨料不均與分布很可能會導致內部出現空洞、裂縫[8]。（4）后期養護不當。混凝土后期的養護時間一般控制在7d-14d，根據實際工程決定，養護時間過短，內部的水化熱得不到很好的釋放，必然會加劇裂縫的形成，所以在養護期間需要保持表面濕潤且覆蓋保濕、保溫材料，以免混凝土與外界溫度產生太大的溫差[8]。（5）模板安裝緊密性不夠。在澆筑過程中，側模連接不夠緊密，出現漏漿現象，導致表面的泥漿部分流出，留下骨料，拆模過后必然會形成蜂窩、麻面。

4 大體積混凝土澆筑質量控制要點

4.1 事前控制。在澆筑前，控制材料的配比，合理的控制混凝土的含水率能有效的避免表面氣泡的生成；另外認真檢查模板安裝質量，避免在澆筑過程中出現跑模現象。

4.2 過程控制。澆筑過程中，要嚴格按方案施工，其中包括澆筑順序、振搗時間、塌落度調整等，確保混凝土澆筑的質量。

4.3 事后控制。大體積混凝土澆筑完成后，拆模一般在澆筑完成24h 之后，具體可根據當地實際溫度定奪。如果當地氣溫較低，應延長拆模時間，并在拆模過后及時的覆蓋保溫材料進行灑水養護，保持表面濕潤[4，5]。該工程的當地氣溫一般6℃-15℃時，因此只在最高氣溫時灑水即可，所以要合理的選擇灑水養護時間。

綜述所述，橋梁中大體積混凝土質量問題主要由自身溫縮及施工操作不規范所致，施工過程中，操作不規范，很可能造成質量問題甚至質量事故，威脅工程的穩定性，因此我們要嚴格規范施工流程，按施工交底、施工方案施工，切實提高工程質量，杜絕質量事故。