陳峰
蕪湖市建設工程質量監督站 安徽 蕪湖 241000
清水混凝土:直接利用混凝土成型后的自然質感作為飾面效果的混凝土。分為普通清水混凝土、飾面清水混凝土和裝飾清水混凝土[1]。
普通清水混凝土:是指表面顏色無明顯色差,對飾面效果無特殊要求的清水混凝土,橋梁工程清水混凝土屬于普通清水混凝土工程。
目前,清水混凝土在我國現行國家規范中尚無質量標準和相關規定,對清水混凝土施工技術還缺乏深入細致的研究,施工質量往往依賴于施工單位的技術水平和施工經驗。橋梁工程清水混凝土施工前,宜做樣板,樣板應與構件具有一定的相似性,根據樣板外觀質量,調整外加劑和礦物摻和料摻量、水膠比,確定配合比。同時,通過樣板優化脫模劑,達到降低質量通病目的。
具體施工工藝流程圖如下:

圖1 施工工藝流程圖
清水混凝土施工前應進行施工前的各項準備工作,包括測量放樣、配合比設計、鋼筋及模板加工等,做好準備工作可以使混凝土質量得到有效保證。施工前采用不同配合比的混凝土澆筑樣板件,對強度、色差、水灰比進行比選,根據結果選擇最佳配合比作為施工配合比。
鋼筋安裝前應按照規定對鋼筋原材料的外觀、觀感質量進行檢查驗收,并取樣進行強度復試。根據設計文件對施工人員技術交底,進行鋼筋加工制作,經檢查驗收合格后方可進行鋼筋安裝。鋼筋的級別、直徑、根數、間距等應符合設計的規定。對多層多排鋼筋,根據安裝需要在其間隔處設立一定數量的架立鋼筋或短鋼筋,但架立鋼筋或短鋼筋的端頭不得伸入混凝土保護層。當鋼筋過密影響到混凝土澆筑質量時,應及時與設計人員協商解決[2]。
墊塊應與構件綁扎牢固,且其綁絲的絲頭不應進入混凝土保護層內。 混凝土澆筑前,應對墊塊的位置、數量和緊固程度進行檢查,不符合要求時應及時處理,保證混凝土保護層的厚度滿足設計和規范要求。

圖2 清水混凝土施工
模板面板采用鋼板、竹膠合板等材料,應滿足強度、剛度和周轉使用要求,且加工性能好,模板材料抵抗變形的能力強,面板要有均勻的透氣性能、耐水性能和阻燃性能。鋼模板使用前選用電動砂輪機除銹,陰角部位采用電動鐵刷除銹,除銹后再涂脫模劑。周轉過程中,對模板進行清理,表面脫模劑破損部分應進行補涂。
2.3.1 模板設計和制作。根據結構形式、質量目標及荷載大小等因素進行模板的專項設計。模板體系的選擇應根據橋梁工程特點、外觀質量要求、施工方法和模板周轉率等要求確定,選擇滿足工程要求、構造簡單、支拆方便、支撐牢固、經濟性好的模板體系。
模板體系確定后,根據混凝土壓力、振搗沖擊力和施工荷載等作用,對模板厚度、背楞截面和間距、拉桿型號和間距、支撐體系進行計算,計算內容包括強度、剛度、穩定性。拉桿螺栓孔的布置要對稱、均勻。
鋼模板的倒角處宜設計為楔口接縫,粘貼止水橡膠條。模板安裝的拼縫用玻璃膠或密封條涂貼,拼縫應平整光滑。采用塑料墊塊或設計規定的定位措施,控制鋼筋保護層厚度。模板表面應平整、拋光,模板規格尺寸準確,棱角平直光滑,焊縫均勻美觀,平整順直。在胎架上進行模板的試拼裝和匹配,待模板節段加工完成并分類編號后,拆除拼裝接頭,運至工地安裝。運輸中,裝載車上應搭設模板的固定支架,支架周邊填塞柔性材料,裝卸時采取措施防止變形、損壞和傾覆。
2.3.2 模板安裝。安裝前調整影響模板安裝的鋼筋,清除模板內雜物和模板板面污染物。鋼筋保護層墊塊采用與混凝土顏色一致,且性能穩定的材料。鋼筋綁扎的扎絲采用防銹鍍鋅鋼絲,絲頭向內,嚴禁接觸模板表面。遵循先內側后外側的原則,安裝上層模板時,下層具有承受上層荷載的能力,模板安裝就位后,應對縫隙及接頭部位采取堵縫措施。上層模板安裝前,對下層模板結合部位進行打磨處理。避免色差。設置在模板表面的預留槽、預埋件、預留孔等應在模板加工制造時完成,且應安裝牢固,偏差應符合規范要求[3]。

圖3 清水混凝土模板施工技術
采用雙臥軸強制式攪拌機,攪拌時間比普通混凝土延長20~30s。拌制前將粗細骨料及減水劑攪拌均勻,實時測定粗細骨料含水率,動態調整混凝土施工配合比。混凝土無泌水、分層、離析等現象,在出機時和入模時均需進行坍落度測試,二者差值宜小于30mm。冬季施工時,保證混凝土拌合物入模穩定不低于5℃,夏季時不高于30℃。
制定合理的澆筑工藝方案,對施工縫設置、澆筑順序、澆筑工具、防裂措施、保護層的控制等作出明確規定。檢查支架、模板、鋼筋和預埋件,清除模板內的雜物、積水及鋼筋上的污物。堵塞模板縫隙或孔洞,應嚴密且不漏漿,同時檢查混凝土的均勻性和坍落度等性能。
2.4.1 混凝土澆筑。墩柱澆筑節段頂部時,混凝土應超出節段頂部8~10cm,待澆筑下一節段混凝土時,將超澆筑部分混凝土鑿除。澆筑墩柱、塔大體積混凝土時,應采取必要溫控措施,防止溫度裂縫的產生。自高處向模板內傾卸混凝土時,防止混凝土離析。直接傾卸時,其自由傾落高度不宜超過2m,超過2m時,應通過串筒、溜槽(管)或振動溜管(槽)等設施下落,傾落高度超過10m時應設置減速裝置。混凝土按一定的厚度、順序和方向分層澆筑,在下層混凝土初凝或能重塑前澆筑完成上層混凝土。上下層同時澆筑時,上層與下層的前后距離保持1.5m以上,在傾斜面上澆筑混凝土時,從低層開始逐層擴展升高,并保持水平分層。
在環境相對濕度較小、風速較大的條件下澆筑混凝土時,應當采取適當措施防止混凝土表面過快失水。澆筑混凝土期間,隨時檢查支架、模板、鋼筋、預應力管道和預埋件等的穩固情況,并及時填寫混凝土施工記錄。新澆筑混凝土的強度達到2.5MP之前,不得使其承受行人、運輸工具、模板、支架及腳手架等荷載。
2.4.2 混凝土振搗。插入式振動器的位移間距不超過振動器作用半徑的1.5倍,與側模保持50~100mm的距離,且插入下層混凝土中的深度為50~100mm。表面振動器的位移間距應使振動器平板能覆蓋已振實部分不小于100mm。 附著式振動器的布置間距,應根據結構物形狀和振動器的性能通過試驗確定。每一振點的振搗延續時間宜為20~30s,以混凝土停止下沉、不出現氣泡、表面呈現浮漿為度。
2.4.3 施工縫處理。在混凝土澆筑之前確定施工縫的位置,宜留置在結構受剪力和彎矩較小且便于施工的部位,施工縫設置成水平面或垂直面。處理層混凝土表面的松弱層應予以鑿除,混凝土的強度,當采用水沖洗鑿毛時,應達到0.5MP;人工鑿毛時,達到2.5MP;風動機鑿毛時,應達到10MP。經鑿毛處理后的混凝土面,采用潔凈水沖洗干凈。重要部位及有抗震要求的混凝土結構或鋼筋稀疏的混凝土結構,宜在施工縫處補插錨固鋼筋;有抗滲要求的混凝土,其施工縫做成凹形、凸形或設置止水帶;施工縫澆筑或鑿成臺階狀[4]。
在梁、墩柱混凝土脫模前,對其頂面進行清洗。拆模后,及時噴灑水或覆蓋塑料薄膜充水濕潤保護。灑水養護從下往上,避免頂面臟物、析出的減和減水劑污染下部結構。
采用非飲用水或地下水養護時,宜做水質化驗,養護用水不得污染混凝土表面。冬季養護不得低于14d,夏季養護不得低于7d。養護到規定齡期后,離地2m內仍用塑料布包裹保護。上部外露鋼筋應逐根用塑料薄膜包裹。
清水混凝土的結構設計與施工,還有待理論研究和實踐應用;目前國內尚無統一的清水混凝土施工質量標準和質量驗收標準,給施工單位和建設單位帶來了一些困惑。另外,我國清水混凝土施工操作多依賴人工,施工機械化,標準化程度不高。但是,隨著與國際接軌的日益加速,隨著綠色建筑日漸受到重視,在橋梁工程建設中,清水混凝土在我國的應用將會有一個較大的發展。