公路與橋梁施工中混凝土表面缺陷及解決措施研究

楊幸平

（贛州市公路發展中心瑞金分中心，江西 瑞金 342500）

0 引言

在我國基礎設施建設的過程中，公路與橋梁工程的質量對于交通安全、穩定具有重要的意義。在進行混凝土施工時，技術、材料、施工工藝等原因均可能導致混凝土的質量受到影響。在混凝土出現表面缺陷的情況下，對其進行修復可以有效應對混凝土的質量問題，提升公路與橋梁工程的實用價值。

1 公路與橋梁施工中混凝土表面缺陷及產生的原因

1.1 混凝土表面裂縫

混凝土表面裂縫在施工中較為常見，通常情況下引起該問題的原因為養護不當，混凝土在固化過程中出現水熱反應，引起混凝土內外溫差不一致。同時，公路與橋梁施工中，如橋墩、臺柱等混凝土的體積較大，養護具有較大的困難。

在拆模與養護的過程中，不當的作業行為都可能導致混凝土表面裂縫。例如，陽光、空氣的流動會急速帶走混凝土表面的水分，致使其表面干縮、固化速度過快，在體積收縮的過程中，混凝土內外應力不一致，會導致混凝土表面出現裂縫的情況[1]。

在混凝土體積較大的情況下，水化熱反應會導致混凝土內部溫度快速升高，內外溫差甚至會超過20～30℃，從而引起溫度應力，而外界溫度變化較大的情況下，內外溫差會進一步加劇，混凝土因為內外溫差的應力產生裂縫；在混凝土的配比過程中，添加劑、水泥等混合料的配比不合理，混凝土的干縮性能受到影響，引起表面裂縫現象；在振搗的過程中，若沒有處理好混凝土的浮漿和泡沫，也容易引起混凝土開裂現象。

1.2 混凝土表面麻面與蜂窩

混凝土表面麻面與蜂窩，通常是由于在混凝土攪拌、澆筑的過程中，空氣混合在混凝土中，而混凝土水化反應也會產生一定的氣體，且不能自動排放到空氣中。在攪拌過程中，混凝土攪拌不充分會導致混凝土中存在一定的自由水，在混凝土固化的過程中，引起混凝土表面麻面與蜂窩[2]。

另外，在振搗不充分的情況下，會導致混凝土中存在較多的氣泡和自由水情況，在其固化的過程中也會引起混凝土表面麻面與蜂窩。而在技術方面，混凝土配合比設計的過程中，骨料的級配不正確，骨量過大、不均勻、存在片狀顆粒、雜質等原因，都可能導致混凝土在拌和的過程中自由水的含量增加。在混凝土攪拌的過程中，攪拌的時間過短、攪拌不均勻以及在運輸過程中沒有使用混凝土專用車輛進行拌和運輸，都可能導致混凝土出現離析現象，進而產生較多的自由水。

此外，在混凝土結構設計的過程中，由于鋼筋過于密集，需要對混凝土的骨料粒徑進行有效的控制，當混凝土粒徑過大或者坍落度較小，也會導致混凝土表面麻面與蜂窩現象[3]。最后，在混凝土施工的過程中，若混凝土的澆筑落差超過2m，同時沒有使用減速的方式來進行澆筑時，混凝土自由下落會導致離析現象較為嚴重，從而引起混凝土表面麻面與蜂窩的情況。

1.3 混凝土表面平整度較差

混凝土表面平整度較差會導致質量、剛度無法滿足工程需求。通常引起該問題的主要因素，首先是在模板施工的過程中，模板表面存在缺陷，模板拼裝存在質量問題。同時，在模板拼裝的過程中，結構的穩定性對混凝土表面質量帶來不良影響。其次，在模板安裝、拆除的過程中，施工人員的不規范操作導致混凝土表面出現平整度質量問題。此外，在公路與橋梁施工的過程中，地基的土質條件有較大的差別，在模板支架的承重地基為軟土的情況下，混凝土澆筑施工會導致該區域出現沉降現象。在此情況下，混凝土表面也會出現平整度的質量問題。最后，在模板安裝的過程中沒有對安裝質量進行檢查，或者在薄壁結構的拉筋設置過程中沒有合理計算荷載能力和變形現象，進一步引起混凝土表面平整度較差的情況。在脫模劑涂刷不均勻的情況下，混凝土表面顏色差異較大，意味著混凝土表面的強度有所差別。

1.4 混凝土縫隙夾渣或者露筋

在處理混凝土接縫的過程中，接縫處理的位置不當，會導致混凝土之間存在較大的縫隙，并導致夾渣。而在混凝土配筋、綁扎的過程中，作業的質量不合格，沒有采取有效的措施對鋼筋周邊的混凝土厚度進行處理，導致在澆筑過程中鋼筋與模板直接接觸，混凝土無法包裹鋼筋，引起露筋。此外，在混凝土截面積較小的情況下，鋼筋過于密集，而骨量體積較大時，也會導致混凝土無法完全包裹鋼筋，引起混凝土縫隙夾渣或者露筋。最后，在振搗的過程中，若振搗器與鋼筋直接接觸，會引起鋼筋移位，并進一步導致混凝土露筋[2]。

2 公路與橋梁施工中混凝土表面缺陷的處理措施

2.1 混凝土表面缺陷的檢查

在公路與橋梁施工中，引起混凝土表面缺陷的原因較為復雜，在處理的過程中，必須采用相關的設備進行有效的檢測。例如，在某高速公路大橋上處理混凝土表面缺陷，采用瑞典生產的探地雷達系統對混凝土結構進行探測檢查。

2.2 混凝土表面缺陷的處理

發現混凝土表面缺陷時，要通過相關的儀器對混凝土表面缺陷的具體原因、位置、對混凝土造成的影響做出針對性的處理。若混凝土表面缺陷在局部表層，可以使用自重、高位漏斗法，并采用高性能水泥灌漿材料進行灌漿處理。若混凝土表面缺陷的影響較大且位于深處，需要采用鉆孔壓力灌漿的方式進行有效的處理。

2.2.1 混凝土表面淺層缺陷的處理

表面淺層缺陷的深度小于50mm 的情況下，由于其截面的承載能力并沒有發生變化，只需要將表面存在缺陷的部位進行鑿除，在此基礎上鑿深100～150mm，并使用高強度混凝土灌漿料，采用自重或者高位漏斗法進行灌漿修復.

2.2.2 混凝土表面深層缺陷的處理

混凝土表面缺陷深于50mm，但小于300mm 的情況下，由于缺陷已經對混凝土截面的承載能力造成影響，在進行修復的過程中，需要根據實際的情況采取鉆孔壓力灌漿的方式進行灌注修復[4]。

2.3 混凝土表面缺陷修復的施工流程

2.3.1 缺陷混凝土處理

首先，鑿除混凝土缺陷產生的疏松部分，并對其進行表面鑿毛或者溝槽處理，及時清除碎石、浮灰、浮漿，并確保鑿除深度在100～150mm 左右；其次，在展開灌漿施工之前，對該部分混凝土表面使用清水進行沖洗，并保持混凝土良好的濕潤狀態，同時在灌漿開始前1h，對混凝土表面的水分進行處理，以避免對施工帶來不良影響。

2.3.2 模板安裝

對混凝土表面進行鑿毛處理后，需要對修復區域進行嚴格的清理，并按照相應的工藝要求進行模板安裝。一般情況下，可以使用竹膠板等材料作為模板，并使用槽鋼對其進行加固。同時，還需要使用棉紗、膠帶對模板進行有效的封堵處理，以保障混凝土灌漿施工的質量。

2.3.3 灌漿拌制

在混凝土漿料的制作過程中，使用高性能水泥并按照修復的需求進行嚴格的漿料控制。在灌漿的過程中，確保水的溫度大于5℃，并保持均勻、有效的攪拌。在漿料的拌和過程中，嚴格遵守相關的作業要求，若使用外加劑、外摻劑，需要在技術人員、相關責任人的指導下展開。

2.3.4 混凝土灌漿

在混凝土灌漿的過程中，根據具體情況采取相應的灌漿工藝。例如，使用高位漏斗，需要從同一個方向灌漿，并使用竹膠片、鋼筋等對灌漿的過程進行有效控制，采用敲擊或者插搗等方式，避免混凝土灌漿出現較多的裂縫，在拆模之前應當減少混凝土振動。

2.3.5 拆模與養護

在混凝土灌注結束后，使用塑料薄膜進行覆蓋，等待混凝土漿料凝固后，使用土工布或者棉被進行覆蓋養護。在確保混凝土表面濕潤的同時，根據當地的氣溫采取有效的措施進行養護。例如，在炎熱天氣下，需要在養護過程中使用噴淋的方式降低混凝土溫度，并保持14d 左右的養護時間。而在冬季天氣寒冷的情況下，需要采取保溫措施，以避免溫度應力帶來的裂縫或質量問題。

2.3.6 質量檢測

在修復完成之后，使用雷達波對修復的情況進行檢查，確保混凝土表面均勻、密實，且不存在孔洞、裂縫、分層等現象。

2.3.7 注意事項

若修復面積較大、體積較大，采用分段支模的方式，由下至上依序展開混凝土表面缺陷處理，同時控制一次性澆筑高度小于0.9m。

3 公路與橋梁施工中混凝土表面缺陷的預防措施

3.1 混凝土表面裂縫的預防

在混凝土表面裂縫預防的過程中，首先對混凝土的配比進行有效的控制，一方面采用低水化反應的水泥，減少混凝土在使用過程中產生的熱量。另一方面，在骨料級配的過程中，充分重視粗骨料的粒徑大小，并對粗骨料的質量進行檢查，確保沒有雜質且粗細均勻。其次，在混凝土配比的過程中，采取提前試驗的方式對水化反應的放熱情況、粉煤灰等材料的用量比進行合理的控制，從而確保混凝土配比符合相關的質量需求。再次，在混凝土施工的過程中，確保澆筑與振搗過程連續不間斷，并提升對每層澆筑厚度的控制，同時在混凝土入模的過程中，對混凝土的溫度進行控制，減少內外溫差，避免混凝土表面裂縫。最后，在混凝土養護的過程中，根據不同的混凝土材料采取有針對性的措施進行養護，避免陽光與流動空氣對混凝土表面帶來的直接影響。并在混凝土施工拌和的過程中，必須采用同一品牌、規格的水泥進行施工。

3.2 混凝土表面麻面與蜂窩的預防

在混凝土拌和過程中，先對材料的匹配度進行合理的控制，確保其坍落度符合設計的要求。在澆筑振搗施工的過程中，對振搗作業的時間進行控制，并對振搗施工的質量進行監督與管理，從而避免氣泡的產生。在模板安裝的過程中，先對模板進行清理，并對模板的表面進行檢查，避免孔洞導致的混凝土表面缺陷[5]。

3.3 混凝土表面平整度的質量控制

在模板制作過程中，使用合適的材料，確保表面的平整度和剛度。在模板安裝的過程中，嚴格控制模板之間的接縫，保證密封性，避免混凝土出現跑漿、錯臺等現象。在混凝土澆筑施工前，對模板內部進行檢查，清理雜物的同時，對其進行灑水濕潤，以避免施工過程中出現問題。在澆筑振搗的過程中，避免與模板直接接觸，并在澆筑施工后對其進行有效的養護，從而提升混凝土施工的質量。在混凝土拆模的過程中，首先對混凝土的強度進行嚴格的檢查，確保其符合拆模要求時才能作業。同時可以采用反向順序進行拆模作業，以避免對混凝土表面帶來不良影響。

3.4 混凝土縫隙夾渣或者露筋的預防

在混凝土縫隙夾渣或者露筋的處理過程中，首先，應當重視鋼筋綁扎的方式，并對其進行有效的保護處理，設置保護層墊塊。在澆筑施工的過程中，避免振搗棒對鋼筋帶來的不良影響。檢查鋼筋的情況，并及時處理鋼筋位移。其次，在新舊混凝土接茬處理的過程中，施工人員應當對舊混凝土進行鑿毛、清洗、清理處理，然后使用混凝土對連接處進行有效的處理，確保新舊混凝土接茬連接緊密，并保證模板安裝的效果，從而提升新舊混凝土連接的質量。最后，在密集鋼筋結構的處理過程中，需要對鋼筋結構進行有效的級配調整，對混凝土的骨料粒徑大小進行合理的控制，避免因骨料過大，卡在鋼筋上所導致的施工質量問題。

4 結語

綜上所述，在公路橋梁施工的過程中，混凝土表面缺陷的情況比較常見。導致混凝土表面缺陷的原因較為復雜，與多個施工工藝有緊密的聯系。因此，施工人員需要充分了解混凝土表面缺陷產生的原因，對其現象以及本質進行梳理，并采取有效的措施對混凝土表面缺陷進行及時的處理，從而提升混凝土結構的質量。與此同時，還要對混凝土表面缺陷進行預防，采取有效的施工技術管理，提升混凝土施工的質量。