橋梁混凝土外觀質量控制措施

張 海,殷長燕,鄭福壽

（甘肅隆源設備材料有限公司，甘肅 蘭州 730050）

0 引言

隨著社會的發展，橋梁的存在意義已經不是單純的滿足跨江、跨河、穿越溝壑的要求，在設計上更加注重追求景觀效果，這一點在市政橋梁建設中尤為突出，不僅僅追求橋的實用性，更要求其滿足觀賞性的要求。市政橋梁普遍采用造型美觀的懸索橋、斜拉橋和拱橋，高速公路橋梁一般采用梁式橋。不論哪種形式的橋梁對混凝土外觀的要求標準都比較高，橋梁構造美觀，不僅需要構造物來襯托，同時也需要混凝土外觀質量折射出實體質量。

混凝土構造物的外觀表象評定是橋梁質量檢測的關鍵項目，但受地域不同和施工水平差異的影響，混凝土外觀質量仍然是橋梁施工過程中的管控難點。盡管相關技術人員一直在不斷研究優化，但由于混凝土外觀質量[1]的影響因素多，控制手段復雜多變，有些問題仍未得到有效解決，對施工單位造成了諸多困擾。文章主要針對傳統梁式橋墩柱混凝土外觀控制問題，結合施工中遇到的相關問題以及解決方法，對實踐中取得的一些混凝土外觀質量的提升措施進行分析和總結。

1 墩柱混凝土外觀常見問題及原因分析

1.1 錯臺、錯縫嚴重

墩柱澆筑模板一般都是水平和縱向分節段拼裝，拼縫的存在導致混凝土澆筑完拆模以后，出現橫向和豎向拼縫，錯臺、錯縫的出現跟模板加工質量和施工過程管控息息相關。

（1）模板加工過程中，加工水平和精細化程度將直接影響拼模后的效果，如加工不規范，或在裁切焊接過程中控制不嚴，導致混凝土施工時模板很難校正。

（2）施工過程中模板拼裝不規范，接縫處處理不當，導致漏漿和錯臺出現，甚至出現拼縫處混凝土夾層。

（3）模板連接螺栓未滿上或者螺栓未擰緊導致澆筑過程中螺栓松動，導致模板變形，影響整體效果。

1.2 蜂窩麻面、砂線

墩柱蜂窩麻面、砂線既影響外觀質量，又牽扯到實體質量問題，分析產生原因主要有以下幾點。

（1）混凝土配合比和坍落度影響澆筑質量，混凝土坍落度過小導致振搗過程中氣泡不易溢出，不能很好地提漿。

（2）混凝土漏振或振搗時間過短導致表面氣泡較多，導致外觀質量差。

（3）脫模劑選用不當，導致氣泡不易溢出，影響外觀。

（4）一次澆筑過厚，導致不能充分振搗，氣泡無法排除。

（5）模板加固不穩當，澆筑過程中來回晃動導致模板變形不連續，混凝土表面的水或漿液順著空隙向下走從而形成砂線。

1.3 混凝土表面色澤不均勻

混凝土外觀的一個重要表現就是色澤的亮度和均勻性，色澤不均勻將直接導致整個墩柱的外觀質量變差。影響混凝土表面色澤的因素主要有以下方面。

1.3.1 不同批次原材料混用

墩柱外觀出現色差其根本原因是水分帶著混凝土內部具有顏色的細顆粒在表面分布不均勻導致的，常常表現為黑色條帶狀，尤其以環向最為常見，主要影響因素為水泥和集料的不同批次顏色發生變化導致混凝土節段色差明顯。

1.3.2 模板未打磨干凈

模板打磨的光潔程度對混凝土外觀至關重要，所有模板殘留物都將在拆模后附著于墩柱混凝土表面，并且很難消除。最為明顯的是模板銹跡未打磨干凈導致整個混凝土外觀顏色暗黃交替。

1.3.3 澆筑過程控制不規范

澆筑過程中未正確放置串筒，串筒不居中導致混凝土下落后一邊骨料堆積漿液流向另一側，導致兩側顏色不一致，漿液集中一側混凝土呈現青色。實踐中串筒是否居中放置比不安裝串筒對混凝土外觀造成的影響更大。

1.4 水波紋，澆筑分層明顯

水波紋和澆筑分層明顯也是墩柱常見的外觀質量問題，水波紋和澆筑分層的出現跟混凝土原材料、澆筑過程、振搗工藝有關，產生的主要原因如下。

1.4.1 混凝土原材料及水灰比影響

沙子細度模數偏大導致混凝土保水性差，不耐震，振搗過程中容易出水，從而導致后期拆模后出現水波紋。混凝土水灰比過大出現泌水也將直接導致混凝土表面出現水波紋。

1.4.2 振搗工藝不規范

澆筑分層明顯主要跟施工過程中節段分層厚度，每層振搗時長，分層澆筑等待時間以及振搗工藝都有很大的關系。混凝土澆筑層過薄容易產生過振和節段分層多的現象。每層振搗時長的差異將影響每層外觀的差異，時間長容易發青，時間短容易產生漏振現象。澆筑上層混凝土時未將振搗棒插入下一層混凝土中，從而出現分層現象。

1.4.3 澆筑過程不連續

有時受天氣或供料影響，如果澆筑連續性不能保證，上下層澆筑間隔時間過久就會出現分層現象。

1.5 露筋

露筋是墩柱混凝土表面常見的外觀質量問題，其原因主要為振搗過程中為了方便省時直接將振動棒靠在鋼筋上振搗，導致墩柱鋼筋籠箍筋形狀映射在混凝土外觀上，嚴重影響墩柱混凝土的美觀和質量。

1.6 養生不當影響外觀質量

墩柱混凝土養生方式不恰當也將影響混凝土外觀，塑料薄膜養生會導致養生完成后墩柱表面出現魚鱗狀的白色附著物，對墩柱混凝土外觀造成影響。

1.7 表面裂紋

墩柱拆模一段時間后個別墩身會出現細小的表面裂紋，墩頂四周也會沿著柱頂向下產生豎向裂紋。其產生原因主要有：

（1）模板拆除時間過早，使墩柱自身過早受壓。

（2）模板拆除后直接在墩柱表面噴灑冷水，導致溫差變化過快產生收縮裂縫。

（3）墩頂混凝土澆筑完成后未對頂部浮漿進行清理，或者未收面導致墩頂部位混凝土收縮產生裂縫。

（4）收面或養生過程中對墩頂預留鋼筋產生擾動，將導致裂縫在混凝土凝固過程中產生擴散，沿墩頂主筋產生裂縫。

2 墩柱混凝土外觀質量控制措施

從上述常見問題可以看出影響混凝土外觀質量的因素很多且涉及面廣泛，主要有混凝土原材料和配合比、模板安拆、脫模劑選擇、混凝土施工工藝4大類。針對以上出現的問題，分析制定相應的解決措施：

2.1 混凝土原材料和配合比

混凝土原材料和配合比問題一直都是影響混凝土實體質量和外觀質量的關鍵因素。

混凝土色差主要來源于原材料，水泥的影響是整體性的，粉煤灰里的黑色懸浮物影響是局部的。所以對于分2次施工的上下節墩柱，施工前一定要確保水泥廠家固定，水泥顏色不發生大的變化，檢驗合格后方可入庫使用。對于一些不能避免的黑色懸浮物，施工振搗過程中若發現有黑色物質泛出，應及時用棉布或土工布吸附，避免后期附著于墩柱表面。

根據混凝土泌水和離析問題，主要對砂石料和外加劑進行調整，尤其對沙子的含泥量和細度模數進行控制，增大混凝土流動性、黏聚性和保水性，避免振搗過程出水。針對墩柱施工對混凝土坍落度的要求，坍落度宜控制在160～180 mm。過小不容易振搗，過大容易泌水泛漿影響色澤，混凝土摻水量過大會導致混凝土黏聚性變差，從而導致分層離析。減水劑作為混凝土中的主要外加劑，其主要作用是抗滲和減少空隙，所以減水劑的選擇和摻量對混凝土的質量起關鍵作用。混凝土坍損過快以及坍落度過大產生泌水都跟減水劑息息相關。

2.2 模板安裝

模板打磨、拼縫處理及安裝加固的質量直接影響混凝土的外觀質量[2]。

2.2.1 模板打磨

模板打磨除銹應遵循以下原則：

（1）氣候濕潤并且降水頻繁地區，打磨模板一定要遵循“表面干燥打磨”的原則，模板打磨前用吹風機將表面吹干，在完全干燥的情況下對模板進行打磨處理，并且打磨完要盡快合模，保證其噴涂脫模劑前模板處于干燥狀態。

（2）長期存放模板表面刷水泥漿反復打磨，為了保證混凝土外觀顏色的均勻和光澤，模板使用前一定要多次打磨徹底后再合模，尤其長時間存放未使用的模板必須進行表面刷水泥漿，待水泥漿干燥后進行打磨，反復進行此工序至少3次方可進行下一步施工。

2.2.2 模板拼縫處理

模板拼縫處理應注意以下幾點：

（1）模板拼縫及錯臺調校。對于拼縫錯臺首先進行人工撬合調整，對于模板的小變形導致的小錯臺采取打磨處理，對于稍大的變形采用原子灰進行過渡處理。

（2）模板拼縫密封性處理。模板拼縫處全部采用雙面膠進行貼合處理，且雙面膠必須要貼在距內側邊緣1～2 mm為宜，達到密封效果的同時也防止雙面膠侵入到混凝土中。

（3）模板拼縫螺栓安裝。墩柱拼縫調校完畢后，根據柱徑大小和模板承受荷載大小確定螺栓直徑和數量，一般要求螺栓要滿上，螺栓力矩保證澆筑過程中不松動。

2.2.3 模板安裝加固

為防止混凝土澆筑過程中模板發生晃動，導致模板變形不連續，在墩柱模板安裝就位后必須采用纜風繩進行4個方向的固定并且要確保牢靠不晃動，不僅能防止澆筑過程中墩柱偏位，還能有效預防澆筑過程中墩身出現砂線和顏色不均勻等外觀質量問題[3]。

2.3 脫模劑的選用

脫模劑一般分為油性脫模劑和水性脫模劑2種。

2.3.1 油性脫模劑

油性脫模劑在施工中是最常用的一種脫模劑，一般是由油基材料調配而成。油性脫模劑對模板腐蝕性小不會對模板的使用壽命造成影響。油性脫模劑在使用過程中具有揮發快，不需要利用高溫蒸發的特點，但使用完以后模板表面殘留物比較多，刺激性氣味比較重。傳統的機油或食用油，也常被用作脫模劑，但其黏稠度高，振搗過程中導致氣泡不容易溢出，造成拆模后混凝土表面氣泡較多，嚴重影響混凝土外觀質量。

油性脫模劑優點為易脫模，不易黏模；缺點為脫模次數少，產品表面容易起泡脫層，后期處理較麻煩。

2.3.2 水性脫模劑

水性脫模劑也稱為水質脫模劑，是由有機高分子材料制成的一種新型脫模水劑，其特點是易溶于水，使用時需兌水后涂刷于模板表面，待水分揮發完以后在模板表面形成一層光滑的隔離膜，涂刷均勻后該膜能有效防止混凝土與模板直接接觸，并且在澆筑混凝土時，能夠使氣泡快速溢出，減少墩柱表面的蜂窩麻面，保證混凝土的外觀顏色。水性脫模劑拆模后表面自然分解，表面易于附著。

相比較使用效果來說，水性脫模劑在混凝土質量外觀方面更能滿足施工需求，尤其在干燥地區效果尤為顯著。需要注意的是脫模劑在涂刷到模板上以后不能再見水，雨水的沖刷加上水性脫模劑本身溶于水的特點，導致刷好脫模劑的模板見水后施工的混凝土出現發黑現象，影響墩柱外觀。此外水性脫模劑適用于高溫環境，涂刷方式建議采用噴霧器進行噴涂，能夠保證其均勻性。

2.4 施工工藝

要想保證混凝土外觀質量，規范施工工藝必不可少，施工工藝管控主要分3個階段，即入模階段、振搗階段和拆模養生階段。

2.4.1 入模階段

混凝土入模前必須嚴格檢測其坍落度和混凝土和易性，在確保混凝土檢測合格后方可澆筑[4]，墩柱澆筑一般都存在高空卸落問題，必須設置串筒或溜槽等減速防離析裝置，減速裝置的安裝必須要保證居中且距離混凝土表面不能高于2 m。串筒安裝完成后必須要置于柱模中心位置，防止混凝土卸落后發生骨料堆積現象，導致墩柱2個面顏色不均勻。

2.4.2 振搗階段

混凝土振搗過程中一定要嚴格按照快插慢拔的基本原則，沿著墩柱一圈振搗，移動間距不應超過振搗器作用半徑的1.5倍。混凝土入模，按照對稱、均勻、分層的原則澆筑，每層厚度根據現場實際情況確定，一般在50 cm左右，不宜過大或過小。采用插入式振搗棒振搗，保證振搗充分且密實，振搗按操作規范要求進行，不得漏振、過振和貼靠模板，振搗插入點應盡量保證均勻且間距一致，采用梅花形布置，與側模應保持5～10 cm距離；深度插入下層5～10 cm，每點20～30 s[5]。振搗過程中尤其要避免振搗棒直接接觸鋼筋，導致后期混凝土表面出現漏筋現象。

混凝土澆筑到頂部或完成后要盡量避免對墩頂主筋發生擾動，導致柱頂裂縫出現，同時對于墩頂出現浮漿時應及時清理，進行頂部收面。

2.4.3 拆模養生階段

混凝土澆筑完成后不宜過早拆模，一般要保證澆筑完成至少24 h后進行模板拆除，拆除過程中要防止用棍棒強行撬拆模板造成墩柱掉塊缺角。模板拆除后不要立即向墩柱表面噴淋冷水，防止短時間溫差過大導致混凝土表面開裂，待其表面溫度開始下降后再進行灑水養生。墩柱養生一般有噴淋養生、蒸氣養生，一般天氣狀況良好氣溫較高時普遍采用噴淋養生，需要在墩柱表面裹覆保濕材料保證墩柱表面長時間處于濕潤狀態。推薦選取一布一膜土工布，布一側貼合墩柱，塑料膜一側處于外側，保濕養生效果佳且不會對墩柱表面造成水垢及鈣化物污染。

3 結語

橋梁混凝土外觀控制是一個系統且全面的過程，涵蓋了各個工序，文章結合工作經驗，圍繞墩柱混凝土外觀控制進行一些實踐經驗的總結。從多個角度出發進行原因分析，根據成因總結相應的解決措施，總結出混凝土外觀質量控制關鍵點如下。

（1）混凝土原材料質量和配合比問題一直都是影響混凝土實體質量和外觀質量的關鍵因素。

（2）模板的打磨除銹、拼縫處理及安裝固定等環節需要高度重視，任何一個環節出現問題將直接影響混凝土的外觀質量。

（3）施工過程中應根據環境溫度、雨季等特殊季節因素選用脫模劑。

（4）混凝土施工的入模階段、振搗階段和拆模養生階段與混凝土的外觀質量及內在質量密不可分，需要按技術要點嚴加控制。