水泥混凝土结构物的外观质量控制

王祥

摘要：从混凝土的配合比和拌和、模板制作、振实成型三方面来考虑通道、涵洞、立柱、盖梁、板梁和箱梁的外观质量控制

关键词混凝土 模板 振实

随着公路建设事业的高速发展，工程建设尤其是高速公路的建设标准从强度和耐久性满足使用要求的合格或优良工程要求提高到创精品工程、亮点工程的高度，对水泥混凝土结构物的外观质量提出了更高的要求。水泥混凝土结构物的外观质量可以总结为如下几个字：尺寸准确、大面平整、内实外光、色泽均匀。本文从混凝土的配合比和拌和、模板制作、振实成型三方面对经常出现的问题，对通道、涵洞、立柱、盖梁、板梁和箱梁的外观质量控制进行讨论。

一、混凝土的配合比与拌和

混凝土的和易性、工作性对结构物的外观质量具有很大影响。现在高速公路的混凝土通常均采用强制式拌和机集中拌和，拌和质量能够得到保证，实际施工中选取适当的坍落度对混凝土结构的外观质量具有较大的影响。坍落度过小则难以振动密实，过大则易出现泌水、离析。根据施工中的实际经验，笔者认为《桥涵施工技术规范》中所规定的混凝土坍落度偏小，宜根据实际情况选取合宜的坍落度。通常结构物混凝土坍落度不宜小于5cm。

例如立柱，根据规范规定宜选取坍落度为1~3cm，但实际施工中发现用这个坍落度浇筑时，由于难以振动密实，经常出现过振和漏振，形成表面缺陷。现将各种结构物混凝土比较适宜的坍落度列表如下：

结构物混凝土坍落度取用表表1

结构物名称 通道涵洞（泵送） 立柱 盖梁 板梁 箱梁

取用坍落度

（单位cm） 12~16 7~9 5~7 5~7 7~11

上述结构物中箱梁混凝土强度高、钢筋间距小、几何形状复杂、浇筑难度较大。在箱梁混凝土配合比设计中应充分考虑浇筑速度等因素，选用缓凝型高效减水剂。经过试验使用硅灰或粉煤灰替代部分水泥对改善混凝土外观质量是十分有利的。

二、模板制作

模板制作要求尺寸准确、拼缝平整、无漏浆跑浆。不同的结构物模板制作的难点不同。

对于通道箱涵，模板要有足够的刚度和足够的支撑，确保浇筑时模板不变形。通道箱涵模板通常用竹胶板制作，建筑钢管支撑。施工中发现所用竹胶板厚度不能小于1.5cm，支撑间距不得大于1米，否则模板将有明显变形。

竹胶板之间的拼缝对大面平整也有很大影响，常用的拼缝方式有平缝、斜口缝、企口缝。实践证明平缝施工简单，大面平整度较易控制，效果较好。但必须注意的是平接缝应用木条压缝，以保证接缝平整。

也有的施工单位制作定型钢模板作为通道的内模。制作定型钢模板作为内模可以大大地缩短立模周期，加快施工进度，并且能极大地提高结构物外观质量。但是制作钢模一次性投入大，不同尺寸的结构物模板不能套用。如果相同尺寸的结构物不能达到一定数量，则模板摊销成本过大，影响了钢制通道定型内模的推广普及。

对于各种板梁和箱梁，由于采用定型钢模板，主要要控制好底模的平整度和模板的接缝。漏浆跑浆是影响混凝土结构物外观质量的主要原因之一。现在较普遍的做法是在模板接缝处夹海绵条以防漏浆，但效果通常不是很理想。厚双面胶带纸效果强于海绵条，效果最佳的是一种高弹性的黑色橡胶条，防漏作用很理想。

模板脱模剂对混凝土的色泽也可能造成影响。脱模剂的涂刷要均匀，不能局部积聚过多。通常用机油和黄油以四比一的比例混合，充分搅拌均匀，涂刷后反复擦拭至光亮。不能将废机油用作脱模剂，以免污染构件表面。

脱模剂涂刷后要注意保持模板表面清洁，特别是底模要着重保护。可在底模上覆盖一层塑料薄模，在钢筋制作等工序完成后，浇筑前再揭去。在各道工序完工后，如果不能立即进行浇筑，则应对模板、钢筋等进行覆盖保护。如果遇雨水冲刷则须重新涂刷脱模剂。

三、振实成型

振实成型是确保混凝土结构物强度和外观质量的关键工序。结构物能否内实外光，色泽均匀与振实有很大的关系。插入式振动棒是目前交通工程中最常用的振动设备。

施工中应根据结构物钢筋密度、断面尺寸等选择不同直径的插入式振动器。不同的插入式振动棒在不同坍落度时有效直径不同。根据振动波衰减的一般规律，许多工程学专家推导出了不同的振动器有效作用范围的近似公式。如俄国工程学家杰索夫曾推导出如下插入式振动器的有效作用半径近似公式：

A1/A2=（r1/r2）1/2*e-β*（r2-r1）/2

r1为插入式振动器插入部分半径，振动器在混合料中的振幅为A1；任意波阵面半径r2处的振幅为A2。衰减系数β，决定于混合料的结构粘度和振动频率。

用上述公式只能定性地分析插入式振动器的有效作用半径，要定量分析尚有很大难度。笔者根据实际施工经验，总结出如下常用插入式振动器有效作用半径，以供参考。

插入式振动器有效作用半径表2

在施工中，振动棒两次插入位置的距离不得大于振动棒有效工作直径的四分之三，不宜小于有效作用直径的二分之一。施工中要严禁振动棒接触模板，通常与模板距离应该保持在5cm以上。

振动应依次逐点振动，漏振和过振均对混凝土质量不利。每次振动至混合料表面有水泥砂浆析出，且无较大的气泡冒出时即可。过振将造成混凝土分层离析，不仅影响混凝土结构的均匀性，也会对混凝土外观质量造成较大影响。例如立柱浇筑中如果过振，脱模后可见明显分层，局部水泥浆富集，另一些地方粗集料则过多。

除上述要素，水泥体积安定性、粗细集料质量等对结构亦有较大影响。通常在上部结构等重要结构不得使用干法立窑生产的水泥。

四、结束语

总之，在混凝土施工中，要较好地控制外观质量，实现精品工程、亮点工程，笔者认为，混凝土的配合比与拌和是前提条件、模板制作是基础、振实成型是关键。同时，混凝土外观质量和内在质量通常相辅相成，在施工中要注意不能片面追求外观质量而忽视混凝土强度等最重要的质量指标。

参 考 文 献：

［1］ 公路桥涵施工技术规范.北京：人民交通出版社，2000.

［2］ 混凝土制品工艺学.中国建筑工业出版社

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。