现场制梁施工外观质量的几点控制措施

姚开华

(中铁十三局集团电务工程有限公司，天津 300308)

1 概述

制梁厂在神朔复线铁路中承担了两次共355孔制梁任务，同时还为山西省河曲鲁能大电厂提供了90孔桥梁的任务。其中大部分为T形后张法预应力简支梁。由于模板使用年限较长，钢模板表面光洁度下降，工期又紧张，故而生产初期，梁体表面气泡、水纹较多，主要出现在腹板下端、下八字处、马蹄截面及隔墙部位，严重影响了桥梁的外观质量。在此，主要介绍施工中采取的几点具体处理措施，仅供参考。

2 针对内实外美所做的几点处理措施及改进

1)正确选择混凝土的有关参数。

a.对水泥质量;砂、石级配;减水剂效能以及水泥与减水剂适应性的重新论证。

重新试验论证表明，所采用的冀东盾牌水泥质量较好，砂、石的级配较合理，减水剂的减水率达到25%以上，所拌制混凝土含气量小于3%(当减水剂掺量为6‰时，实测混凝土含气量为1.2%)。而且我们所使用的平顶山NF-2减水剂的试验母体为冀东盾牌水泥，故其适应性较好，能相互匹配。这些参数是混凝土内实外美的最基本条件，均无发现不利因素。

b.对混凝土拌合物的控制。

首先对混凝土搅拌质量作出了明确规定，要求必须强制搅拌90 min以上，达到混凝土用手摸有发粘的感觉方可。所使用混凝土的配合比为 1∶1.615∶2.33，水灰比为 0.36，NF-2 的掺量为 6‰。此配合比是经过多次正交试验得出的最佳配合比。在混凝土拌制过程中要严格控制坍落度的大小。坍落度过大，即W/C大，也就是水用量较多，多余的水填充了更多的浆的位置，水蒸发后易产生不密实，有孔隙。而水泥水化所需的用水量约仅为18%，其他的水是为提供施工方便，不宜多。当时混凝土灌注的气温一般为24℃～28℃之间，考虑到混凝土泵送坍落度要损失的因素，我们控制混凝土搅拌时坍落度为12 cm～15 cm，出料口坍落度为10 cm～12 cm，而且还要控制在整个混凝土泵送过程中出料口坍落度尽量保持一致，以免由于振动原因影响气泡的排出及混凝土表面颜色不一致。

c.水泥用量的选择。

把水泥用量单独提出，原因在于它是影响混凝土内实外美的关键因素。在这里我们对于混凝土制品的质量不能有旧的观念，只要它的强度等级等指标满足要求即为混凝土质量合格。新时期的桥梁混凝土质量合格，不但包括过去的五大内在指标过硬合格，而且有外观质量的要求。认识这一点很关键，它是创造优质精品工程的基础。要使桥梁外观质量大大提高，混凝土表面有一定的光洁度、亮度，那么选择合适的水泥用量很关键。一般水泥浆在满足了砂、石、钢筋的表面包裹后，多余的浆才到达模板表面，形成光度。因此它要比混凝土仅是达到实际强度等级要求的浆要多20%左右，即为原来水泥用量的1.2倍。为了外美这一外观质量指标，一般不论任何标号的混凝土，其水泥用量均不宜少于400 kg/m3。我们通过试验，水泥用量为460 kg/m3时混凝土的其他硬性指标均能满足工程需要，但为了更好的使桥梁外观质量上一个台阶达到更好的经济效益，水泥用量的实际值达到了485 kg/m3。

总之，要想使桥梁质量全面提高，其混凝土不但要密实，而且水泥用量要适当增加，用水量要控制W/C不宜过大，所灌注的混凝土坍落度要均匀不宜过大。下面提供几组C50混凝土的配合比(水泥品种为P.O42.5，用量为485 kg/m3)，混凝土参数表见表1。

表1 混凝土参数表

2)有关模板的几个因素。

a.脱模剂的选择。

在施工初期我们选用的是一种塑料型脱模剂，此种脱模剂在秦沈客运专线的桥梁生产过程中曾使用过，效果甚佳，桥梁混凝土外表面不但气泡少(几乎没有)，而且发亮光，尤其是刚出模的混凝土表面几乎可以照见人影。但在此次生产中使用时，混凝土脱模后表面不但没有亮光，还出现了脱模剂所形成的花纹，一条条发白，而且气泡较多，严重影响了桥梁的外观质量。开始时认为是施工过程中脱模剂涂抹不均匀，后经过加强反复均匀涂抹，仍有脱模剂的花纹线条，气泡也没有下降。于是换用了一种皂化液，不但成本低，而且混凝土表面花纹消失，气泡明显减少。总结原因，不是脱模剂质量有问题，主要原因是此次的2059梁型的模板使用年限较长，模板表面有局部被氧化，表面形成许多小麻点，凹凸不平。而塑料型脱模剂由于自身的特点，它能渗入模板表面的小凹凸处，在施工中，能粘住气泡使其不易排出，而且模板小麻点处由于脱模剂过多在混凝土表面形成脱模剂的颜色，出现条纹。在今后的施工中一定要注意脱模剂的选择，一般变压油等油质脱模剂效果最佳。

b.模板清理。

混凝土施工中气泡排出的难易程度与模板本身的光洁度有着直接的关系。由于模板使用年限较长，有自身的缺陷，故而清理模板表面的混凝土残渣就显得尤为重要。为了更好地使桥梁表面气泡减少，每次拆模后的模板清理除接缝处外，其他平面一律采用磨光机打磨，专人负责检查决不允许有一处漏清理现象存在，为桥梁表面气泡的减少打下了坚实的基础。

c.振动器分布。

混凝土施工中，除去振捣棒要严格按要求施工外，对于2059梁型，由于梁壁较薄，而振动棒又不够高度，不能振捣到梁底部;支孔胶管又多，有些地方振动棒根本无法进入。基于以上原因，模板上的附着式振动器就尤为重要，它承担着混凝土下料、密实、排气的主要作用，振动器的排布应更合理。附着式振动器振动力2.2 kN，端模安置5 台/节(4.3 m/节)，呈梅花状;中间安置4 台/节(4.0 m/节)，置于下翼缘与模板变截面处及1/2腹板处。同时我们还进行了每4 m处增加一高频振动器的试验，由于效果不明显，没有采用。

3)关于灌注的几个要点。

a.分层厚度及振动时间。

混凝土灌注过程中从一端向另一端作业沿梁长方向斜向分段、水平分层，坡率采用1∶4～1∶5，一次均匀下料4 m ～8 m，不得来回复放，并密切观察流动方向，保证混凝土在侧振作用下顺利流动。关键是分层厚度不宜超过40 cm。混凝土在正常状态下，一般气泡上升速度为1 cm/s，而混凝土振动时间又不宜超过50 s(过振会造成混凝土离析)，最长不得超过1 min，所以一般混凝土分层厚度为30 cm～50 cm最佳。而我们梁厂采用混凝土输送泵灌注混凝土，出料速度较快，尤其要控制每层布料厚度。混凝土灌注过程中的振动时间小于50 s指的是混凝土布完料摊平到钢筋上以后的振动时间。这50 s的振动时间最好分两次完成，中间稍作停顿，这样更有利于混凝土中小气泡聚成大气泡，易于排出。对于下八字部位，模板呈45°坡角，此处气泡上升速度约为0.5 cm/s，混凝土下料厚度要更薄一些，振动时间也延长到至少1 min，分层时第一层最好不超过下八字拐角处，防止气泡憋在此处。

b.振动方式。

采用振动棒振动时，一定要遵循快插慢拔的原则，使气泡顺振动棒引走，而且振动棒要离模板壁5 cm左右，使一部分气泡往振动棒周围走，离开混凝土表面。表面其他气泡则靠附着式振动器振动排出，使混凝土表面更加光亮。附着式振动器排布分上下两层，在振动上层时，下层不可重复振动。重复振动时会造成气泡返回，排不出，且混凝土成型后由于重振，混凝土与模板之间会有一种闪动，造成上层的浆反流下来，形成水化纹，影响桥梁表面质量。

3 桥梁混凝土脱模后的修补

在桥梁混凝土施工中，不可避免的会出现一些常见的混凝土通病，如麻面、小气泡、水纹等。为了使产品更加优质，外表更加美观，创造出精品工程，可对混凝土表面进行一定的修饰。最好的修饰方法是采用原浆修补法，在混凝土刚出模时，用梁体混凝土的原浆及时修补。这样最容易使混凝土修补后的颜色与原来达到一致，效果最佳。原浆的制取主要是采用缓凝剂，先筛出混凝土拌合物中的砂浆，筛的越细越好，然后掺入缓凝剂，使混凝土拆模时原浆刚好达到初凝左右。这样，直接用原浆去抹平那些小气泡和麻面，涂抹时稍高出一点，待终凝后用细纱纸轻轻擦平即可。这种方法虽然配制原浆较麻烦，但修饰效果最好。另外也可以采用修补胶作溶剂，用白水泥和普通水泥配制，这种方法要根据经验，掌握不同龄期混凝土表面不同颜色调配好浆体，在梁体局部做试验，认为颜色一致后即可使用。这种方法配浆较难，经常搞修补工作的人要经过长期琢磨才能掌握技巧。

4 结语

桥梁表面的气泡、水纹产生的因素很多，控制措施也各不相同。在现场施工中，通过反复的试验总结，得出了一定的有效的质量控制措施和补救措施，消除了水纹现象，气泡也大量减少。桥梁表面平整光滑，真正做到了内实外美，保证了桥梁的外观质量。同时经过此次桥梁质量的整改，我们也悟出了桥梁的精品意识，不仅仅桥梁的内在质量要过硬，外观质量将在今后的施工生产中越来越受到重视，精品意识有了新的提高。我们要在今后的施工中总结经验，勇于创新，创造出更优质的精品工程。