桥梁墩柱混凝土外观质量缺陷及防治措施
2021-10-26牛远清
牛远清
广东惠清高速公路有限公司,广东 广州 510960
桥梁墩柱的施工质量主要可分为外部质量与内部质量两部分,而对桥梁建设质量的要求不应仅仅局限于混凝土内部质量,还应充分考虑到外观质量的影响。在日益增长的交通运输需求的刺激下,基础建设对于混凝土桥梁的需求也逐渐上升,其逐步替代了传统道路形式对于下部结构的建设要求,且桥梁形式的多样化也表现出了更为流畅、和谐的外部造型,给人以更加舒适的体验,可见桥梁墩柱混凝土外观质量控制对于实现更高层次的感官体验有显著效果。
1 桥梁墩柱混凝土外观质量缺陷及其成因
1.1 表面缺陷
表现缺陷是一类在混凝土结构中最为常见的外观缺陷,在施工时若未能合理控制作业时间、方式,或是受到外界环境因素的复杂作用,混凝土表面就很容易出现表面缺陷。总体来看,混凝土表面缺陷主要有缺角、蜂窝、麻面、气泡等,从其成因上来分析主要可归为以下三个方面。
(1)缺角的产生主要是拆模工序作业不规范导致的,若拆模时间过早,混凝土强度尚未达到拆模标准就进行作业,则混凝土很容易受到扰动而碎裂,尤其是脆弱的边角位置更容易受到外界作用而损坏。此外,拆模时若缺少可靠的防护手段,则施工设备与结构之间的碰撞剐蹭都会导致缺角的发生。
(2)在混凝土外观中产生气泡的原因如下:①混凝土材料在拌和工序中搅拌不充分,或其中含有的空气未能及时排出导致气泡产生;②若混凝土浇筑采用木模板,为了方便模板拆除,一般会在其内表面涂刷一定量的脱模剂,但其同时也会增加模板与混凝土构件之间的黏滞阻力,限制构件中多余的水分流失,导致气泡的产生;③混凝土材料选择不当,使得混凝土内各材料之间无法紧密地贴合在一起,在空隙位置容易产生气泡。
(3)蜂窝问题出现的主要原因在于材料拌和程度不足或材料配合比设计不合理,同时混凝土材料配置时的操作不当也会导致蜂窝问题的发生,例如水泥、水、砂石计量的不准确可能会形成水泥浆少、骨料多的混凝土,在浇筑后就很容易产生蜂窝问题。此外,在混合搅拌混凝土材料时,若搅拌时间不满足要求,则各组分材料的混合将难以达到均匀状态,其中的孔隙也会增多,蜂窝问题就更加突出。
1.2 平整度缺陷
作为衡量混凝土结构外观质量的一项重要指标,平整度缺陷需要技术人员在施工时特别关注,并采取适当的方法加以控制,究其成因,主要可归为以下三个方面。
(1)在混凝土浇筑时,特别是大体积混凝土浇筑时常常会用到分层浇筑的施工方法,但同时其对实际控制力的要求也较高,若浇筑层不均匀,则不利于控制其平整度。
(2)应尽量选择合适的骨料尺寸,若骨料尺寸过大,则很容易向外凸露,使得构件表面的光滑性有所下降,损害平整度指标。
(3)在支模扎筋工序中,技术人员为了保证钢筋和模板的稳定,一般会采取一些辅助手段进行加固,但在混凝土结构形成一定强度后拆模,若工序搭接顺序不当,则很容易导致钢筋、管线外露,不利于平整度目标的实现。
1.3 外部尺寸缺陷
外部尺寸不合理是一类影响较大的混凝土外观缺陷,其成因多样,但大多数外部尺寸缺陷都是由尺寸数据不准确导致的,在测量技术不成熟、测量机械不可靠的项目中,误差问题更为突出。不准确的测量结果自然会对后续工序的开展造成一定的阻碍,难以提供可靠的标准。
2 桥梁墩柱混凝土外观质量缺陷的防治措施
2.1 规范施工技术,控制表面缺陷
表面控制的关键在于避免缺角、蜂窝、麻面等问题的发生,根据其各自的成因可采取以下防治措施。
(1)缺角问题的改善需要技术人员严格把控混凝土浇筑时间,尤其是应保证混凝土具有充分的凝固时间,使其能够满足混凝土养护拆模所需的基本周期,在该过程中严禁提前拆模。同时在养护时间满足要求后拆模时,应结合实际情况做好保护措施,防止拆模时混凝土结构与外界机械、设备之间产生碰撞摩擦。对于已经出现的缺角问题,技术人员也应及时进行修补,可采用同类型材料填补的方式进行修复,在该过程中应特别注意修补所用的混凝土应具备足够的强度与硬度。如有需要,在填补完成后还应在其表面做适当的装饰,避免色差问题。
(2)蜂窝问题的防治一般需要使用辅助材料来完成,对于尺寸、面积较小的蜂窝,可直接采用水冲的方式进行处理,在清洗完成后还应充分磨平压实;若涉及大尺寸蜂窝的防治,应首先清除蜂窝中的松散、软弱层,并在冲洗完成后用细粒石混凝土填实,如有需要还应装使其表面至色差消除。
(3)气泡缺陷的治理主要采用预防的方式,例如在混凝土原材料的选择上应优先选用粒径小的骨料,以此减少结构内的空隙,提升混凝土的密实程度,在拌和工序中也应搅拌充分,减少空气在混凝土中的含量。对于已经存在较多裂缝的混凝土结构,可采用注浆技术将其填实,填筑所用的砂浆配比应尽可能与原结构相近,同时其注浆嘴与注浆位置之间的距离应满足相关要求,具体如表1所示。
表1 注浆嘴间距要求 单位:mm
2.2 严格控制平整度
为了保障混凝土结构外观质量符合要求,应将平整度指标控制在适当的范围内,且根据平整度缺陷的成因不同采取不同的防治措施。
(1)在混凝土结构的施工过程中,不可避免地会出现钢筋外漏的问题,针对这一问题可采取机械切割、打磨的方式来使其表面平整度符合要求。
(2)对于骨料尺寸过大的混凝土结构,若其表面存在外凸的问题,也可借助打磨机械来提升其表面的平整度。但应注意,由于打磨后结构表面的颜色会出现不同程度的色差,因此还应通过适当装饰来保障结构的美观性。
(3)针对不同构件及构件的不同部位,应基于平整度要求进一步细化施工标准,使其能够满足各自的需求。
2.3 强化外部尺寸核查
外观质量核查是一项有效的质量控制手段,尤其是在外部尺寸缺陷的防治上具有突出的效果。这就要求技术人员能够基于实际情况编制可靠的质量核查方案,对墩柱的外部尺寸展开全面的检查。拆除墩柱的模板后,技术人员应对结构展开检查,将各项指标与标准要求进行比对,若出现误差允许范围外的情况,应及时进行整改。
3 桥梁墩柱混凝土外观缺陷的修饰
在对混凝土结构外观进行初步的修补后,为了使其具备足够的稳定性与美观性,还应进一步开展修饰工作。实践表明,对于不同原因导致的不同类型的外观质量缺陷,在初步处理后都应考虑其是否需要进一步的修饰,若有修饰的必要,则应制订与其相适应的修饰方案并严格落实,以此满足结构的基本功能需求。首先,修饰工作应在模板拆除后及时进行,一般修饰作业开始得越早,其效果往往越好,而修饰方法应根据工程具体情况与环境条件来综合选择,例如在对连接台错位导致的不平滑问题进行修饰时,可以采用目数较高的砂纸进行打磨,而在处理锈迹、油污时,虽然也可采用砂纸,但其目数一般要求更高。在对气泡等缺陷进行处理的过程中,首先应采用相同或类似的材料填补,待修补材料凝结硬化后,再用砂纸细细打磨,尽可能消除色差。
4 结束语
混凝土结构作为我国基础建设中最为常见的一类材料,其不仅满足了多样化的建设需求,还能够呈现出美观、稳定、和谐的建筑造型,其外观质量是衡量工程综合质量的关键部分。为了使得桥梁工程在内外质量上都能够满足相应的要求,技术人员需对工程质量展开全面检测与有效控制,针对所用建设材料进行有效的核查,借助于科学、可靠的统计方法来预测结构质量问题,促进桥梁工程外在美观度与内部结构稳定性的提升。