公路与桥梁施工中混凝土表面缺陷及解决措施研究

杨幸平

（赣州市公路发展中心瑞金分中心，江西 瑞金 342500）

0 引言

在我国基础设施建设的过程中，公路与桥梁工程的质量对于交通安全、稳定具有重要的意义。在进行混凝土施工时，技术、材料、施工工艺等原因均可能导致混凝土的质量受到影响。在混凝土出现表面缺陷的情况下，对其进行修复可以有效应对混凝土的质量问题，提升公路与桥梁工程的实用价值。

1 公路与桥梁施工中混凝土表面缺陷及产生的原因

1.1 混凝土表面裂缝

混凝土表面裂缝在施工中较为常见，通常情况下引起该问题的原因为养护不当，混凝土在固化过程中出现水热反应，引起混凝土内外温差不一致。同时，公路与桥梁施工中，如桥墩、台柱等混凝土的体积较大，养护具有较大的困难。

在拆模与养护的过程中，不当的作业行为都可能导致混凝土表面裂缝。例如，阳光、空气的流动会急速带走混凝土表面的水分，致使其表面干缩、固化速度过快，在体积收缩的过程中，混凝土内外应力不一致，会导致混凝土表面出现裂缝的情况[1]。

在混凝土体积较大的情况下，水化热反应会导致混凝土内部温度快速升高，内外温差甚至会超过20～30℃，从而引起温度应力，而外界温度变化较大的情况下，内外温差会进一步加剧，混凝土因为内外温差的应力产生裂缝；在混凝土的配比过程中，添加剂、水泥等混合料的配比不合理，混凝土的干缩性能受到影响，引起表面裂缝现象；在振捣的过程中，若没有处理好混凝土的浮浆和泡沫，也容易引起混凝土开裂现象。

1.2 混凝土表面麻面与蜂窝

混凝土表面麻面与蜂窝，通常是由于在混凝土搅拌、浇筑的过程中，空气混合在混凝土中，而混凝土水化反应也会产生一定的气体，且不能自动排放到空气中。在搅拌过程中，混凝土搅拌不充分会导致混凝土中存在一定的自由水，在混凝土固化的过程中，引起混凝土表面麻面与蜂窝[2]。

另外，在振捣不充分的情况下，会导致混凝土中存在较多的气泡和自由水情况，在其固化的过程中也会引起混凝土表面麻面与蜂窝。而在技术方面，混凝土配合比设计的过程中，骨料的级配不正确，骨量过大、不均匀、存在片状颗粒、杂质等原因，都可能导致混凝土在拌和的过程中自由水的含量增加。在混凝土搅拌的过程中，搅拌的时间过短、搅拌不均匀以及在运输过程中没有使用混凝土专用车辆进行拌和运输，都可能导致混凝土出现离析现象，进而产生较多的自由水。

此外，在混凝土结构设计的过程中，由于钢筋过于密集，需要对混凝土的骨料粒径进行有效的控制，当混凝土粒径过大或者坍落度较小，也会导致混凝土表面麻面与蜂窝现象[3]。最后，在混凝土施工的过程中，若混凝土的浇筑落差超过2m，同时没有使用减速的方式来进行浇筑时，混凝土自由下落会导致离析现象较为严重，从而引起混凝土表面麻面与蜂窝的情况。

1.3 混凝土表面平整度较差

混凝土表面平整度较差会导致质量、刚度无法满足工程需求。通常引起该问题的主要因素，首先是在模板施工的过程中，模板表面存在缺陷，模板拼装存在质量问题。同时，在模板拼装的过程中，结构的稳定性对混凝土表面质量带来不良影响。其次，在模板安装、拆除的过程中，施工人员的不规范操作导致混凝土表面出现平整度质量问题。此外，在公路与桥梁施工的过程中，地基的土质条件有较大的差别，在模板支架的承重地基为软土的情况下，混凝土浇筑施工会导致该区域出现沉降现象。在此情况下，混凝土表面也会出现平整度的质量问题。最后，在模板安装的过程中没有对安装质量进行检查，或者在薄壁结构的拉筋设置过程中没有合理计算荷载能力和变形现象，进一步引起混凝土表面平整度较差的情况。在脱模剂涂刷不均匀的情况下，混凝土表面颜色差异较大，意味着混凝土表面的强度有所差别。

1.4 混凝土缝隙夹渣或者露筋

在处理混凝土接缝的过程中，接缝处理的位置不当，会导致混凝土之间存在较大的缝隙，并导致夹渣。而在混凝土配筋、绑扎的过程中，作业的质量不合格，没有采取有效的措施对钢筋周边的混凝土厚度进行处理，导致在浇筑过程中钢筋与模板直接接触，混凝土无法包裹钢筋，引起露筋。此外，在混凝土截面积较小的情况下，钢筋过于密集，而骨量体积较大时，也会导致混凝土无法完全包裹钢筋，引起混凝土缝隙夹渣或者露筋。最后，在振捣的过程中，若振捣器与钢筋直接接触，会引起钢筋移位，并进一步导致混凝土露筋[2]。

2 公路与桥梁施工中混凝土表面缺陷的处理措施

2.1 混凝土表面缺陷的检查

在公路与桥梁施工中，引起混凝土表面缺陷的原因较为复杂，在处理的过程中，必须采用相关的设备进行有效的检测。例如，在某高速公路大桥上处理混凝土表面缺陷，采用瑞典生产的探地雷达系统对混凝土结构进行探测检查。

2.2 混凝土表面缺陷的处理

发现混凝土表面缺陷时，要通过相关的仪器对混凝土表面缺陷的具体原因、位置、对混凝土造成的影响做出针对性的处理。若混凝土表面缺陷在局部表层，可以使用自重、高位漏斗法，并采用高性能水泥灌浆材料进行灌浆处理。若混凝土表面缺陷的影响较大且位于深处，需要采用钻孔压力灌浆的方式进行有效的处理。

2.2.1 混凝土表面浅层缺陷的处理

表面浅层缺陷的深度小于50mm 的情况下，由于其截面的承载能力并没有发生变化，只需要将表面存在缺陷的部位进行凿除，在此基础上凿深100～150mm，并使用高强度混凝土灌浆料，采用自重或者高位漏斗法进行灌浆修复.

2.2.2 混凝土表面深层缺陷的处理

混凝土表面缺陷深于50mm，但小于300mm 的情况下，由于缺陷已经对混凝土截面的承载能力造成影响，在进行修复的过程中，需要根据实际的情况采取钻孔压力灌浆的方式进行灌注修复[4]。

2.3 混凝土表面缺陷修复的施工流程

2.3.1 缺陷混凝土处理

首先，凿除混凝土缺陷产生的疏松部分，并对其进行表面凿毛或者沟槽处理，及时清除碎石、浮灰、浮浆，并确保凿除深度在100～150mm 左右；其次，在展开灌浆施工之前，对该部分混凝土表面使用清水进行冲洗，并保持混凝土良好的湿润状态，同时在灌浆开始前1h，对混凝土表面的水分进行处理，以避免对施工带来不良影响。

2.3.2 模板安装

对混凝土表面进行凿毛处理后，需要对修复区域进行严格的清理，并按照相应的工艺要求进行模板安装。一般情况下，可以使用竹胶板等材料作为模板，并使用槽钢对其进行加固。同时，还需要使用棉纱、胶带对模板进行有效的封堵处理，以保障混凝土灌浆施工的质量。

2.3.3 灌浆拌制

在混凝土浆料的制作过程中，使用高性能水泥并按照修复的需求进行严格的浆料控制。在灌浆的过程中，确保水的温度大于5℃，并保持均匀、有效的搅拌。在浆料的拌和过程中，严格遵守相关的作业要求，若使用外加剂、外掺剂，需要在技术人员、相关责任人的指导下展开。

2.3.4 混凝土灌浆

在混凝土灌浆的过程中，根据具体情况采取相应的灌浆工艺。例如，使用高位漏斗，需要从同一个方向灌浆，并使用竹胶片、钢筋等对灌浆的过程进行有效控制，采用敲击或者插捣等方式，避免混凝土灌浆出现较多的裂缝，在拆模之前应当减少混凝土振动。

2.3.5 拆模与养护

在混凝土灌注结束后，使用塑料薄膜进行覆盖，等待混凝土浆料凝固后，使用土工布或者棉被进行覆盖养护。在确保混凝土表面湿润的同时，根据当地的气温采取有效的措施进行养护。例如，在炎热天气下，需要在养护过程中使用喷淋的方式降低混凝土温度，并保持14d 左右的养护时间。而在冬季天气寒冷的情况下，需要采取保温措施，以避免温度应力带来的裂缝或质量问题。

2.3.6 质量检测

在修复完成之后，使用雷达波对修复的情况进行检查，确保混凝土表面均匀、密实，且不存在孔洞、裂缝、分层等现象。

2.3.7 注意事项

若修复面积较大、体积较大，采用分段支模的方式，由下至上依序展开混凝土表面缺陷处理，同时控制一次性浇筑高度小于0.9m。

3 公路与桥梁施工中混凝土表面缺陷的预防措施

3.1 混凝土表面裂缝的预防

在混凝土表面裂缝预防的过程中，首先对混凝土的配比进行有效的控制，一方面采用低水化反应的水泥，减少混凝土在使用过程中产生的热量。另一方面，在骨料级配的过程中，充分重视粗骨料的粒径大小，并对粗骨料的质量进行检查，确保没有杂质且粗细均匀。其次，在混凝土配比的过程中，采取提前试验的方式对水化反应的放热情况、粉煤灰等材料的用量比进行合理的控制，从而确保混凝土配比符合相关的质量需求。再次，在混凝土施工的过程中，确保浇筑与振捣过程连续不间断，并提升对每层浇筑厚度的控制，同时在混凝土入模的过程中，对混凝土的温度进行控制，减少内外温差，避免混凝土表面裂缝。最后，在混凝土养护的过程中，根据不同的混凝土材料采取有针对性的措施进行养护，避免阳光与流动空气对混凝土表面带来的直接影响。并在混凝土施工拌和的过程中，必须采用同一品牌、规格的水泥进行施工。

3.2 混凝土表面麻面与蜂窝的预防

在混凝土拌和过程中，先对材料的匹配度进行合理的控制，确保其坍落度符合设计的要求。在浇筑振捣施工的过程中，对振捣作业的时间进行控制，并对振捣施工的质量进行监督与管理，从而避免气泡的产生。在模板安装的过程中，先对模板进行清理，并对模板的表面进行检查，避免孔洞导致的混凝土表面缺陷[5]。

3.3 混凝土表面平整度的质量控制

在模板制作过程中，使用合适的材料，确保表面的平整度和刚度。在模板安装的过程中，严格控制模板之间的接缝，保证密封性，避免混凝土出现跑浆、错台等现象。在混凝土浇筑施工前，对模板内部进行检查，清理杂物的同时，对其进行洒水湿润，以避免施工过程中出现问题。在浇筑振捣的过程中，避免与模板直接接触，并在浇筑施工后对其进行有效的养护，从而提升混凝土施工的质量。在混凝土拆模的过程中，首先对混凝土的强度进行严格的检查，确保其符合拆模要求时才能作业。同时可以采用反向顺序进行拆模作业，以避免对混凝土表面带来不良影响。

3.4 混凝土缝隙夹渣或者露筋的预防

在混凝土缝隙夹渣或者露筋的处理过程中，首先，应当重视钢筋绑扎的方式，并对其进行有效的保护处理，设置保护层垫块。在浇筑施工的过程中，避免振捣棒对钢筋带来的不良影响。检查钢筋的情况，并及时处理钢筋位移。其次，在新旧混凝土接茬处理的过程中，施工人员应当对旧混凝土进行凿毛、清洗、清理处理，然后使用混凝土对连接处进行有效的处理，确保新旧混凝土接茬连接紧密，并保证模板安装的效果，从而提升新旧混凝土连接的质量。最后，在密集钢筋结构的处理过程中，需要对钢筋结构进行有效的级配调整，对混凝土的骨料粒径大小进行合理的控制，避免因骨料过大，卡在钢筋上所导致的施工质量问题。

4 结语

综上所述，在公路桥梁施工的过程中，混凝土表面缺陷的情况比较常见。导致混凝土表面缺陷的原因较为复杂，与多个施工工艺有紧密的联系。因此，施工人员需要充分了解混凝土表面缺陷产生的原因，对其现象以及本质进行梳理，并采取有效的措施对混凝土表面缺陷进行及时的处理，从而提升混凝土结构的质量。与此同时，还要对混凝土表面缺陷进行预防，采取有效的施工技术管理，提升混凝土施工的质量。