公路桥梁施工中混凝土质量要求与控制方法

2023-01-08倪凯男饶健

交通世界 2022年11期

倪凯男，饶健

（浙江交工交通科技发展有限公司，浙江杭州 311112）

0 引言

公路桥梁是交通体系的重要组成部分，高质量的公路桥梁有助于促进各地区经济发展。在公路桥梁施工中合理控制混凝土施工质量，对提升工程整体建设质量至关重要。通过对混凝土材料质量以及施工质量进行严格控制，保证混凝土结构的稳定性，可使公路桥梁具有更强的抗震性和耐久性。在公路桥梁施工中，要结合具体工程实际，高度重视控制混凝土质量，明确相关施工质量控制要点。

1 工程概述

某高架桥中心桩号为K6+935，设计起讫段为K4+673—K9+197，全长4.5km。全桥共39 联，上部结构第四联采用5×30m 的截面现浇连续箱梁，其余为预应力混凝土（后张）T 梁。下部结构桥台采用柱式台，11-17、74-75 号墩采用实体墩，其余桥墩采用花瓶墩，墩台采用桩基础。

2 混凝土质量控制的重要性

该公路桥梁工程由于区域跨度较大，施工中涉及诸多分建设项目，施工内容繁杂，一定程度上增加了质量监管难度。在公路桥梁建设中，混凝土材料是施工用基本原材料，为保证整体公路桥梁质量可靠，需要严格控制好混凝土材料质量。公路桥梁在混凝土施工环节要做好全面规划，在桥梁施工全过程制定严格、全面的混凝土质量管控方案，避免偷工减料、施工技术不规范等问题，保证施工质量。另外，公路桥梁建设容易受到外力条件和环境因素影响，同时因引入新设备、新技术等，存在一定的施工风险[1]。在工程建设期间，要严格控制混凝土施工质量，使高质量、高强度、高稳定性的混凝土结构充分发挥作用，有效降低施工风险，促使公路桥梁工程按期、保质地完成。在确保混凝土施工质量可靠的基础上降低施工风险，还有助于提升工程的社会效益和经济效益。

3 混凝土质量要求

3.1 环境

为保证混凝土质量，要求环境温度要适宜，避免温差过大，否则容易导致混凝土开裂、翘曲问题，所以施工最好选择在温差较小的季节，以减轻环境温差对混凝土质量产生的影响。另外，混凝土施工应具备良好的现场作业条件，确保原材料数量充足、质量检验合格，材料补给速度达到施工要求。施工现场应规范安装混凝土搅拌站，并且验收合格。现场混凝土运输道路要始终畅通，搅拌站和浇筑作业面均通水通电。

3.2 材料

该公路桥梁在混凝土施工期间，所需材料主要有水泥、粗细集料、粉煤灰、外加剂等。为保证混凝土施工质量，要求材料符合质量要求，水泥材料应主要选择低水化热水泥，骨料无杂质、表面光滑、洁净且级配满足要求，配合使用中砂。在配置混凝土期间，为使混凝土水化热有所降低，可少量掺用粉煤灰来替代水泥，要求粉煤灰细度等符合有关规定，并结合水泥选择相匹配的外加剂[2]。施工中所用水的pH 值、硫酸含量等均要符合要求，不能含有害杂质等。

4 混凝土质量控制要点

4.1 水泥选择

水泥宜选品质稳定、标准稠度需水量低、强度等级不低于42.5 的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，配合使用符合要求的粉煤灰或矿渣粉配制而成的凝胶材料。为防止混凝土开裂，水泥的碱含量不宜大于0.6%。水泥细度和混凝土收缩率成反比，所以要结合工程工件具体情况，通过试验确定水泥细度[3]。水泥不可长期存放，以免变质。

4.2 砂石控制

在混凝土施工期间，所用砂主要选择粒径在5mm 以内、颗粒洁净、级配合理、质地坚硬的中砂、粗砂，细度模数为2.5～3.5，含泥量在3%以下，并根据类别、相关标准分批检验，确保所有指标合格后方可使用。所用石子主要选择洁净、级配合理、粒型良好、吸水率小、质地坚硬的破碎卵石或碎石，并根据规格、类别加工方法、产地等分批检验，保证合格之后才能使用。结合施工方法和混凝土结构，所选石子最大粒径一般不能超出结构物截面尺寸最小值的1/4，且不能高出钢筋净距最小值的3/4。针对泵送混凝土，碎石最大粒径不仅要满足上述要求，还要在输送管径1/3以下，破碎卵石最大粒径要在输送管径1/2.5以下，并符合泵送规定[4]。

4.3 外加剂控制

在混凝土施工中所用外加剂应与水泥、矿物等掺合料有良好的相容性，外加剂主要发挥缓凝、减水、引气等作用，若所选外加剂质量不合格，将直接影响工程建设整体质量。所以，工程中所用外加剂应从正规渠道选购，不可为节约成本盲目选用不合格的外加剂产品。同时在混凝土施工前，要合理确定混凝土配比外加剂掺量，综合对比下优选最佳配比方案。施工中还要对外部施工条件进行综合考量，结合环境寒冷、炎热、干燥等程度适当调整配比方案。

4.4 粉煤灰控制

粉煤灰用于改善混凝土的和易性、提高耐久性、降低成本等。在混凝土施工中，粉煤灰应选择稳定性好的F 类II级以上粉煤灰，确保与外加剂有良好的相容性，其掺量应通过试验确定。

4.5 模板与钢筋质量控制

为保证混凝土结构质量，在设计以及制作过程中要确保模板具有良好的光洁度、刚度，避免使用已变形或多次周转的模板。模板安装过程中，尽量规避漏缝、错台等情况，优先使用接缝较少、单元面积较大的模板，若必须接缝，要求模板接缝部位严密、平顺。在使用前要先进行试拼，及时修整不平整的地方，做好抛光处理，规范地涂上防护油，保证混凝土结构在拆模后表面光洁、平顺。另外，施工中要选择质量合格的钢材，根据有关规范和设计要求对钢材进行加工与安装，钢材搭接要符合规范要求，严禁在结构物中安装不合格以及锈蚀严重的钢材。

4.6 存储管理

加强混凝土材料存储管理，避免因受外界环境因素的干扰而变质，尤其是水泥等材料极易遇水性质发生变化，所以袋装水泥存储过程中应上盖下垫，做好防潮、防雨、遮阳工作，散装水泥应储存在密封的水泥罐中。对于不同型号、不同批次的砂石材料，要分区避雨存放；外加剂要存储于避光且耐酸碱的桶中，确保施工中能够方便快捷地领取。

5 施工质量控制要点

5.1 浇筑振捣质量控制

在混凝土浇筑施工中，自由倾落高度不宜超过2m，若必须超过2m，则应配合使用串筒、溜槽等设施，并注意分层浇筑。在混凝土振捣施工中，为有效控制振捣质量，首先要合理选择振捣方式。振捣施工中主要涉及两种设备，分别是附着式高频振捣器和插入式振捣器，其中插入式振捣器适用于混凝土数量少、坍落度较大、钢筋分布比较密集等难以应用附着式高频振捣器方式的场景。在振捣工作量比较大的情况下，可选用附着式高频振捣器与插入式振捣器相结合的方式进行作业。振捣施工中，还要合理控制振捣时间，做到“快入慢出”，并且振捣操作要均匀、一致，直至振点表面无浮浆或不会有大气泡出现为止。为确保振捣过程稳定、安全，在振捣施工期间要专门安排工作人员进行现场监督和控制，检查各结构物质量，确保符合工程施工要求。

5.2 施工缝处理

该公路桥梁工程在混凝土施工期间需要多次浇筑，势必会产生施工缝问题。在施工缝处理过程中，为增加抗剪力，主要运用预埋锚固钢筋法保证上下层之间稳定连接。在对第二层混凝土进行浇筑前，要先对第一层混凝土表面进行凿毛处理，人工凿除时混凝土强度应大于2.5MPa，采用风动机凿毛时强度应大于10MPa，凿毛最小深度不应小于8mm，同步将浮浆清除掉，在其表面保持湿润状的情况下便可浇筑上层混凝土。

5.3 养护

（1）自然养护法

该方法主要将土工布、薄膜等保水结构铺设在混凝土表面，之后洒水保湿，使混凝土表面结构保持湿润，以获得理想的养护效果。该方法的使用要结合外加剂类型、水泥种类等来确定养护时间，针对普通硅酸盐混凝土，养护时间一般要在1周以上；对于火山灰水泥、矿渣水泥等，养护时间一般要在2 周以上[5]。养护期间要结合混凝土材料及施工环境以确定每日浇水次数，确保混凝土表面湿润度达标。若环境温度超过15℃，在养护前3d，每1～2h 浇水一次，晚间浇水2～4 次，养护3d 后可逐渐减少洒水频次；若环境干燥或者有风，洒水频次要适当增加。

（2）加热养护法

在混凝土养护期间，为加快养护速率，使模板运行效率提升，可利用蒸汽来养护混凝土。在混凝土结构养护完成后，确保强度达标即可拆除模板，注意要先拆除不承重模板，后拆除承载模板。完成拆模工作后，为使结构更加稳定，避免出现裂缝，要立即采取有效的养护措施。