桥梁用混凝土质量通病及预防措施

马腾飞

（河北路航实业集团有限公司，河北邢台 054000）

1 引言

经桥梁管养部门反映，我国在役桥梁特别是低等级道路桥梁运营情况令人堪忧，个别桥梁运营不足5 年，桥面湿接缝部位混凝土漏水严重，运营15 年以上的桥梁，病害更多，普遍会出现混凝土剥落、钢筋锈蚀、主梁下挠、板底裂缝等问题。

桥梁混凝土工程长期受活载作用，其病害较建筑混凝土更多，质量通病主要体现在3 个阶段。生产阶段：和易性不好；施工阶段：蜂窝、麻面、露筋、孔洞、干缩裂缝、缺棱少角；运营阶段：保护层脱落、钢筋锈蚀、碳化破坏、氯盐侵蚀、冻融循环。

2 生产阶段质量通病及控制措施

混凝土在拌和过程出现松散，黏结性能较差；拌和物黏聚力过大，流动性太差；拌和物中水泥砂浆不能完全将石料包裹；拌和物出现骨料和水泥浆离析。

1）原因分析

水泥标号选用不当，水泥标号与混凝土设计标号不匹配。桥梁混凝土多采用普通硅酸盐水泥P·O42.5 和P·O52.5，原C25 水下混凝土采用P·SA32.5 水泥已逐步被C30 水下混凝土取代，水泥采用P·O42.5，且为早强型；水泥用量过多则会导致混凝土拌和物黏聚力过大，浇筑困难；水泥凝固时间过快，会导致混凝土坍落度损失过大，浇筑性能变差；进场粗细集料材料劣质，级配差，砂的细度模数不满足试配混凝土要求；施工坍落度小，不易振捣，坍落度大，构件成型较差，且影响拆模时间和外观；拌和站计量系统未检定，其精度不符合规范要求；搅拌时间短，混凝土拌和物不均匀，骨料和浆液并未能充分结合。

2）预防措施

要根据拟配置的混凝土等级合理匹配水泥品种和型号，并通过掺加硅灰、矿粉、减水剂等材料，开展配合比试验，选择经济优越的配合比；严格控制材料进场质量，不得以次充好，同时对骨料进行遮盖，确保含水率可测可控；严格按照现场试验得到的数据进行生产配合比拌制，严格计量器具检定；要根据环境温度、运输距离和浇筑工艺等确定混凝土坍落度，充分考虑混凝土拌和物的经时损失，由试验人员在拌和站及浇筑地点检查混凝土的工作性能，不符合要求的拌和物严禁浇筑入模，同时要翔实记录拌和物的坍落度；在一个工作班内，如混凝土配合比受到外界影响而有变动时，应及时检查；严格混凝土出料单交接制度，施工人员仔细检查出料单标明的混凝土等级、应用部位、方量、出料时间等，坚决避免管理混乱、多工序同时拌制不同等级混凝土而用错部位的问题发生。

3）处理方法

因和易性不好而浇筑成型的劣质桥梁混凝土构件，不得作为主要承重构件，可转做次要结构或附属结构使用。如病害较为严重，则应做报废处理。

3 施工阶段质量通病及控制措施

施工阶段的质量通病较多也容易发生，且混凝土一旦浇筑成型出现质量问题，将会造成极大损失，因此，现场要针对质量通病出现的因素、制定翔实的控制措施，同时要提高精细化管理水平，注重事先预防，加强过程管控，及时总结提炼，旨在提高内在质量和表面密实度和光泽度。

3.1 麻面现象

混凝土出现局部较为粗糙的表面，表面不平整无光泽，由分布密集的凹坑组成，有露浆或沾模现象。

1）原因分析

模板表面不光滑，木模板有毛面、钢模板黏附焊渣、焊瘤、水泥硬浆等杂物未抛光处理，拆模时混凝土表面模板粘连破坏；模板未浇水湿润或未涂抹隔离剂，混凝土构件表面拌和物水分被吸去，使混凝土失水过多或混凝土与模板粘连造成麻面；模板拼缝不严，局部漏浆，导致麻面产生；混凝土振捣工艺不合理或模板倒角处振捣不实，气泡淤积在模板表面形成麻点。

2）预防措施

无论采用木模板还是钢模板表面必须清理干净，不得有硬质杂物，同时要保证面板平整；混凝土浇筑前，应保证木模板表面湿润，钢模板隔离剂涂抹均匀，未发生风干等问题；要高度重视模板加工精度，使用前对拼装进行认真处理，通过嵌挤橡胶条、发泡胶、防水腻子等进行封闭，避免露浆；对于现浇桥梁等施工周期较长的部位，可采用长效模板漆，避免传统隔离剂风干，同时浇筑前要洒水湿润，不得形成积水；应根据浇筑部位、时间、温度等合理制定浇筑工艺，混凝土应分层均匀振捣密实，一般以混凝土表面呈水平并出现均匀的水泥浆和不再冒气泡为止，不显著下沉，表示已振实，即可停止振捣[1]；可采用复合材料、不锈钢复合板制作模板。

3）处理措施

市政桥梁如表面作粉刷的，可不处理；公路桥梁一般表面无粉刷，为保证其耐久性，可采用高强度水泥浆或超高性能水泥浆对表面进行处理。

3.2 露筋现象

指主筋、箍筋局部裸露在混凝土构件表面。

1）原因分析

钢筋保护层垫块位移、垫块强度不够或数量不足，致使钢筋直接触及模板；结构构件截面小，钢筋设置过于密集，导致混凝土无法充分流动包裹钢筋；混凝土配合比设计与结构混凝土要求设置不当，粗骨料过多或产生离析；模板拼缝处严重露浆，或模板胀模，导致水泥浆溢出；振捣棒撞击钢筋或踩踏钢筋，使钢筋发生位移；严重黏模或拆模时缺棱掉角。

2）预防措施

重点检查钢筋位置和保护层厚度正确，垫块满足设计和施工规范要求；局部钢筋过于密集部位，可采用细石混凝土或超高性能混凝土；混凝土浇筑高度超过2 m，应用串筒进行下料，防止过高卸落造成混凝土离析；做好模板湿润和接缝处理；避免振捣棒触碰钢筋和外力踩踏、撞击钢筋；准确控制脱模时间，科学制订拆模方案，事先解除相关约束，避免外力强行拆模，造成缺棱少角。

3）处理措施

应将露筋部位刷洗干净，剔除薄弱部位，根据露浆严重程度，采用高标号水泥砂浆、自密实细石混凝土或超高性能混凝土抹平。

3.3 裂缝现象

混凝土表面或内外产生开裂，因形成原因不同呈不规则性或规则性分布。

1）原因分析

混凝土养护不当导致失水收缩；过振，表面形成水泥含量较多的砂浆层；荷载裂缝。

2）预防措施

严格配合比设计，降低水灰比；科学制定浇筑与振捣工艺，采取二次抹面避免干缩裂缝；做好混凝土保湿养护；浇筑混凝土前，湿润模板接触面。

3）处理措施

表面裂缝可抹一层薄砂浆或超高性能砂浆进行封闭处理，较深裂缝可采用注胶方式进行封闭处理；贯通裂缝则需要对结构承载能力进行试验或论证，提出补强设计方案，如严重影响结构安全，则做报废处理或拆为他用。

3.4 蜂窝、孔洞现象

混凝土局部酥松、砂浆少、石子多、石子之间出现空隙，形成蜂窝状孔洞或混凝土形成空腔。

1）原因分析

混凝土配合比不准确或材料计量错误造成砂浆少石子多；搅拌时间短，没有充分拌和，混凝土和易性差；浇筑时间长或操作不当，造成混凝土离析；模板胀模、露浆或因振漏而造成蜂窝孔洞；钢筋过密混凝土无法通过，造成孔洞。

2）预防措施

混凝土搅拌时严格控制配合比，经常检查，保证材料计量准确；严格按照规范控制混凝土卸落高度；混凝土应充分拌和；混凝土浇筑要合理控制分层和分段；局部过密部位可采用自密实混凝土。

3）处理措施

混凝土有小蜂窝，可先用水冲洗后用水泥砂浆补平；如果是大蜂窝，则先将松动石子和突出颗粒剔除，后用高性能水泥砂浆抹平；对混凝土孔洞的处理，要结合设计、检测单位研究，形成补强方案，经批准后方可处理。

4 运营阶段质量通病及控制措施

运营阶段混凝土结构常出现保护层脱落、混凝土开裂、表面缺陷、钢筋锈蚀、桥面系损害等病害，主要是荷载和大风、雨水、冰雪、冻融等自然因素和社会因素作用下形成的破坏[2]。在运营期加强对混凝土桥梁的监测，并做好日常养护和专项养护，对桥梁及各部位建立翔实的运营监测和养护档案；采用专业化设备对裂缝、钢筋锈蚀和承载能力进行检测，科学评估加固方案；寒冷地区减少撒盐融雪，避免氯离子破坏混凝土；对荷载裂缝可采用粘贴钢板、碳纤维布、加大截面配筋加固等方法；对表面缺陷采用涂刷保护涂料等进行封闭处理，提高结构混凝土力学性能和长期使用性能。

5 结语

桥梁设计师和工程师要树立全寿命周期理念，从规划设计到桥梁建设，再到服役乃至拆除要充分考虑结构安全、经济性能和长期性能，鼓励推广应用超高性能混凝土、不锈钢复合板等新材料和智能建造机器人，探索桥梁工业化建造新模式，真正提高桥梁智能化和绿色化建造水平，培育产业工人，打造精品工程，延长桥梁混凝土使用寿命。