高性能混凝土桥墩施工质量通病的原因及对策

2022-09-11

1 高性能混凝土桥墩施工常见的质量通病

当前我国铁路客运专线混凝土施工基本都采用高性能耐久性混凝土, 由于混合料中的各种组分密度差异以及由多种细骨料混合, 当搅拌不均匀, 浇注、捣固工艺不规范等, 容易使混凝土拌和物产生离析、泌水、不均匀体积收缩, 混凝土结构产生不同程度的裂纹、沙面、水印, 不但影响其表面美观, 有的裂纹还可能危及结构的强度。高性能混凝土桥墩施工常见的质量缺陷主要有:沙面、水印;气泡多;颜色不一致;两边对称裂纹;不规则裂纹;表面脱皮。

2 质量通病的原因分析及对策

2.1 出现沙面和水印

原因分析:高性能混凝土施工出现沙面和水印, 它的起因与混凝土拌和物不均匀、有离析现象、凝固时间长以及灌注速度没有配合好、捣固工艺不规范有关。确保了混凝土工程的质量和使用年限。对策:正确的混凝土混合料有效拌制时间不应少于3 m i n, 才能充分拌匀版和料并发挥减水剂的作用;如用搅拌输送车运送混凝土拌和物, 途中运输车的搅拌时间不应超过30min, 即混凝土拌和物在搅拌机的搅拌时间可以缩短, 但不应少于2min, 泵送灌注混凝土的入模板坍落度以14cm~16cm为宜。采用插入式振动器, 其振捣棒距模板应为1 0 c m, 混凝土入模 (每层) 捣固前应将混凝土拌和物耙平, 并使模板边周围的混凝土比中间稍高出1 0 c m左右, 然后再振捣, 每处振捣的时间不宜过长, 不使混凝土离析。

2.2 混凝土表面气泡多

原因分析:混凝土混合料在搅拌过程中都会引进一些气泡, 掺加的外加剂也会引进一些气泡, 混凝土内的气泡含量一般为2%~4%。对策:混凝土灌注时要求模板光滑整洁, 均匀涂刷脱模剂;混凝土灌注每层厚3 0c m捣固一次, 混凝土入模 (每层) 捣固前应将混凝土拌和物耙平, 并使模板边周围的混凝土比中间稍高出10cm左右再振捣, 振捣棒距模板1 0 c m, 振捣点与点之间的距离为1 5 c m~2 0 c m, 快插慢拔, 每处的振捣时间为10s~15s, 最多不超过20s。在振捣过程中气泡就会沿着模板边向上排出, 其速度为2cm/s。振捣过后应用捣固锤或人工踩踏模板边的混凝土, 将个别还滞留在模板边的气泡完全排尽。

2.3 混凝土表面颜色不一致

原因分析:一是模板本身有污垢, 如残留有铁锈或涂刷过多的油;二是混凝土拌和物干稀不均。对策:浇注混凝土前, 应将模板清理干净, 不应留有铁锈和污渍, 涂擦一层薄薄的脱模剂即可;前后浇注的混凝土干稀度应尽量一致, 坍落度不均匀的误差应控制在≤±2 cm范围。

2.4 构筑物两边有对称裂缝

原因分析:一般是灌筑的构筑物混凝土面积比较大, 用两个或多个串筒送料, 振捣时没有先耙平而用振捣器赶浆, 致使粉煤灰浆集中形成稀浆与混凝土分离, 不均匀收缩且凝固慢, 此处稀浆的强度很低, 稍微有点温差就容易产生裂缝。对策:在混凝土振捣前, 应先用布料工具将入模的混凝土耙平后再按规范要求振捣。

2.5 混凝土表面产生不规则的裂纹, 温度裂纹

混凝土浇注前后, 混凝土内外温差小出现小缝;内外温差大则出现较大的缝。原因分析:浇筑时, 混凝土内部的温度较高, 与环境气温、骨料、拌和水温度以及每立方米混凝土的水泥用量多少有关。对策:控制混凝土温度应力裂缝, 使混凝土内外温度差≤25℃, 最好是控制在<20 C°范围。具体养生降温方法主要有三种:一是内降法, 内降法于大体积混凝土的施工降温, 方法是在混凝土结构物内安设冷却水管, 但要注意通过水管内的水温与混凝土的温差控制在≤2 0℃的范围。二是外保法, 外保法适用于混凝土体积不大, 但内外温差较大时, 方法是在灌注混凝土时, 2 0℃在模板外设保温层, 使混凝土的热量向外散发时蓄积在模板边, 这样可减少混凝土的内外温差。三是内降外保法, 即内通冷却水管, 外设保温层, 从而确保混凝土的内外温差尽可能的小。

2.6 混凝土表面出现脱皮

原因分析:混凝土浇筑完成至拆模后表面出现脱皮现象, 主要原因有, 模板的脱模剂质量差, 涂抹时不均匀或有漏涂, 拆模时混凝土部分表面粘结在模板上;浇注混凝土前, 模板内表面留有旧灰渣, 浇注后旧灰渣粘在新鲜混凝土的表面, 影响光面;拆模时间过早, 此时混凝土表面的抗拉强度小于混凝土面和模板面的粘结强度, 造成混凝土表面脱皮。对策:灌注混凝土是必须选用好的脱模剂, 涂抹时一定要均匀且不漏涂;灌注混凝土前务必将模板内表面的旧灰渣清除干净, 并涂刷好脱模剂后再灌注混凝土;适当晚一点拆除模板, 待表面混凝土的抗拉强度大于混凝土面和模板面的粘结强度时才能拆除模板。混凝土面和模板面的粘结强度可根据模板面的实际情况预先进行拉拔试验测定, 以试验结果为依据进行施工控制。试验证明, 混凝土的抗拉强度约为抗压强度的1/1 0, 拆模时为使混凝土表面不粘模, 要等到表面混凝土的抗拉强度大于混凝土面和模板面的粘结强度时才能拆除模板。

3 结语

针对高性能混凝土在桥墩施工中出现的质量通病, 对其产生的原因进行了分析, 提出了具体的防止对策, 通过在武广客运专线施工实践证明, 上述对策是科学的、合理的, 能够有效的防止高性能混凝土在施工中出现常见的质量通病, 取得了良好的质量效益和经济效益, 值得在类似工程施工中借鉴。

摘要：随着铁路客运专线的大面积开工建设, 高性能混凝土在客运专线施工中的应用越来越多。我国客运专线建设标准高、技术要求高、质量目标高, 要实现质量零缺陷, 达到设计使用年限100年的目标, 如何防止高性能混凝土施工中的质量通病, 确保高性能混凝土的施工质量是重中之重, 值得认真研究。本文就高性能混凝土桥墩施工中常见的质量通病进行分析, 提出相应的对策。

关键词：高性能混凝土,质量通病,对策