薄壁空心高墩混凝土外观质量控制办法

薄壁空心高墩混凝土外观质量控制办法

一、模板的选择

在进行墩身施工前，需要对模板的单价、外观、加工难易程度、可周转次数、自重、以及保湿等性能综合比较，最终在组合钢模、大面积钢模、竹胶板等模板结构中最终决定采用大面积钢模。

这是一种工字木梁为肋，采用维萨面板的以木结构为主的模板。其最大优势在于面板与TOKA模板相同，采用芬兰进口的维萨板，这种厚覆膜木胶合板。虽然面板价格为国产胶合板价格的3～4倍。但模板板基质量好，在覆模不损坏的前提下，不用任何脱模剂，浇注的混凝土为亮光型，外观极好。当然，采用覆膜木胶合板模板时，在每次模板提升安装前要进行认真的模板清理，这项工作对混凝土感观质量影响极大。维萨板清理时，不宜涂刷脱模剂，只需采用棉丝醮少量清机油(只要棉丝上有清机油即可)将模板面板擦拭干净。

面板接缝，用单面胶带进行处理，单面胶只贴在模板面板上，不与混凝土粘连，避免双面胶与混凝土表面，在拆模后接缝处出现印痕。

穿墙对拉螺杆采用PVC管套保护，拆模时抽出倒用，不能使用埋入式，拆模时切除外露部分，混凝土表面留有钢筋，容易锈蚀，对混凝土表面产生污染。或者将对拉杆三节制作，中间一节留在混凝土内，两端从扣碗内拆除作为工具倒用，拆模与混凝土表面处理都非常方便。

二、混凝土

2.1 原材料

原材料的稳定，对混凝土的外观质量影响特别大。

(1)水泥:应选择同一厂家供应的同一品牌优质水泥。制作混凝土试件观察色泽、润滑度、细腻度。经试验比较,最后选用优质硅酸盐水泥。

(2)粗骨料:选用花岗岩碎石,粒经控制在5～25mm,并严格控制级配和粉尘含量,根据当地石料场生产情况,宜采取二次级配,碎石进场验收还要检查其颜色变化,岩脉量控制在3%以下。

(3)细骨料:选用中砂,细度模量2.6～2.9，2.5mm筛孔累积筛余量不得大于15%，0.315mm筛孔累积筛余量在85%～92%之间。同时严格控制含泥量,含泥结块粉细砂严禁使用。

(4)外加剂:选用缓凝、早强、引气量小、掺量少的高效外加剂,不致因外加剂掺量大而引起混凝土浇筑产生浮浆,影响外观色差。要通过试验选择与水泥相容的最佳外加剂。

(5)掺合料:掺用适量的粉煤灰能提高混凝土的和易性,减少混凝土外表气泡。粉煤灰要求经磨细加工达到一级灰标准。

2.2 塌落度

根据《混凝土泵送技术规程》，塌落度与混凝土的泵送高度有关。一般30m以下取12～14，30～40m 之间取14～16；60m～100m取16～18，100m以上取18～20(均指入模时塌落度)。坍落度经时损失值可根据施工经验确定，无施工经验时，应通过试验确定。塌落度过大，混凝土容易产生水平裂缝。2.3 砂率

一般取38～45。砂率与混凝土的泵送性能及泵送高度有关。一般混凝土60～80m的泵送高度泵压损失在5～6MPa。在满足泵送条件的情况下，砂率应是越小越好。60～80m左右的高度砂率应控制在38～40左右。高砂率的混凝土，因砂子小，石子大，在振捣时混凝土表面产生厚厚的一层浮浆，并发生泌水。浮浆层最大的危害是在地震波作用下，水平剪力容易导致砂浆夹层破坏。

2.4 水泥用量

高标号混凝土水泥用量大，在350～500Kg之间，水泥用量过大会使混凝土表面产生龟裂，且非常严重。高标号混凝土施工的一大误区是强度依靠增加水泥用量来获得。解决的方法是加粉煤灰及矿粉。粉煤灰的掺加有等量取代法与超量取代法两种，建议采用超量取代法。每方混凝土掺量在70～80㎏左右。水泥用量越大，混凝土的粘滞性越大，泵送越困难。

水泥用量多，则水化热大，易产生收缩裂缝，如某桥C40的混凝土，水泥用量达400㎏，28天强度达到58.3Mpa，这不仅仅加大了水化热对混凝土的负面影响，而且在经济上也不合理。混凝土的配制

强度，按下式计算：

fcuo=fcuk+1.645σ

式中fcuO—混凝土施工配制强度(Mpa)；

fcuk—设计的混凝土立方体抗压标准强度值(Mpa)；

σ—施工单位的混凝土强度标准差(Mpa)，(当混凝土强度等级低于C20时，σ不得低于2.5，当混凝土强度等级高于C25时，σ不得低于3.0) 。

根据上式，例如混凝土设计为C40时，配制强度达到44.9Mpa即可。所以没必要加过多的水泥，强度应比设计强度大10～13%。水泥用量大小，体现了试验室配合比试配水平，施工单位的管理水平和项目的经济效益意识。

此外，水泥用量过大，其泌水严重，特别对于墩身等垂直浇注的结构，表现得更为突出。《泵送混凝土技术规程(JTJ010-95)》第3.2.3条规定，水泥用量较大的混凝土应做压力泌水试验，并有相应规定。

2.5 混凝土浇筑

混凝土入模时应该注意，混凝土下落自由落差不得大于2.0m,为防止混凝土落速过快而离析,要在串筒、溜管内设置减速叶片,这样可同时防止对已浇筑完毕的混凝土产生过大的冲击,形成空洞。严格采用薄层法浇筑，分层厚度不得大于30cm。砼振捣要均匀充分, 但不能过振。一般每个个插入点振捣时间控制在20～25 s之间,使被振动部位的混凝土成一水平面，砼表面不下沉且不再出现气泡为止,插入深度以伸入下层5～10 cm为宜。

三、拆模

为保护墩身表面不受损伤,拆模时间应在混凝土浇完3天以后拆模(混凝土强度>5.0MPa)。拆模后,立即用与墩柱混凝土同配合比混凝土堵塞拉杆螺栓孔,并进行封口表面处理。拆模时,禁止在混凝土与模板缝内撬开模板、或脱模后模板掉落擦伤混凝土表面。

四、混凝土的养护

该桥混凝土的养护采用了三种方法，一是浇水养护，二是使用养护剂，三是保湿养护。其中采用喷涂养护剂的方法混凝土表观质量最差。

由于养护剂消解时间长，在混凝土表面有留赘现象，容易形成混凝土表面“花脸”、“长癣”，对外观质量影响大。而目前，因国家或地方对混凝土养护剂没有明确的统一的技术标准或规范，养护剂生产厂家与品质千差万别，参差不齐。所以不是理想的选择。

在墩柱养生时，我们在内层采用无纺布包缠，外覆塑料薄膜。养生时，如直接采用塑料薄膜缠包于混凝土上，混凝土水化热上去后，薄膜与混凝土表面发生化学反应，混凝土容易产生“花脸”。所以在养生时，不能使混凝土与缠包物表面发生接触，其方法是先用方木包角，再用无纺布缠包，外面再用厚一点的薄膜包缠，以达到保湿目的。养生中，避免冷水直接冲洗混凝土面，而是采用喷雾水枪对无纺布喷水保湿。保湿养生期，墩身底节实体段为14天，其它部位为7天。

五、混凝土外观质量通病的防止措施

混凝土外观有多种通病，在该特大桥施工中，从以下各方面采取了措施，取得了较满意的效果。

5.1 冷缝

大多由于混凝土供应不足、运输不畅或泵送时堵管等原因，以至于混凝土浇筑不连续，从而造成冷缝。实际施工中，以泵送为第一浇注方案，同时采用吊斗与塔吊作预案，防止现场泵机损坏，导致混凝土不能连续。

5.2 裂缝

高强度高标号高泵送性混凝土，表面往往会产生不同程度的裂缝。有轻微腐蚀的环境裂缝不大于0.2mm，防水混凝土裂纹不大于0.1mm，对钢筋都不会产生锈蚀影响。但施工中应尽量避免混凝土表面产生裂缝。

混凝土裂缝控制措施有多种，优化配合比，选用材料、施工工艺方法都有影响。对薄壁墩底部的实体段大体积混凝土，保证两个25℃温差要求，同时对拆模时间限制在4天左右，避免在混凝土绝对温升最高时段拆模。当然，大体积混凝土也可采用补偿收缩混凝土，添加微膨胀剂。但添加微膨胀剂的后果是会产生碱集料反应，混凝土“花脸”，所以一般只用下限，或尽量避免采用。