研究道路橋梁中現(xiàn)澆混凝土的質(zhì)量通病與施工處理

劉喜明

（棗強縣交通運輸局公路工程質(zhì)量監(jiān)督站，河北 衡水 053100）

0 引言

橋梁作為道路沿線范圍內(nèi)重要組成部分，其上部結(jié)構(gòu)大多采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，因受到不同方面因素的綜合影響，現(xiàn)澆混凝土可能出現(xiàn)各類質(zhì)量通病，影響結(jié)構(gòu)的正常使用。因此有必要針對不同類型的質(zhì)量通病，深入探討其產(chǎn)生原因、預防措施與治理對策。

1 露筋

1.1 現(xiàn)象與原因

露筋，即構(gòu)件中的鋼筋沒有被混凝土完全包裹，局部或全部外露。

導致露筋的原因可能有三種：一是墊塊漏放、發(fā)生位移或間隔距離過大；二是混凝土振搗不到位以致未能達到密實；三是在混凝土澆筑施工過程中有人員直接踩踏鋼筋。

1.2 預防與治理

露筋預防需注意以下三點：一是混凝土澆筑開始前認真檢查墊塊是否設(shè)置到位；二是混凝土振搗過程中防止振搗棒和鋼筋之間發(fā)生碰撞；三是混凝土澆筑施工中作業(yè)人員不可直接踩踏鋼筋。

修補露筋時，可按以下兩種情況進行處理。當露筋深度不大時，應先清除鋼筋表面浮漿與銹跡，然后用1 ∶2 的水泥砂漿進行抹壓，直到平整。當露筋深度較大時，應先將薄弱的混凝土層全部鑿除，然后用強度等級高于原結(jié)構(gòu)至少一個等級的細石混凝土進行澆筑和振搗，并做好灑水養(yǎng)護[1]。

2 蜂窩

2.1 現(xiàn)象與原因

蜂窩表現(xiàn)為混凝土表面沒有足夠的水泥砂漿導致石子直接外露。

導致蜂窩的原因通常有三種：一是下料時高度過大，導致混凝土中含有的石子砂漿發(fā)生離析；二是下料厚度過大，使振搗難以達到密實或過振、漏振；三是模板拼縫不嚴密導致漏漿或跑漿。

2.2 預防與治理

蜂窩預防應在澆筑開始前認真檢查模板及其拼縫，及時用膠帶粘貼或用膠條嵌填。澆筑前在模板上適當灑水潤濕，對下料高度予以嚴格控制，通常情況下不能超出2m，在澆筑樓板混凝土時需將下料高度控制在1m 以內(nèi)[2]。澆筑開始前，應先在底部澆筑一層厚度在50 ～100mm 范圍內(nèi)的水泥砂漿，其水灰比應和澆筑用混凝土完全一致?；炷琳駬v必須均勻和充分，采用平板振動器振搗的部位，其層厚一般不能超過200mm，采用插入式振搗棒進行振搗時，其作用深度通常為振搗棒長度+100mm，作用范圍通常為振搗棒直徑1.5 倍。正確掌握振搗持續(xù)時間，當表面產(chǎn)生浮漿時即可停止振搗。

治理蜂窩病害時，可按以下兩種情況進行處理。當蜂窩不大時，先用水進行沖洗，然后用1 ∶2 的水泥砂漿抹平并壓實。當蜂窩較大時，先將松散的突出顆粒與石子剔除，形成喇叭狀開口，然后用清水進行沖洗，再用水泥砂漿將其抹平和壓實。

3 孔洞

3.1 現(xiàn)象與原因

孔洞現(xiàn)象為混凝土中孔洞長度與深度都超出保護層厚度。

導致孔洞的原因主要包括以下四種：一是在鋼筋分布較為密集的部位下料時混凝土被卡?。欢腔炷涟l(fā)生離析，砂漿和石子分離；三是振搗沒有嚴格按照澆筑順序進行，存在漏振點位；四是下料厚度過大，振搗不充分或不均勻。

3.2 預防與治理

孔洞預防需注意施工時預留好清掃孔，在澆筑開始前安排專人做好清掃。在鋼筋分布較為密集的部位應使用細石混凝土進行澆筑；對混凝土的下料高度予以嚴格控制?；炷琳駬v必須密實，避免漏振點出現(xiàn)，包括構(gòu)件的角點和結(jié)合部等。

治理孔洞時，可按以下情況進行處理。修補混凝土孔洞前應先用濕麻袋將孔洞填滿，使其處在濕潤狀態(tài)下至少72h；鑿除不密實的混凝土，使洞口上部向外上傾斜，而下部應保持方正和水平；由人工使用鋼絲刷與高壓水對基面進行沖洗；在孔洞周圍均勻涂抹一層水泥漿，并用強度比原混凝土高一個等級的細石混凝土進行填補，同時做好分層振搗；澆筑與振搗完成后做好養(yǎng)護。對于面積較大的孔洞，需通過支模澆筑處理。

4 夾渣

4.1 現(xiàn)象與原因

夾渣現(xiàn)象為混凝土中夾有其他雜物，而且其深度已經(jīng)超出保護層厚度。

導致夾渣的原因主要有三種，一是混凝土材料中存在雜物沒有被發(fā)現(xiàn)，直接澆筑至模板當中；二是將模板安裝完畢后，未能及時清理木屑和木塊等雜物；三是現(xiàn)場施工時掉落的各類雜物卡在模板當中未能或無法取出。

4.2 預防與治理

夾渣預防需注意，如果混凝土中存在大量雜物，不可在施工中使用，應立即退貨。模板施工完成后，安排專人做好雜物清理。

一旦出現(xiàn)夾渣現(xiàn)象，應根據(jù)具體情況進行處治。當夾渣的面積相對較大，但深度較淺時，應先將夾渣處鑿除干凈，再用清水刷洗，然后在表面均勻涂抹一層水泥砂漿。當夾渣處深度較大時，先設(shè)置可靠的支撐結(jié)構(gòu)，然后鑿除夾渣部分，并安裝模板，清洗鋼筋和潤濕后，用強度等級比原結(jié)構(gòu)高一個等級的細石混凝土進行澆筑和振搗。

5 疏松

5.1 現(xiàn)象與原因

疏松，即部分混凝土未能達到密實狀態(tài)。

導致疏松的原因包括三種：一是水泥強度較低，或摻和料的摻加數(shù)量超標；二是混凝土振搗不充分；三是在嚴寒天氣條件下進行施工時沒有做好保溫工作，導致混凝土產(chǎn)生凍害。

5.2 預防與治理

預防疏松現(xiàn)象應注意嚴格控制混凝土原材料，加強混凝土振搗，防止漏振。做好日常保溫和保濕，避免早期凍害的發(fā)生。

出現(xiàn)疏松現(xiàn)象后，可按照以下情況進行治理。當疏松面積較大，且強度無法達到要求時，可考慮重建；與蜂窩及孔洞等質(zhì)量缺陷同時存在時，可一同處理；對于局部疏松現(xiàn)象，可使用壓力注漿的方法處理，并實現(xiàn)結(jié)構(gòu)補強，注漿材料常采用環(huán)氧樹脂或水泥凈漿。

6 裂縫

6.1 早期塑性收縮裂縫

6.1.1 現(xiàn)象與原因

早期塑性收縮裂縫表現(xiàn)為混凝土出現(xiàn)上寬下窄、橫縱交錯、短而彎曲的縫隙。

導致該類裂縫的原因主要為混凝土達到終凝后未能及時有效養(yǎng)護，使水分大量蒸發(fā)引起表面開裂。

6.1.2 預防

混凝土澆筑開始前應先在基層與模板表面適當灑水潤濕，合理做好混凝土振搗，選擇適當?shù)臅r機均勻噴涂養(yǎng)護劑?；炷脸跄?，要在終凝之前實施二次抹壓，但要注意不可直接在混凝土表面撒布干水泥。

6.2 干縮裂縫

6.2.1 現(xiàn)象與原因

干縮裂縫為長而稍直、十字交叉或呈放射狀。

混凝土內(nèi)外部水分實際蒸發(fā)程度不同故產(chǎn)生不同的變形，受風吹日曬持續(xù)作用后，表面水分散失速度較快，體積明顯收縮，但內(nèi)部溫度沒有明顯變化，收縮不大，混凝土表面發(fā)生的收縮變形會受到內(nèi)部的限制與約束，進而產(chǎn)生一定拉應力，導致混凝土表面開裂，或構(gòu)件由于水分大量蒸發(fā)而出現(xiàn)體積收縮現(xiàn)象，因受到地基的制約產(chǎn)生干縮裂縫。該裂縫大多出現(xiàn)在養(yǎng)護完成后一段時，或澆筑完成后7d 左右。

6.2.2 預防

通過加強早期養(yǎng)護能有效防止干縮裂縫產(chǎn)生，如覆蓋塑料薄膜、濕麻袋、濕草袋或均勻噴灑養(yǎng)護劑。

6.3 溫度裂縫

6.3.1 現(xiàn)象與原因

溫度裂縫表現(xiàn)為混凝土表面裂縫或貫穿裂縫，當出現(xiàn)在大面積結(jié)構(gòu)上時，一般為橫縱交錯。

混凝土內(nèi)部與表面處在不同散熱環(huán)境下，中心處溫度相對較高，而表面溫度則較低，由此形成一個溫度梯度，產(chǎn)生變形與應力。該應力大小與溫度差為正比關(guān)系，如果這一溫度應力超出混凝土自身約束應力，將產(chǎn)生裂縫。雖然這種裂縫在初期寬度不大，但隨著時間不斷發(fā)展會不斷變大，最終將完全貫穿。

6.3.2 預防

對大體積混凝土而言，其溫度應力大小主要和結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，即結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應力越大，產(chǎn)生裂縫的概率及其危險性越大。對此，為防止這種裂縫產(chǎn)生，最有效的措施就是對內(nèi)外部溫度差進行嚴格控制。在澆筑施工中應嚴格控制入模溫度，在氣溫較低的情況下施工時，混凝土入模溫度應達到5℃以上，而在氣溫較高的情況下施工時，應采取有效措施適當降低入模溫度，一般不能超過28℃。澆筑完成后做好覆蓋養(yǎng)護，連續(xù)養(yǎng)護時間應達到14d 以上。通過跟蹤測溫使混凝土內(nèi)外部溫差始終小于25℃，否則應采取有效措施加以改善。

6.4 沉降裂縫

6.4.1 現(xiàn)象與原因

沉降裂縫是受使用荷載、預應力、基礎(chǔ)變形等因素產(chǎn)生的裂縫，其特征因荷載的不同而有所差異。荷載或其他作用使構(gòu)件產(chǎn)生的拉應力超出混凝土自身抗拉強度，便可能產(chǎn)生沉降裂縫。

6.4.2 預防

（1）采用設(shè)計驗算或更改施工方法實現(xiàn)對應力值的有效控制。

（2）模板與其支撐系統(tǒng)應有滿足要求的剛度與強度，并確保地基受力保持均勻。

（3）當存在填土或軟土地基時，應將其充分夯實，或采取其他方法加固。

（4）在結(jié)構(gòu)差別相對較大的部位需采用特別的處理措施。

（5）在整體澆筑過程中應先澆筑豎向構(gòu)件，靜置一段時間使混凝土達到充分沉實后再對水平構(gòu)件進行澆筑，還要在混凝土達到終凝之前進行二次振搗。

6.5 裂縫治理

目前常用于道路橋梁現(xiàn)澆混凝土裂縫治理的措施主要有以下三種：表面封閉、灌漿與混凝土置換。

6.5.1 表面封閉法

在寬度不超過2m 的裂縫表面進行涂膜，以此提高構(gòu)件的耐久性與防水性，是一種操作比較簡單的裂縫治理方式，通過將裂縫表面完全封閉阻擋外界有害物質(zhì)不斷侵入，但該方法無法深入至裂縫的內(nèi)部，且不能在有一定水壓存在的裂縫中使用。該方法所有材料因修補目的與使用環(huán)境的差異而有所不同，常用材料包括彈性密封膠與聚合物水泥。

6.5.2 灌漿法

該方法是指利用化學灌漿材料對混凝土裂縫進行處理，除化學灌漿材料外，還可以使用膨脹水泥砂漿或快速凝結(jié)劑。若需要在裂縫的全深度范圍內(nèi)灌注修補材料來提高結(jié)構(gòu)的耐久性與防水性，則該方法最為合適。該方法通常使用在開裂相對嚴重的部位，尤其是已經(jīng)貫通的裂縫，該方法的應用能達到良好的修補效果。雖然該方法的操作比較困難，但主要操作和養(yǎng)護到位，能使混凝土結(jié)構(gòu)恢復至最初理想狀態(tài)，提高結(jié)構(gòu)整體強度。

6.5.3 混凝土置換

該方法的主要目的為去除已經(jīng)損壞或失效的部分，采用新混凝土或其他滿足要求的材料進行置換，具體施工工藝為：

（1）將已經(jīng)損壞或不滿足要求的混凝土剔除；

（2）對混凝土面層和鋼筋進行必要的處理；

（3）配制置換材料；

（4）粉刷并養(yǎng)護。

具體的置換材料類型要以使用條件與處理要求為依據(jù)選擇，需要綜合考慮與環(huán)境之間的適應性，以及自身的耐久性、抗腐蝕性、彈性模量、強度、熱膨脹系數(shù)和與基層之間的黏結(jié)性能，當前較為常用的置換材料包括以下幾種：水泥質(zhì)混凝土或水泥砂漿、聚合物與改性聚合物混凝土或砂漿。

7 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)是當前道路橋梁工程最常用的上部結(jié)構(gòu)類型，雖然施工技術(shù)成熟，但仍有可能產(chǎn)生一系列質(zhì)量缺陷或問題，以上對常見質(zhì)量缺陷或問題進行了初步分析與總結(jié)，旨在為實際橋梁工程現(xiàn)澆混凝土施工提供技術(shù)參考，保證現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。