公路橋梁混凝土質量控制探討

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公路橋梁混凝土質量控制探討

摘要:為提高公路橋梁混凝土的質量,文章列舉了公路橋梁混凝土存在的質量通病,包括原材料質量不合格、混凝土蜂窩、麻面、孔洞、漏筋等等,并分析了每種病害的成因。為防止橋梁混凝土出現以上這些病害,指出需要嚴格把控混凝土施工過程中的原材料選擇、配合比設計、拌合與運輸、模板安裝、澆筑和振搗以及養生等各個工序。在橋梁混凝土施工完成后,還要對其質量進行檢測,文章列舉了檢測的常用方法,闡述了每種方法的基本原理,分析了每種方法的優缺點,并推薦采用回彈法檢測橋梁混凝土質量,采用工程實例說明了回彈法檢測橋梁混凝土強度的原理及數據分析過程。指出通過對橋梁混凝土施工全過程控制及施工完成后的質量檢測進行把控,進而提高整個橋梁工程的質量。

關鍵詞:公路橋梁;混凝土;施工質量;回彈法

1引言

公路橋梁是我國公路交通的重要組成部分,而混凝土施工又是橋梁施工的關鍵工序?,F階段,公路橋梁混凝土依然存在原材料質量控制不嚴格、混凝土蜂窩、麻面、孔洞、漏筋等質量通病,因此施工中應該嚴格把控各施工工序,進行混凝土施工的全過程控制,保證混凝土的施工質量。

2橋梁混凝土施工中常見質量問題

2.1原材料質量不合格

在橋梁混凝土施工過程中,需許多施工單位為了獲取更大的利潤,在選擇材料時對于材料價格方面考慮較多,可能會選取一些性能較差但價格低廉的材料[2],從而導致混凝土出現安全質量隱患。

2.2混凝土蜂窩

混凝土蜂窩是指混凝土局部酥散,石子較多但砂漿量卻很少,導致石子間出現空隙,外觀表現為類似于蜂窩的孔洞[3]。出現蜂窩的原因有:混凝土配合比不當;混凝土攪拌時間短導致混凝土不均勻;未振搗至密實狀態;混凝土下料方式不正確,沒有分層下料,或是下料前未設置導筒,導致混凝土離析;混凝土模板存在縫隙,導致水泥漿流失;鋼筋間距小,粗集料粒徑過大,鋼筋阻隔了粗集料的通過[4]。

2.3混凝土麻面

混凝土麻面是指混凝土局部表面砂漿量不足,導致表面粗糙不平整,出現小凹坑和麻點。出現混凝土麻面的原因有[5]:脫模劑涂刷不均勻或模板部分位置漏刷,使得脫模時模板與混凝土發生粘連;混凝土振搗不密實,導致模板表面存在氣泡;模板表面粗糙,或粘有雜質;模板拼裝存在縫隙造成漏漿。

2.4混凝土孔洞

混凝土孔洞是指混凝土結構內部空隙尺寸較大,局部沒有混凝土或蜂窩情況特別嚴重,造成鋼筋局部或全部裸露。造成這種問題的主要原因有:在鋼筋布設較密的部位或預留孔洞和埋件處,混凝土無法正常下料;振搗不到位;混凝土離析或出現嚴重跑漿現象[6]。

2.5混凝土漏筋

混凝土漏筋是指混凝土內部主筋和副筋局部裸露在結構表面的現象。出現漏筋的原因有:振搗導致保護層墊塊移位,使得模板直接與鋼筋接觸;鋼筋布設間距較小,粒徑較大的碎石被卡住,導致鋼筋周圍空隙無法被混凝土充滿[7];混凝土離析或模板不嚴密造成漏漿,使澆筑部位缺漿;振搗棒撞擊到鋼筋,導致鋼筋移位;過早拆模,混凝土邊角脫落造成漏筋。

2.6混凝土施工縫夾層

混凝土施工縫夾層是指施工縫處的混凝土缺乏較好的結合,導致出現縫隙或縫隙中存在雜物。出現施工縫夾層的原因主要為:混凝土分層澆筑時,下層混凝土初凝后再澆筑上一層混凝土,使上下兩層混凝土間粘結力受到了影響;下層混凝土表面存在雜物,施工人員在澆筑上層混凝土時未進行處理,導致雜物混入混凝土內部。

3橋梁混凝土質量問題控制措施

3.1混凝土原材料的選擇

原材料必須從正規廠家進料,嚴禁以次充好。施工過程中,建設單位和監理單位也必須按規定對施工原材料進場抽檢,檢驗合格的原材料方可使用。

3.2嚴格進行混凝土配合比設計

混凝土配合比應根據橋梁混凝土強度等級、和易性和耐久性等要求確定,生產配合比應結合施工現場原材料的含水率確定[8]。必須嚴格進行混凝土配合比設計,在實驗室經過試配確定。當施工現場原材料出現較大變化時,必須進行配合比調整,以保證混凝土質量?;炷恋膹姸群退冶缺仨殗栏癜凑赵O計與施工要求確定,并滿足現場施工的要求。

3.3混凝土的拌合與運輸

為了保證混凝土配合比準確,混凝土攪拌設備必須經過標定后方可使用。混凝土拌合過程中嚴格控制加料順序和拌合時間,不得隨意調整混凝土配合比。混凝土應保證拌合均勻,不得出現離析和泌水等現象?;炷涟柚仆瓿珊螅瑧訖z測坍落度,并制作強度試件[9]。為了防止混凝土離析,運輸應采用水泥混凝土攪拌運輸車?;炷潦┕B續進行,運輸到施工現場混凝土必須保證和易性符合要求。現場檢測混凝土有無離析和泌水現象,并檢測坍落度是否符合要求。泵送混凝土施工時,應保證混凝土的可泵送性,防止混凝土離析和堵管[10]。

3.4模板的安裝

模板應采用不易變形的鋼模板,并對其表面的雜質進行整修。模板安裝必須保證平整,接縫處封堵嚴密不漏漿。為了方便脫模,應在模板表面涂抹脫模劑,但不得使用廢機油,以防污染混凝土表面。安裝模板時應注意保證鋼筋保護層厚度,不得出現漏筋現象。保證模板支撐質量,防止在混凝土施工中出現跑?,F象。

3.5混凝土的澆筑和振搗

混凝土澆筑過程中應注意防止離析,做好振搗,保證混凝土密實。當澆筑高度超過2m時,必須采用串筒、溜槽等設施輔助施工,以防止混凝土離析。混凝土澆筑厚度不宜過大,以保證混凝土振搗質量,分層施工時應在90min內進行上層混凝土澆筑,防止混凝土凝結產生工程縫[11]?;炷琳駬v必須保證振搗時間和深度的要求,以防止振搗不均勻導致出現分層、泌水等現象。施工中應加強監管,保證混凝土的振搗質量。

3.6混凝土的養生

混凝土養生必須保證濕度和溫度,并將混凝土用土工布或麻袋覆蓋,定期向混凝土表面灑水,防止混凝土產生干縮裂縫。夏季施工中混凝土表面溫度不宜過高,冬季施工時應注意保溫。當施工現場的同條件養生試塊強度達到設計要求時,即可拆模。拆模時應注意保護混凝土,不得錘擊模板,防止損壞混凝土。拆模后如果發現混凝土表面存在蜂窩麻面現象,應采用同標號砂漿進行修補。

4橋梁混凝土質量檢測方法

4.1橋梁混凝土常見質量檢測方法

為保證橋梁混凝土的質量,除了在施工中嚴格把控各個施工工序,還要強化混凝土的質量檢測驗收工作,及時發現并整改質量問題。橋梁混凝土質量檢測方法主要有回彈法、鉆芯法、超聲回彈綜合法[12]等。

4.1.1鉆芯法

鉆芯法是利用專用鉆,從混凝土中鉆取芯樣,以檢測混凝土強度或觀察混凝土內部質量的方法,是一種半破損的質量檢測方法。鉆芯法可以準確反映混凝土內部強度和內部結構情況,但會造成混凝土結構破損,若鉆取位置不當,還可能會影響預埋管線的正常工作,而且鉆芯后需要對孔洞進行回填。

4.1.2超聲回彈綜合法

超聲回彈綜合法是綜合利用金屬超聲波和回彈儀,在構件一側測量混凝土的回彈值和聲時值,再利用公式計算出混凝土的抗壓強度。此方法可以更全面地反映混凝土質量。

4.1.3回彈法

回彈法是一種間接測試方法,利用回彈儀測試混凝土表面的回彈值及碳化深度值,通過測強曲線推定混凝土的抗壓強度,這是一種無損檢測技術。回彈法靈活方便、操作簡單,因此是目前橋梁工程混凝土質量檢測的常用方法,本文也推薦使用此種方法進行混凝土質量檢測。

4.2利用回彈法檢測橋梁混凝土質量案例

某高速公路特大橋全長1207m,起點樁號為K86+356.30-K87+563.30。設計橋跨結構采用預應力混凝土雙線連續梁,橋梁混凝土施工采用現澆施工。橋梁混凝土強度為C50,施工中注重對混凝土的質量控制,并對混凝土強度采用回彈法進行檢測。

4.3回彈值測量與數據處理

進行強度檢測的構件應達到28d齡期,保證進行橋梁混凝土回彈值測量數據收集時,應對構件分測區進行檢測,每個測區測量16個回彈值。剔除其中3個最大值和3個最小值,取中間的10個測量值,計算平均回彈值Rm?;貜椃z測橋梁混凝土強度如圖1所示,檢測結果詳見表1。對橋梁混凝土構件分5個測區測量回彈值,將中間測量值取平均值后得到5個測區平均回彈值Rm分別為47.8、49.4、44.4、50.3、47.0,將其帶入公式3-1計算得到各個測區的抗壓強度如表1所示。通過對表1數據進行分析可知,所測各構件的抗壓強度均高于混凝土設計等級C50,符合設計要求,混凝土強度合格。

5結語

橋梁工程的質量很大一部分取決于混凝土的質量,因此要嚴格把控混凝土施工過程中的原材料選擇、配合比設計、拌合與運輸、模板安裝、澆筑和振搗以及養生等各個工序,防止橋梁混凝土出現質量問題。橋梁混凝土的質量檢測對于混凝土質量也至關重要,常用的質量檢測方法有回彈法、鉆芯法和超聲回彈綜合法等,其中回彈法相較于其他兩種方法操作更加靈活方便,因此推薦使用回彈法檢測混凝土質量。

作者:梁超 單位:內蒙古高速公路工程檢測有限責任公司

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