湘高速混凝土工程外观质量控制及管理.doc

高速混凝土工程外观质量管理及控制刘远东中交一局 【摘要】 本文结合笔者多年的工作实践和经验，针对高等级公路或市政工程结构物砼外观质量要求已上升到美观要求，从混凝土工程外观质量存在的常见问题入手，以某山区高速公路桥涵结构物为例，简要说明其影响因素，进而比较系统地介绍了混凝土外观质量的监控措施，说明了加强施工过程各个环节控制对保证砼外观质量至观重要，充分体现施工过程控制的必要性和重要性，从而达到抛砖引玉的效果。【关键词】 混凝土 外观质量 施工过程 监控措施 细部处理1、前言：改革开放以来，特别是国家确立西部大开发战略后，随着国家基础设施建设力度的加大，并从长远考虑，对铁路、公路、市政等工程建设中，外观主体以块石、面石、料石等非混凝土工程镶面的结构逐渐被以混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土等所取代，对于混凝土工程的内在质量，人们一直都很重视，且在长期的施工中已形成了一套成熟的质量控制措施。而对于外观质量，却没有相关的质量控制理论，实践经验也很少，有时候重视程度也不够，但随着经济的逐步发展，高速公路等级标准和人们审美观点的不断提高和审美观念的不断更新，结构物砼外观质量要求已经成为一项非常重要的硬性指标，对混凝土工程的外观质量要求将愈来愈高，尤其是在城市道路工程和山区高速公路建设中，为了与周围环境相协调，已将混凝土结构物作为沿线景点设计和布设，分别体现城市精品工程和山区高速公路的风貌。同时，混凝土外露面的观感效果也成为现代化施工企业体现施工水平的一个重要方面，也是业主管理目标中的一个硬性指标，因此，在施工中加强对砼外观质量的监控显得尤为重要。笔者作为渝湘高速公路业主主要管理者，对结构物混凝土外观质量管理工作尤为重视，并在日常管理中采取了许多必要的和有效的管理措施，以期使渝湘高速公路桥梁、涵洞及隧道等结构物的外观质量上一个新台阶。2、工程概况：渝湘高速公路上酉段，全长31.95km，是典型的山区高速公路，其中特大桥、大桥8018 m /20座，中桥354 m/5座，隧道17362.33 m/4座，互通立交2处，小桥42 m /2座，盖板涵洞、通道33座，路面设计宽度24.5m，左右分幅，部分地段左右分线，结构物工程均设计为钢筋砼或部分预应力砼。如此密集的桥涵结构物及其特殊性，在施工中如何加强对砼外观质量的监控，将成为本路段施工质量的窗口及形象。现根据多年的施工经验，通过此项工程近二年的施工实践、优化和总结，使得混凝土外观质量常见问题、影响因素及监控措施逐渐得到完善。下面就此谈一点看法：3、制定混凝土外观质量管理措施3.1、制定混凝土外观质量控制目标：首先工程要求或施工需要制定结构物砼外观质量标准和控制目标，其次根据质量标准配置相应的设备和设施，最后就是制定混凝土施工工艺标准，并在施工过程中加强工序环节控制和细节处理。总体目标：就是桥涵等结构物混凝土外观密实，无气泡、麻面等缺陷，混凝土外露颜色均匀一致，外观视觉感观良好。3.2、执行混凝土外观工程首件制验收制度桥涵等结构物混凝土外观质量与施工模板和施工工艺影响较大，且为一次性成型。因此，为保证混凝土外观质量，施工模板进场后，必须经过业主指定的质检小组的专业验收，不合格不得使用；混凝土施工组织和施工工艺必须经过监理审查和批准，否则不得进行施工；在正式进行外露混凝土施工前，必须先按批准的施组和经验收的模板进行首件制施工，首件经验收合格后，并且完成首件总结后，方可正式进行施工。3.3、组织现场技术交底和各标段现场交流学习会为使渝湘高速公路各标段桥涵等结构物混凝土外观质量上一个新的台阶，由业主牵头多次组织各标段进行现场相互交流和学习及现场技术交底会，取长补短，积累经验，互相提高，从而整体提高渝湘高速公路的混凝土外观质量。4、混凝土工程外观质量的常见问题：根据多年的实践，混凝土的外观质量问题主要表现有：混凝土色泽不一样，表面蜂窝、麻面、斑点、露筋、跑模，混凝土几何尺寸出现变形、线条不明、缝隙夹层、水泡气孔多、缺棱掉角以及行人、汽车、摩托车提早上路，形成明显的车撤等影响美观。5、影响混凝土工程外观质量的因素：混凝土工程外观质量的好坏，与很多因素密切相关，如施工人员素质、环境影响、施工设备、施工配合比、施工工艺、原材料、施工管理办法等等，而一个影响因素后也可导致几种外观质量问题，一种外观质量问题也可能由多种影响因素引起。6、混凝土工程外观质量的监控措施：由于混凝土外观质量的影响因素很多，要想减少或消除混凝土工程的外观质量缺陷，当然也必须从多方面入手，根据多年经验，发现主要应从如下几方面采取监控措施。6.1、测量控制：在结构物每道工序施工前用全站仪进行精确坐标放样，重要部位进行交叉复核，确保结构物轴线中心位置，边线位置、垂直度及平面尺寸准确。施工后再进一步复核放样为下道工序施工作准备。6.2、组成混凝土的原材料控制：选择极配较好的砂、石料，并控制石粉含量不超标，选用合格的砂、石等材料。在同一结构物必须采用同一料场的材料，几种材料不得混合使用在同一结构物砼内，从材料源头开始进行控制。6.2.1、施工前严格把握好原材料进场关。混凝土构成材料水泥、砂、碎石和外加剂等应选择同一产地、同一品质、同一颜色的，并且同一单位工程尽可能采用同一批原材料。原材料应干净、无杂质，这样可以有效地避免因原材料不完全相同而造成混凝土外观颜色不一致或出现斑点等现象。6.2.2、施工中加强水泥的现场检查。对每批进场水泥都要检查其出厂合格证书，并现场抽样送实验室检验，测定其强度、初终混凝时间、安定性等指标，只有全部合格才可使用。随时检查水泥的储存条件，确保干燥、通风、防风雨、防潮湿。禁止施工队伍使用过期或被雨淋而结块的水泥，因为它不仅会影响混凝土强度，而且会使浇筑的混凝土有深色斑点，影响混凝土外观质量。6.2.3、除特殊情况外，严禁使用山砂或深颜色的河砂，控制砂的粉尘含量、含泥量小于规范或规定允许值，否则，砂外观颜色会有深色的斑点或泥黄色，随时对进场砂进行筛分，检测杂质含量，进行压碎值等试验，选用中砂且大致均匀，这样有利于混凝土密实光洁。6.3、模板控制 ：模板主要是保证砼在凝固和成型过程中，按设计要求不走样不变形，关键是刚度和强度及几何结构尺必须满足设计要求。在混凝土工程施工前，要精心设计大快或整体模板。结构物主体混凝土模板一般应采用整体式钢模板，其整体刚度和各部位强度必须符合振实混凝土的模板要求，承受的侧压力不能小于50kN/m2，面板厚度宜为810mm，钢模叠放的支点和吊点选定，应使挠度不超过L/200且5mm（L为模板长度）。盖板和梁底面的光洁效果可采用在平整的钢底模上垫橡胶板等以获得均匀的底面来实现，有条件的部位也可采用垫有机材料实现。 6.3.1、按结构尺寸设计出模板并经过测量放样后进行模板安装。6.3.2、模板在设计时进行强度、刚度及稳定性验算，主要是对模板面板、模板横竖楞、竖向大肋、横向大肋及拉杆等进行验算，必要时按施工经验进行设置。6.3.3、对大表面砼必须设置横向大肋、竖向大肋，最后在横、竖大肋交点处设置对拉螺杆，或在上道工序施工时，预先预埋构件进行设置拉杆。对于墩柱等必须设置围箍或柱箍，有足够刚度，保证不变形不移位。6.3.4、在混凝土浇注前进行模板加固检查，对于所采取加固措施在计算或验算通过或经验值能够满足要求，方可允许开盘。6.3.5、对于砼分次浇注，模板不能一次支到位，则必须设置施工缝，在模板接缝和施工缝处设置止水带，在浇注下一次或下一循环砼时，对前一次或前一循环（翻模）固定模板拉杆螺栓进行二次紧固，防止在接缝处漏浆。6.4、混凝土配合比设计及试验控制：进场后原材料砂、石、水泥加强抽检，对水泥安定性必须进行检验，拒绝不合格材料进场使用。严格按配合比进行准确投入使用，不得随意调整配合比，导致实际配合比与设计配合比有出入，从而影响砼质量，严格控制水灰比。6.4.1、混凝土配合比设计的好坏对混凝土结构物的观感效果影响极大，必须精心设计。原材料符合规范要求，骨料应具有良好的级配，其最大粒经不得超过结构主体厚度的1/2或结构截面最小尺寸的1/4，也不得大于钢筋间的最小净距的2/3。如果结构截面较小，钢筋较密时，可用小石子混凝土浇筑。6.4.2、混凝土配合比设计要合理选用水泥标号，使水泥标号与混凝土设计强度等级之比控制在1.32.0之间,要按有关技术规范和试验规程进行计算和试验，并在施工过程中经常检查、调整和优化，必要时可掺外加剂等改善混凝土拌合物的和易性，增加混凝土密实度和光洁度。6.5、混合物搅拌控制：砼必须严格按规范规定时间进行搅拌，防止搅拌时间太短有生料使用在结构物砼中，极易发生堵管或离析现象，或在运输和振捣过程中出现离析，从而影响砼外观质量和内在质量。6.5.1、混凝土的拌和要建立原材料计量岗位责任制，计量方法要简便易行、可靠，特别是水的计量，应制作标准计量水桶；外加剂应用小台秤计量。6.5.2、严格控制水灰比和坍落度。现场拌制混凝土时，须注意根据每车砂的含水率调整水灰比，以保持砂的良好和易性，减少水泡气孔的形成。按规定在拌制地点和浇筑地点检查混凝土坍落度，尽量缩短拌合物的停放时间，减少坍落度损失。6.5.3、必须保证混凝土搅拌时间，严格控制外加剂，对受潮、结块的，应按有关标准鉴定合格并经试验符合施工要求后方可再用，否则要予以废弃。6.6、混凝土施工控制：砼入模方式可采用滑槽或泵管和软管，滑槽与砼面落差高度不超过规范规定值，泵管及软管出口段必须使砼有一段水平运输距离，以免砼离析。砼振捣是保证砼密实和连续性至关重要的工序，必须有熟练的专职工人进行操作。根据所振捣的部位、砼下料情况及钢筋部位情况采用不同的捣棒或附着式等振捣机具以及不同的振捣方式进行砼振捣。6.6.1、为保证砼外观颜色一致，不因脱剂原因出现花面或颜色较差等，必须采用专用脱模剂。每次拆模后，及时对模板除锈、清理和校正，然后均匀涂脱模剂，最后进行模板安装。同时必须采用专用垫块，并且保证钢筋有足够的保护层厚度，以免出现由于保护层过薄等导致砼沿钢筋处开裂等。施工中应使用钢模板，或者尽量用钢模代替木模，并严格控制钢模清洁和表面平整度，每次安装模板前可用小砂轮进行除锈或手工除锈，除锈完毕用抹布擦净并及时将轻机油涂上，以保持钢模内面无任何杂物、污点，脱模剂要涂刷均匀，不得漏刷。6.6.2、模板加固要牢靠，重点是把关模板接缝拼装是否严密。模板接缝应控制在2mm范围内，并采用玻璃胶涂密实、涂平整，以防漏浆，或出现蜂窝、麻面或线条不明。6.6.3、施工过程中，应时刻注意保持模板内表面干净，弄脏了的模板必须及时用棉纱布将污点擦净。每次使用模板前，要检查变形情况，禁止使用弯曲、凹凸不平或缺棱少角等变形模板。6.6.4、安装模板前应保证边模板下口严密。开始浇筑混凝土时，底部应先填50100mm与浇筑混凝土成分相同的水泥砂浆。6.6.5、浇筑混凝土前，应检查钢筋位置和保护层厚度是否准确，是否按要求固定好垫块；操作时不得踩踏钢筋，以免钢筋尺寸发生变化或露筋。混凝土自由倾落高度超过2m时，要用串筒或溜槽等下料，避免混凝土离析。6.6.6、要控制好振捣间距和浇筑层厚度，振捣新的一层，均应插进先浇筑混凝土层510cm，力求上下层紧密结合。掌握好振捣时间，做到不欠振、不过振。注意振捣方法，控制振捣程序，先周围后中间，并注意要将混凝土摊铺四周高中间低，以便把气泡尽往中间赶出，避免聚集在模板处。振捣棒不要碰撞钢筋、模板、预埋件等，在钢筋密集处，可用带刀片的振捣棒进行振捣。保护层垫块处的混凝土要特别注意振捣，务必使水泥砂浆充分包裹，或采取振捣一小段先取下一小段垫块的方法。这样可有效避免垫块处表面产生明斑或暗斑。6.6.7、捣棒插入点间距控制在2030cm左右，必须插入到上一层砼3050cm之间，将捣棒缓慢提起，将气泡全部排出，到砼表面平坦泛浆为止。捣棒不得采用拖、拉、推等不妥方式进行砼振捣，并且不得抵在钢筋和模板上进行振捣。根据振捣部位进行分区分工专人负责，同时注意相互交界部位的振捣，设置一名工长进行指挥，防止出现欠振或漏振部位，导致砼不密实，甚至出现蜂窝、麻面或狗洞。同时也要防止出现过振现象。6.6.8、混凝土施工缝的处理也应特别注意，为提高接缝的强度和密实度，可对混凝土进行二次振捣，但不能欠振，也不能过振。6.7、折模：对于承重模板，必须保证砼强度达到设计要求后方可拆模落架。对于非承重模板，砼强度达到2.5Mpa后及达24小时后即可拆模，同时注意防止出现砼强度较低导致表面脱皮等不良现象。在拆模时小心防止对砼表面磕碰或损伤。拆模后及时对模板清理、校正和涂脱模剂以备下一次或下一个循环使用。混凝土拆模时间要根据试块试验结果正确掌握，防止过早拆模使混凝土粘模造成蜂窝、麻面或缺棱少角。结构混凝土非承重侧模拆除时，混凝土应具有足够的强度。拆模时不能用力过猛，注意保护棱角，吊运时，严禁模板碰撞棱角。同时要加强成品保护，对于在人多，运料等通道处的混凝土阳角，拆模后要用角钢等保护好以免碰损。6.8、养护：砼脱摸后及时养护，对于涵、桥台等采用覆盖洒水湿润养护。对于高墩、柱采用专用养护设施进行养护，严防由于养护不及时、不到位而导致砼表面开裂等现象。混凝土拆模后应及时养护，养护时间最少为7d。否则，可能出现收缩裂纹而影响混凝土外观质量。洒水养护应视气温情况，掌握恰当的时间间隔，在养护期内保持表面湿润，注意不使用脱色或不干净的材料覆盖。单位工程尽可能采用同一条件养护，结构物各部分物件在拆模之间应保持连续湿润，以免颜色不一致。6.9、砼表面处理控制：砼表面一般情况下严禁进行处理，特别是不得私自处理。拆模后对砼表面出现的少许气泡或麻面经批准后可进行表面处理。在出现大面积麻面甚至出现狗洞时则不得进行表面处理，应报废处理。砼表面处理时，派专人进行，包括水灰比和配合比及白水泥掺入量控制等进行试配，以确定合适的配合比和颜色，保证修复颜