混凝土连续箱梁外观质量缺陷的分析及控制处理

时间:2022-09-19 04:53:36

混凝土连续箱梁外观质量缺陷的分析及控制处理

摘 要:混凝土的外观质量是混凝土质量的直观体现,针对济南市齐鲁大道高架桥工程施工中混凝土表面缺陷产生的原因,提出修补的方法和预防措施,对类似工程有借鉴作用。

关键词: 混凝土;连续梁;缺陷;原因;措施;修补

引言

目前,随着我国桥梁建设水平的大幅提高,桥梁在混凝土施工过程中,由于各种原因混凝土出现蜂窝、麻面等缺陷,不仅影响美观,还影响混凝土结构的抗渗性、抗冻性、耐冲刷和耐磨性,特别在市政工程中外观质量尤为重要,因此需了解混凝土表面缺陷的成因,采取相应措施。

1.常见几种产生的原因分析

(1)梁腹侧表面、箱梁端头锚固截面有麻面出现。

麻面是指混凝土表面出现绿豆大小的不规则的小凹点,直径≯5mm。产生的原因有腹板斜面排气困难,锚固截面锚下钢筋密集,受波纹管限制振捣困难,混凝土振捣不足,部分气泡残留在混凝土与模板之间;新拌混凝土浇筑入模后,停留时间过长,振捣时已有部分凝固;用小料水平分层浇筑波纹管以下混凝土,上部灰浆顺模板表面流到下层塌落度损失比较大的混凝土表面;浇筑前没有在模板上洒水湿润或湿润不足,混凝土水分被模板吸收或模板拼缝处漏浆;模板表面未清理干净,附有水泥浆渣、铁锈等杂物。

(2)梁腹侧表面有蜂窝。

蜂窝是指混凝土表面无水泥浆和骨料间有空隙存在,形成数量或多或少的窟窿,大小如蜂窝,露出石子深度>5mm。原因是模板漏浆、振捣过度,泡浆严重;混凝土塌落度偏小,激振力不足或漏浆;混凝土浇筑方法不当,没有采用带浆法下料和赶浆法振捣;混凝土搅拌或振捣不足,使混凝土不均匀,不密实,造成局部砂浆过少。

(3)梁节段端附近、腹板变厚处、腹板斜面有孔洞。

孔洞是指结构内存在空隙,局部或部分没有混凝土。是由于内外模板距离狭窄、振捣困难、骨料粒径过大、腹板钢筋过密造成混凝土下料时被钢筋和抽拔管卡住下部形成孔洞;混凝土流动性差或出现离析,粗骨料同时集中到一起,造成混凝土浇筑不畅;未按浇筑顺序振捣,造成漏振点;没有分层浇筑或分层过厚使下部混凝土振捣不足,形成松散状态;水泥结块或骨料中含有泥块等杂物。

(4)翼板湿接头处、侧模拼缝、堵头模板两侧跑浆较多,有烂边和烂根现象。

由于模板拼缝不严密、接缝处止浆不好,模板下底边与台座包边角钢结合不紧密,振捣时混凝土表面失浆造成。震动太靠近拼缝也是造成箱梁烂边和烂根的原因。

(5)梁腹表面有明显的层印。

混凝土浇筑顺序控制的不好,浇筑下层混凝土时,上层混凝土等待时间过长,混凝土出现明显的接茬痕迹;在混凝土拌制、运输、浇筑三个环节中机械故障、天气环境影响,停歇后继续浇筑,而未按照施工缝的要求进行检查处理;分层浇筑时混凝土振捣过度,造成石子下沉,水泥浆上浮,浆多的地方颜色发青,石子多的地方颜色发白而形成对比。

(6)模板拼缝处有错台,个别处有跑模现象。

模板拼缝经反复拆装接口变形严重或支模时模板垂直度控制不好,相邻两块模板本身有嵌缝;相邻两块模板对拉螺杆松紧程度不一,模板激振后涨开程度不一;混凝土侧压力比较大;拉杆滑丝、螺母丝扣有损伤,激振过程中出现螺母脱丝造成跑模。

(7)表面有收缩裂缝。

原因是混凝土养护不当,洒水次数过少,表面损失水分过快,造成内外收缩不均匀而引起表面混凝土开裂;过度振捣造成离析,表面水泥含量大收缩量也增大。

(8)腹板表面、翼板下表面有白斑、红斑和黑斑。

白斑指混凝土浇筑后,模板上残留有未清理干净的水泥浆,拆模后在混凝土表面留下白斑点;黑斑是指机油涂抹不均或模板未清理干净拆模后形成黑斑;红斑主要是钢筋绑扎时间过长,钢筋生锈脱落后附着在模板上造成的;当脱模剂本身颜色较深,脱模剂涂刷不均匀时极易产生色斑;构件使用的原材料(水泥批号、砂石级配)不统一也会使混凝土表面产生色斑。

2.预防措施

(1)麻面的预防

振捣遵循快插慢拔的原则,振捣棒插入到拔出时间控制在20s为佳。插入至下层5-10cm,振捣至混凝土表面平坦泛浆、不冒气泡、不显著下沉为止;马蹄上口斜面混凝土宜做分层以便控制高度,有利排气;插振捣棒确有困难时,采用人工插捣的方法振实;新拌混凝土必须按水泥或外加剂的性质,在初凝前振捣;混凝土结块比较严重时严禁使用;腹板上部、翼板混凝土主要靠插入式振捣器振捣,尽量避免浇筑上部混凝土时,振捣器接触模板,导致下部即将结硬的混凝土表面出现麻面;浇筑混凝土前,检查模板拼缝,对可能漏浆的缝设法封堵。木模板需洒水湿润但不得积水,钢模板用1:2(机油:柴油)涂刷均匀;模板表面清理干净,隔离剂应涂刷均匀。

(2)蜂窝的预防

浇筑前必须检查模板拼缝,并浇水湿润;严格控制每次振捣的时限;严格控制好混凝土塌落度;根据混凝土的性能选择振捣工具和振捣工序,尤其加强模板边角和结合部位的振捣;分层厚度不得超过规范规定,防止振捣不到位。

(3)孔洞的预防

采用流动性良好的混凝土,振捣时设专人在模板外敲打协助振捣并检查混凝土振实情况,对构件角点和结合部重点检查。混凝土配比中掺加高效减水剂,确保混凝土流动性满足工作要求;在混凝土运输、浇筑的各个环节采取措施保证混凝土不离析;振捣应密实,不允许出现漏振点,多变换位置卸灰,避免一次卸料过多。

(4)烂边和烂根的预防

接缝处夹带橡胶海绵条或无纺土工布止浆,拼缝设计成搭接企口缝,并用钢木压板、橡胶压条止浆,底模包边角固定稳固,防止模板激振时底边脱开。在保证波纹管以下振实的情况下,将振捣器位置调高避免振捣器太靠近模板底边、拼缝,拼缝两侧的振捣器起振时必须保持同步,防止异步模板拼缝漏浆增多。

(5)层印的预防

梁浇筑顺序一般从模板一端开始水平浇筑。由于正截面段波纹管集中、变截面段的起始部分腹板较薄,节段端处钢筋密集,下料过程中容易卡料。针对以上问题应采用连续级配混凝土,人工振捣和插入振捣器联合强力振捣,振捣棒插入下层混凝土5-10cm,避免混凝土产生离析;采用质量品质较好的机油涂刷模板,达到涂刷均匀,显现油光为准。

(6)错台和跑模的预防

定期修整模板,确保模板底边和拼缝处平整度满足规范要求;设专人紧固模板,手劲一致保持对拉螺杆松紧一致;装模时叮嘱操作工人检查拉杆工作情况,杜绝使用坏丝的拉杆螺母或已变形的拉杆;混凝土侧压力比较大时拉杆上双螺母。激振强烈时螺母底下加垫减震弹簧片,防止拉杆崩丝出现跑模。

(7)收缩裂缝的预防

混凝土终凝后开始养护,养护龄期为7d,前24小时内每2h养护一次,24h后按每4h养护一次,翼板顶面用草帘覆盖,避免暴晒;振捣密实而不离析,对面板进行二次抹压减少收缩量。

(8)色斑的预防

浇筑梁腹时,用彩条布遮住翼板底模板,防止混凝土散落到模板上;在浇筑下一层混凝土前将侧模板上溅落的水泥浆擦干净;浇筑混凝土以后,用钢丝刷将模板上的灰渣清理干净,尽量避免雨水侵蚀钢筋,铁锈要用细砂纸擦拭干净。清理完后,用质量好的机油均匀涂刷模板表面,用量合适。

3.各种缺陷修补方法

(1)麻面的修补

混凝土表面的麻点对结构无大影响,通常不做处理,如需处理方法如下:用稀草酸溶液将该处脱模剂油点或污点用毛刷洗净,于修补前用水湿透;修补用的水泥品种必须与原混凝土一致,砂子为细砂,粒径最大应≯1mm;水泥砂浆的配比为1:2或1:2.5,由于数量不多,可用人工在小桶内拌匀,随拌随用。必要时掺拌白水泥调色;按照漆工刮腻子的方法,将砂浆用刮刀大力压入麻点,随即刮平;修补完成后用土工布或草席进行保湿养护。

(2)蜂窝的修补

小蜂窝可按麻面的方法修补,大蜂窝采用如下方法修补:将蜂窝软弱部分凿去,用高压水及钢丝刷将结合面冲洗干净;修补用的水泥品种必须与原混凝土一致,砂子用中粗砂,水泥浆配比为(1:2)~(1:3)并搅拌均匀,有防水要求时,在水泥浆中掺入水泥用量1%~3%的氯化铁防水剂,起到促凝和提高防水性能的目的;按照抹灰工的操作方法,用抹子大刀将砂浆压入蜂窝内刮平;在棱角部位用靠尺将棱角取直;修补完成后,用土工布或草席进行保湿养护。

(3)孔洞的修补

将修补部位的不密实混凝土及突出的骨料颗粒凿去,洞口上部向外上斜,下部方正水平;用高压水及钢丝刷将基层冲洗干净。修补前用湿麻袋或湿棉纱头填满,保持湿润72h,修补用的水泥品种应与原混凝土一致,为减少新旧混凝土之间的空隙,水灰比控制在0.5以内,并掺一定量膨胀剂;孔洞周围先抹一层水泥素浆,然后用比原混凝土强度高一级的细石混凝土或补偿收缩混凝土填补并分层仔细捣实,以免新旧混凝土接触面上出现裂缝;抹光后的混凝土表面应覆盖塑料薄膜,并用支撑模板顶紧加压。对于不易清理的较深蜂窝、孔洞,由于清理敲打会加大缺陷尺寸,使结构遭到更大的消弱,应采用水灰比为0.7~1.1的水泥浆液体进行压浆补强。必要时可在水泥浆中掺入一定量的水玻璃作促凝剂。压浆孔的位置、数量及深度,应根据蜂窝、孔洞的实际情况和浆液扩散范围而定,孔数一般不少于2个,一根压浆,一根排气或排除积水。压浆方法如下:在填补的混凝土凝结2d、强度达到1.8MPa后,用砂浆输送泵压浆。在第一次压浆初凝后,再用同原理埋入的管子进行二次压浆,大部分都能压入水泥浆,并从排气管挤出清水。压浆完毕2~3d后切除管子,剩下的管子空隙以砂浆填补。

(4)烂边和烂根的修补

漏浆较少时按麻面进行修复,漏浆严重时按蜂窝进行修复。

(5)层印的修补

对油脂引起的假分层现象,用砂纸打磨后即可出现混凝土本色,对其他原因造成的混凝土分层,当不影响结构使用时,一般不做处理。需处理时用黑白水泥调制的接近混凝土颜色的浆体粉刷或喷涂。当有软弱夹层影响混凝土结构的整体性时,按照施工缝进行处理:如夹层较小,缝隙不大时可先将杂物清除,夹层面造成“八”字形后,用水清洗干净,在潮湿无积水的情况下用(1:2)~(1:3)的水泥砂浆强力填塞密实;如夹层较大时,将该部位混凝土及夹层凿除,视其性质按蜂窝或孔洞进行处理。

(6)错台和跑模的修补

将错台高出部分、跑模部分用铁钎凿除露出石子,新茬表面比构件表面略低,稍微凹陷成弧形;用水将新茬面清洗干净,洒水使混凝土结合面充分湿润。在基层处理完后,先抹一层水泥素浆打底,然后用1:2的干硬性水泥砂浆,自下而上按照抹灰工的操作方法大力将砂浆压入结合面,反复搓动、抹平。修补用的水泥应与原混凝土品质一致,砂子用原砂,必要时掺拌白色水泥保证混凝土颜色一致;为使砂浆与混凝土表面结合良好,抹光后的砂浆表面应覆盖塑料薄膜,并用支撑模板顶紧加压。

(7)收缩裂缝的修补

对于细微的裂缝可向裂缝灌入纯水泥浆,嵌实再覆盖养护。或将裂缝加以清洗,干燥后涂刷两遍环氧胶泥或加贴环氧玻璃布进行表面封闭。对于较深或贯穿的裂缝,应用环氧树脂灌浆后表面再加刷环氧树脂胶泥封闭。

4.结语

混凝土表面缺陷受到混凝土配合比设计、模板质量、脱模剂、混凝土拌制、振捣技术、混凝土养护等多种因素的影响,施工应采取措施加以控制。坚信在全体工程技术人员与施工操作者共同努力下,混凝土的外观质量会进一步得到提高。

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