公路桥梁混凝土结构常见质量问题分析及防治措施

摘要：针对公路桥梁混凝土结构中出现的裂缝、蜂窝、混凝土混凝土强度波动过大等常见质量问题，本文分析了各类质量问题的成因，并给出具体施工指导措施。

关键词：混凝土质量问题分析防治

随着公路建设技术的发展及公路建设用地的日趋紧张，桥梁结构在公路总里程中占得比例越来越高，在部分沿海及跨海公路建设项目中，桥梁结构占公路总里程的比例达99%～100%。为了全面提高公路桥梁工程混凝土结构物的耐久性、安全性和可靠性，保证其在设计使用年限内的有效使用，必须加强防治混凝土结构质量通病。本文针对公路桥梁结构的特点，分析了混凝土结构常见质量问题，并给出具体防治措施。

1 混凝土常见质量问题原因分析

1.1裂缝

裂缝是公路桥梁工程施工混凝土结构中相当普遍的现象，是长期困扰着工程技术人员的一个技术难题。常见的裂缝成因如下：

1.1.1. 塑性收缩裂缝

发生塑性收缩裂缝的因素是多方面的，如混凝土早期养护不好，混凝土浇筑后表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面游离水蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土强度很低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。

1.1.2. 干燥收缩裂缝

发生干燥收缩裂缝的因素是多方面的，如受到风吹日晒，表面水分散失过快，体积收缩大，而内部湿度变化很小，收缩也小，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，因此在构件表面产生较大的拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，即产生干缩裂缝。

1.2蜂窝

蜂窝即混凝土结构局部出现酥松、砂浆少、石子多、石子之间形成空隙，类似蜂窝状的窟窿。它往往出现在钢筋最密集处或混凝土难以捣实的部位。蜂窝产生的主要原因有以下几方面：

⑴混凝土配合比不当或砂、石、水泥材料加水量计量不准,造成砂浆少、石子多;

⑵混凝土搅拌时间不够,未拌合均匀,和易性差,振捣不密实;

⑶下料不当或下料过高,未设置串筒施工,使石子集中,造成石子砂浆离析;

⑷混凝土未分层下料,振捣不实,或漏振, 或振捣时间不够;

⑸模板缝隙未堵严,水泥浆流失;钢筋较密,使用的石子粒径过大或坍落度过小。

1.3麻面

麻面即混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点，形成粗糙面，但无钢筋外露现象。麻面一般由下列原因造成：

⑴模板表面粗糙或粘附水泥浆渣等杂物未清理干净，拆模时混凝土表面被粘坏；

⑵模板未浇水湿润或湿润不够，构件表面混凝土的水分被吸去，使混凝土失水过多出现麻面；

⑶模板拼缝不严，出现局部漏浆；

⑷混凝土振捣不实，气泡未排出，停在模板表面形成麻点。

1.4露筋

露筋是拆模后混凝土内部主筋、箍筋局部在结构构件表面的现象。露筋一般由下列原因造成：

⑴在浇筑混凝土时，钢筋保护层垫块移位或垫块太少，致使钢筋紧贴模板外露；

⑵混凝土配合比不当，产生离析，靠模板部位缺浆或漏浆；

⑶钢筋保护层太小，保护层处混凝土振捣不严或振捣棒撞击钢筋或踩踏钢筋，使钢筋移位，造成露筋；

⑷木模板未浇水湿润，吸水联结或脱模过早，拆模时缺棱、掉角，导致露筋。

1.5孔洞

孔洞是混凝土结构内部有尺寸较大的空隙，局部没有混凝土或蜂窝特别大，钢筋局部或全部的现象。孔洞一般由下列原因造成：

⑴在钢筋较密的部位或预留孔洞，混凝土下料被搁住，未振捣就继续浇筑上层混凝土；

⑵混凝土离析，砂浆分离，石子成堆，严重跑浆，又未进行振捣；

⑶混凝土一次下料过多，过厚，下料过高，振捣器振动不到，形成松散孔洞；

⑷混凝土内掉入杂物，混凝土被卡住。

1.6混凝土强度波动过大

混凝土施工过程中经常出现强度过高或过低的现象，造成返工和质量事故。强度波动过大一般由下列原因造成：

⑴原材料质量低劣，水泥没有质量保证书，进场后没有复试，随意用低劣水泥配置混凝土，有的砂、石含泥量超过规定；

⑵配合比不正确。不根据实际情况做配比试验，常套用资料、书本、定额上的配合比，是造成混凝土强度波动大的原因之一；

⑶虽有正确的配合比，但搅拌混凝土时不按配合比规定计量，加上用水量失控，导致混凝土的强度下降；

⑷在制作检测混凝土强度试块时弄虚作假，造成试块强度与实际强度误差较大。

组合箱梁预制混凝土裂缝

预制组合箱梁混凝土出现裂缝常见的原因如下：

⑴ 预制梁顶板浇筑后浮浆较多，二次收面抹压不及时；

⑵ 顶板开始养生的时间偏晚；

⑶ 内模拆模的时机把握不合理，存在过早拆模问题；

⑷ 预制梁浇筑施工完成，混凝土初凝顶板养护过程中，存在踩踏扰动钢筋、混凝土行为；

⑸ 洒水与覆盖等养护措施不到位；

⑹ 问题梁浇筑及养护阶段气温变化很大，温度梯度过大；

1.8预应力结构施工混凝土裂缝

主要出现在端块锚下应力区。锚头局部应力由泊松效应产生横向环状拉应力，拉应力可以导致开裂，其程度与钢束张拉力、混凝土强度、锚下强度、锚下螺旋筋的配置及其强度、端部横向竖向普通钢筋有关。其次，在临近构件上产生的裂缝，如在张拉端边梁上出现的垂直裂缝及在板面出现的斜向裂缝。这是由于预应力张拉后，在应力传递或次应力作用下产生的。

1.9预应力管道压浆质量通病

⑴ 孔道中的游离水在低温冻胀后，沿预应力孔道方向出现裂缝，如果此游离水不被排除则裂缝会越来越大，裂缝的存在增加了混凝土的渗透性，使预应力筋产生锈蚀；另外，预应力钢筋腐蚀后．腐蚀产物体积膨胀，又会进一步加剧顺筋裂缝的扩展。

⑵ 预应力筋无水泥浆包裹，直接与孔道中水接触，发生电化腐蚀。

⑶ 预应力孔道设计空隙狭窄，水泥浆不易压入；设计孔道曲线长，曲折点多；

⑷ 孔道堵塞压浆困难。由于预留孔道不畅通，有异物堵塞以及波纹管不合格(孔道变形或有偏孔、颈缩孔现象、密封不好、环刚度不够)、接缝不严密出现漏浆现象；

⑸ 压浆孔、排气孔堵塞。若锚垫板与模板之间有空隙，浇注混凝土时的水泥浆易堵塞压浆孔，另外在混凝土浇注过程中，排气孔管与波纹管脱离．使排气管堵塞；

⑹ 未设排气孔或排气孔设置的位置不理想，造成孔道窝气。预留管道过长时排气管应设在最高点；

⑺ 封锚不严，无法达到压浆荷载；

2 混凝土常见质量问题的防治措施

针对以上几种常见的混凝土工程质量问题的原因，可以采用相应的防治措施来消除这些质量问题，以保证工程质量。

2.1裂缝的防治措施

⑴配置混凝土时，要严格控制组成材料的质量，选用合适的水泥品种和水泥标号，选用级配良好的石子，减小孔隙率，选用合适的中粗砂和合格的外加剂；

⑵认真优选配合比，在确保规定强度等级外，要满足施工要求的稠度，按配合比规定认真计量，控制用水量，搅拌均匀；

⑶正确掌握混凝土振捣技艺；不宜多振、不要少振和漏振。在混凝土初凝前应进行二次振捣，提高混凝土的抗裂强度；

⑷在夏季高温、湿度低或风速大的环境中施工，混凝土浇筑后的表面，应及时用潮湿材料覆盖，使其保持湿润不少于7天。一般可采用喷洒养护液、塑料薄膜覆盖、蓄水养护等方法。

2.2蜂窝的防治措施

⑴优化混凝土配合比，经常检查，确保计量准确；

⑵增加混凝土搅拌时间，浇灌应分层下料，分层振捣，防止漏振和过振现象；

⑶模板缝应堵塞严密，浇灌中，应随时检查模板支撑情况防止漏浆；

⑷混凝土下料高度超过过2m应设串筒，下一层混凝土浇筑前应铺设2cm水泥砂浆。

2.3麻面的防治措施

⑴模板表面清理干净，不得粘有干硬水泥砂浆等杂物；

⑵浇灌混凝土前，模板应浇水充分湿润，模板缝隙，应用油毡纸、腻子等堵严；

⑶模板隔离剂应选用长效的、涂刷均匀，不得漏刷；

⑷混凝土应分层均匀振捣密实，至排除气泡为止。

2.4露筋的防治措施

⑴浇灌混凝土时，应保证钢筋位置和保护层厚度正确，并加强检验查，当钢筋密集时应选用适当粒径的石子，保证混凝土配合比准确和良好的和易性，浇灌高度超过2m，应用串筒，或溜槽进行下料，以防离析；

⑵模板应充分湿润并认真堵好缝隙，混凝土振捣时严禁撞击钢筋，操作时，避免踩踏钢筋，如有踩弯或脱扣等及时调整直正；

⑶保护层混凝土要振捣密实，正确掌握拆模时间，防止过早拆模，碰坏棱角。

2.5孔洞的防治措施

⑴在钢筋密集处及复杂部位，采用细石混凝土浇灌，认真分层振捣密实，预留孔洞，应两侧同时下料，侧面加开浇灌门，严防漏振；

⑵将孔洞周围的松散混凝土和软弱浆膜凿除，用压力水冲洗，湿润后用高强度等级细石混凝土仔细浇灌、捣实。

2.6混凝土强度波动过大的防治措施

⑴配置混凝土的最大水灰比和最小水泥用量应符合规定；

⑵严格施工管理，确保每盘的计量准确，控制在规范允许的偏差范围内，并且计量设备要校核准确；

⑶施工中要测定骨料的含水率，当含水率有显著变化时，应及时调整用水量和骨料用量；

⑷应在混凝土的浇筑地点随机取样制作试件。并在同盘混凝土中一次取样制作3个试件，标准养护28d，检测其抗压强度，作为评定构件强度的依据。

2.7组合箱梁预制混凝土裂缝的防治措施

⑴ 加强对预制梁场技术管理人员的管理，责任落实到人；由技术人员严格控制每道施工工序的质量，保证每道工序的无缝衔接；

⑵ 预制梁顶板浇筑后，及时收浆，清除浮浆，并进行拉毛处理；

⑶ 当一片梁浇筑完成后，在混凝土强度达到2.5MPa前，严禁在梁上作业，控制相邻台座进行施工；

⑷ 内模拆除时机由技术人员与作业班组长共同确定，严禁过早拆模；

⑸ 预制梁浇筑完成后，推荐早期及时养护。采用双层土工布覆盖（或塑料薄膜加土工布），顶面及时洒水养生，侧面采用养护剂养生；

⑹ 随时关注天气变化，当温差变化较大时，要采取保温措施，防止产生较大的温度梯度；

2.8预应力结构施工混凝土裂缝的防治措施

预应力张拉顺序要合理，应遵循对称的张拉原则，尽量避免构件产生扭转、侧弯、结构变位和超应力。对张拉端、锚固端、横隔墙等钢筋密集区域，应加强混凝土振捣，确保锚下混凝土振捣密实。

2.9预应力管道压浆质量问题的防治措施

⑴ 严格控制水泥净浆的质量。浆体搅拌时，水、水泥和外加剂的用量都必须严格按设计配合比控制，拌制时严禁采用增加水的办法来增加其流动性。搅拌好的浆体每次应全部卸尽，在浆体全部卸出之前，不得投入未拌和的材料，更不能采取边出料边进料的方法。

⑵ 做好管道的密封措施。封锚时，先用水泥砂浆填封夹片与钢绞线间的小缝隙，再用水泥砂浆将夹片及外露的钢绞线全部包裹。为确保水泥砂浆不掉落及养护期间不开裂，在水泥封锚后，要用双层塑料薄膜密封并绑扎固定在锚具上。锚垫板表面应清洁平整，在保护罩底面与橡胶密封圈表面均涂一层玻璃胶，装上橡胶密封圈，将保护罩与锚垫板上的安装孔对正，用螺栓拧紧。对于可能漏气的地方，采用玻璃胶及密封生料进行密封。整个连通管路的气密性必须认真检查，合格后方能进入下一道工序。

⑶ 在压浆前若发现管道内残留有水份或脏物的话，应采用高压风将残留物排除。注浆中途发生故障不能连续一次灌满时，应立即用压力水冲洗干净，处理完毕后再重新注浆。

⑷ 在波纹管各个峰顶埋设排气管。在试抽真空之前，用木塞将其塞紧，在持压过程中，从低到高逐一打开排气管，可排出各管顶可能残余的空气及从浆体泌出的水，保证管道内浆体的饱满。

⑸ 压浆时温度以5～30℃为宜。夏天气温较高时，可在晚上气温符合要求时进行。

⑹ 压浆完毕后，压浆阀及排气阀必须待浆体基本失去流动后才能拆除（一般在压浆后45～60min），拆除后，开口用木塞塞紧。

3 结语

包括裂缝、蜂窝、混凝土混凝土强度波动过大在内的各种质量问题，都可以在施工前进行预防，施工后进行治理。但混凝土的质量问题的防治的重点在于防，因此在施工管理中还应建立防范混凝土质量问题的长效监管机制，重视原材料的选用、施工工艺的规范及施工作业人员培训和施工技术交底。