趙建軍

（山西省機(jī)械施工公司，山西 太原 030009）

在常溫下進(jìn)行混凝土施工，混凝土外觀質(zhì)量較容易保證，但是在冬季施工中，尤其是在負(fù)溫氣候條件下施工，混凝土的表面質(zhì)量較難控制，特別是薄壁橋臺(tái)這種混凝土結(jié)構(gòu)，由于墻身較?。?5 cm～50 cm），且配筋較密，冬季施工難度就更大。為了保證薄壁橋臺(tái)墻身整體質(zhì)量，尋求一種適宜的施工工藝進(jìn)行質(zhì)量控制，我們對(duì)薄壁橋臺(tái)冬季施工工藝進(jìn)行了探討和實(shí)踐。

1 問(wèn)題的產(chǎn)生

本公司承建的山東萊蕪-新泰高速公路中小型通道橋有38座，由于施工中多種因素的存在，多數(shù)通道橋都趕上了冬季施工，為了保證工程質(zhì)量，進(jìn)入冬季前，本公司制定如下的施工方法：

水泥采用山東萊蕪水泥廠生產(chǎn)的“蓮云”牌R425水泥。砂：產(chǎn)地平子村，砂率38%。碎石：產(chǎn)地蒙陰，1cm～2cm占60%，2cm～4 cm占40%，摻入3%山東青島即黑產(chǎn)TOP501防凍劑?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C15，配合比：水泥：砂：石子=1∶2.59∶4.06，水灰比為0.59。砂含水量為5%，坍落度控制在3 cm～5 cm之間。施工時(shí)氣溫5°，暖棚氣溫10°左右，入模溫度12°左右。

施工嚴(yán)格執(zhí)行混凝土冬季施工措施進(jìn)行。施工用水加熱至20°以上，水泥使用前采用暖棚保溫，混凝土運(yùn)輸采用自卸農(nóng)用車，攪拌采用400L強(qiáng)制式攪拌機(jī)，攪拌時(shí)間由1.5min延長(zhǎng)至2min，澆筑完畢后及時(shí)保溫養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)采用搭設(shè)暖棚，暖棚內(nèi)設(shè)置火爐，溫度保持在10°以上。施工前模板經(jīng)監(jiān)理檢驗(yàn)合格，施工中計(jì)量準(zhǔn)確，監(jiān)理旁站到位。施工中我們嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范執(zhí)行，在澆筑前對(duì)工人進(jìn)行了技術(shù)交底，振搗工都是從事振搗工作10年以上者。振搗厚度控制在30 cm一層，采用50型插入式振搗器，振搗時(shí)間控制在20 s～30 s。

經(jīng)過(guò)正常養(yǎng)護(hù)，拆模后出現(xiàn)以下問(wèn)題：

（1）混凝土墻身外露面，出現(xiàn)大面積蜂窩麻面，表現(xiàn)為混凝土墻身表面呈波浪式花紋，水泥砂子、石子出現(xiàn)分離?；炷林兴菅啬０迮艿?，水泥在表面凹處沉集，并失去強(qiáng)度。

（2）混凝土墻身出現(xiàn)爛根現(xiàn)象。

以上問(wèn)題在萊新高速公路中小型通道橋中大范圍出現(xiàn)，嚴(yán)重影響了中小橋施工的質(zhì)量與進(jìn)度，為此我們認(rèn)真分析原因，經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐，改進(jìn)了施工工藝，較好地解決了這個(gè)問(wèn)題。

2 混凝土冬季施工的影響因素分析

影響混凝土質(zhì)量的因素有模板的支護(hù)、原材料的質(zhì)量、施工工藝等。我們認(rèn)真分析研究了影響混凝土質(zhì)量的有關(guān)因素，以尋求提高混凝土墻身質(zhì)量的措施和方法。

2.1 與混凝土和易性有關(guān)

混凝土要求具有粘聚性和保水性，不得離析泌水。和易性是混凝土拌和物的流動(dòng)性、粘聚性、保水性等多種性能的綜合表達(dá)，當(dāng)混凝土拌和物的和易性好時(shí)，混凝土容易澆筑振實(shí)而且不發(fā)生離析現(xiàn)象，可獲得良好的混凝土澆筑固體。當(dāng)混凝土拌和物和易性不良時(shí)，混凝土可能振搗不密實(shí)，發(fā)生離析等現(xiàn)象產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，因此，混凝土拌和物的和易性是決定混凝土澆筑振搗密實(shí)的主要因素。在冬季施工中，將混凝土坍落度控制在3 cm～4 cm，此時(shí)混凝土有輕微的離析和泌水現(xiàn)象，混凝土在進(jìn)入模板進(jìn)行振搗后出現(xiàn)泛水現(xiàn)象，混凝土表面有一層較稀的水泥漿。這反映了配合比中用水量過(guò)大，較大的集料顆粒在振搗過(guò)程中發(fā)生沉降，混凝土項(xiàng)部出現(xiàn)反水。

2.2 與模板的安裝支護(hù)有關(guān)

在施工過(guò)程中，進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，水從模板的接縫中滲出，水發(fā)清，不帶水泥漿；在混凝土澆筑完畢后，施工現(xiàn)場(chǎng)地面有積水，進(jìn)一步說(shuō)明模板的接縫不嚴(yán)密。模板整體剛性較差，當(dāng)混凝土進(jìn)行澆筑振搗時(shí)，模板表面發(fā)生微小的振動(dòng)，模板與混凝土的接觸面產(chǎn)生微小的空隙，混凝土中的水份在凹處沉積。

2.3 和原材料的質(zhì)量有關(guān)

混凝土質(zhì)量與水泥質(zhì)量有最直接的關(guān)系，施工中出現(xiàn)的泌水現(xiàn)象反映了水泥保水性較差。砂含水量較大，也是一個(gè)影響因素。

2.4 和施工工藝有關(guān)

在混凝土施工工藝過(guò)程中，從配料、拌料、運(yùn)輸、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)、一直到最終拆模，其中最重要的環(huán)節(jié)是混凝土的澆注和振搗，振搗的好壞直接關(guān)系混凝土質(zhì)量。一些技術(shù)人員分析認(rèn)為，薄壁橋臺(tái)墻身外觀差就是振搗不足或過(guò)振引起的，薄壁橋臺(tái)墻身由于墻身較薄，配筋較密，冬季施工難度較大，特別是振搗難以保證均勻。

綜合以上因素，我們進(jìn)行了分析研究，認(rèn)為主要為以下原因：

（1）冬季施工因氣溫影響，混凝土的粘聚性、保水性較差。

（2）模板安裝支護(hù)不過(guò)關(guān)，模板接縫處處理不當(dāng)，所以有滲水現(xiàn)象。

（3）振搗工藝控制不嚴(yán)。

3 適應(yīng)薄壁橋臺(tái)冬季施工的施工工藝

根據(jù)以上分析，我們對(duì)以往的混凝土施工工藝進(jìn)行了改進(jìn)，重新制定了一套較為完整的施工工藝。

3.1 對(duì)模板安裝支護(hù)的改進(jìn)

模板全部采用60×120 cm的較大鋼模板，模板接縫處采用優(yōu)質(zhì)加厚海棉條，海棉條寬度不小于3 cm，并且海棉條必須互相搭接，在夾海棉條前，先用107膠在模板接縫處薄薄刷一層，然后將海綿條貼上，貼時(shí)注意，將海綿條露出內(nèi)側(cè)模板0.5 cm左右，待模板全部支好后，用小刀從內(nèi)側(cè)將外露的海棉條截去。模板根部與基礎(chǔ)相接部分容易出現(xiàn)爛根現(xiàn)象，針對(duì)這種情況，我們采用107膠和水泥拌均勻后人工用刮刀從模板內(nèi)側(cè)將接縫處填充，并作弧型角，內(nèi)刷機(jī)油。模板外部與基礎(chǔ)相接部分采用水泥砂漿內(nèi)摻入107膠，人工抹平。模板之間用由12的對(duì)接螺栓連接，模板外部支撐采用千斤頂支撐，位置在中上部和根部，每隔2m一組對(duì)稱設(shè)置。通過(guò)以上設(shè)置，可明顯的減少模板接縫滲水現(xiàn)象。

3.2 對(duì)混凝土和易性的調(diào)整

首先，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)由C15提高至C20，提高強(qiáng)度等級(jí)可有效改善混凝土的和易性，其次對(duì)混凝土的坍落度進(jìn)行了調(diào)整。根據(jù)《橋梁施工技術(shù)規(guī)范》2000 11.3.3條：配筋較密、斷面較小的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)坍落度控制為5 cm～7 cm之間?，F(xiàn)在我們按0～2 cm控制，這時(shí)用肉眼觀察，混凝土外觀發(fā)干、發(fā)澀，混凝土從攪拌機(jī)內(nèi)瀉出時(shí)，混凝土呈雞蛋大小的團(tuán)狀，此時(shí)的混凝土含水量較小，稠度較大，此時(shí)混凝土的粘聚性、保水性較好。

3.3 對(duì)振搗工藝的要求

針對(duì)這種坍落度很小的混凝土，我們提出了“稠灰多振”這一施工方法。坍落度為2 cm～4 cm的混凝土含氣量為10%左右，而坍落度為0～1 cm的混凝土含氣量達(dá)到20%以上，坍落度低的混凝土比坍落度高的混凝土需要更多的振搗。因?yàn)閷?duì)混凝土的坍落度進(jìn)行了調(diào)整，混凝土的和易性與以往不同，振搗工藝也有差別。

在具體的施工操作中我們?nèi)赃x擇常用的插入式振動(dòng)器，加強(qiáng)對(duì)混凝土的振搗，振搗時(shí)間延長(zhǎng)至25 s～35 s以上，振搗方法為：

（1）采用互相搭接的交錯(cuò)方式，均勻布點(diǎn)，間距為20 cm，以保證混凝土每一處都得到振搗。

（2）澆筑厚度嚴(yán)格控制在30 cm以下，以利于混凝土中氣泡排出。

（3）振動(dòng)時(shí)快插慢拔，讓振動(dòng)器很快沉入混凝土底部，并在混凝土是停留15 s以上，待水泥漿泛上來(lái)后，慢慢拔出。

（4）由于調(diào)整后混凝土含水量小，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的振搗不會(huì)發(fā)生離析泌水的現(xiàn)象，但是振搗時(shí)泛漿較慢，在施工中可以采用二次振搗的方法，具體操作為振搗三棒后，返回來(lái)加上一棒，讓水泥漿能充分泛上來(lái)，以利于氣泡排出及強(qiáng)度提高。

3.4 在施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)

（1）混凝土的澆筑速度適當(dāng)加快。由于混凝土稠度較大，凝結(jié)時(shí)間縮短，混凝土采用分層澆筑，上層混凝土必須在下層混凝土初凝前澆筑完成，澆筑中不得停頓，在進(jìn)行上層混凝土澆筑振搗時(shí)，振動(dòng)棒必須插入下層混凝土5 cm～10 cm左右，以消除上下層之間的施工縫。

（2）對(duì)于薄壁橋臺(tái)來(lái)說(shuō)，在墻身頂層60 cm左右，容易產(chǎn)生氣泡，主要原因?yàn)轫攲?0 cm左右混凝土不能像其下的混凝土層能通過(guò)上一層的重量來(lái)加強(qiáng)密實(shí)程度。處理方法為：在第一次振搗以后，稍等一會(huì)兒，在混凝土初凝以前對(duì)頂層混凝土進(jìn)行二次振搗。

（3）在混凝土的攪拌過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常檢查混凝土的坍落度，保證混凝土拌合物的連續(xù)、均勻。

（4）澆筑完畢后立即按冬季施工措施進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以后可以拆模，過(guò)早拆模會(huì)出現(xiàn)粘?，F(xiàn)象。

4 冬季薄壁橋臺(tái)混凝土墻身施工工藝的實(shí)施效果

在使用新的施工工藝后，薄壁橋臺(tái)墻身的質(zhì)量有了較大的提高，在萊新高速公路橋涵施工中，第五標(biāo)段的K31+396通道，K32+596通道，K32+131涵洞、K32+385涵洞、K33+195明涵等墻身的施工中均采用了新的施工工藝，并都取得了良好的效果，其中，K32+595通道受到總監(jiān)處的表?yè)P(yáng)，K31+396通道被評(píng)為全線樣板工程。

采用改進(jìn)后的施工工藝，澆注出來(lái)的混凝土墻身表面光滑發(fā)亮，色澤均勻，無(wú)蜂窩麻面，氣泡較少，沒(méi)有爛根現(xiàn)象的發(fā)生，混凝土強(qiáng)度符合要求，并且這種施工工藝對(duì)于墻身較厚（60 cm以上），配筋較少或無(wú)筋的混凝土墻身冬季施工同樣有效。

需要說(shuō)明的是這種施工工藝適合在冬季施工或氣溫較低的情況下使用，隨氣溫逐步回升需相應(yīng)調(diào)整坍落度。