高桩码头预制砼构件表观质量问题与控制方法

彭志俊 中交二航局第一工程有限公司

1.工程概况

本文将湖北省荆州市内某资源码头工程当成具体研究对象进行分析，该码头长宽分别达到256m、22m，码头横梁各排架间距为8m，此外本工程还包含码头纵梁、后边梁、前边梁及引桥立柱等部件。为保证项目整体质量，有必要针对预制砼构件常见的蜂窝病害进行探讨。

2.高桩码头预制砼构件表面蜂窝的原因

蜂窝病害的出现与混凝土结构质量欠佳有密切关联，在石子含量偏多而砂浆不足的情况下产生形似蜂窝的空隙，具体见图1。出现这一现象的原因有以下几点：

（1）混凝土配比不合适，需调整石子、水分、砂浆等物质的比重；（2）未进行充分搅拌，内部结构不均匀，振捣结果未达到设计标准；（3）下料数目存在明显误差，从而使得石子、砂浆等物质难以融为一体；（4）下料前未进行分层，振捣工作不完全；（5）模板存在缝隙，大量水泥浆从缝隙中流出；（6）钢筋数目多、排列紧密，混凝土无法从缝隙中流至内部，从而使内部结构分布不均。

图1 预制砼构件蜂窝现象

2.1 混凝土的配合比

在影响混凝土性能的各类因素中，配比不当将直接降低整体性能，若经过试验后所确定的配比缺乏可行性，将导致材料用量失衡，混凝土黏稠状态欠佳。具体表现为在混凝土振捣的过程中投入过多的外加剂，由此导致混凝土粘稠度提升，造成无法正常均匀地搅拌，且搅拌阶段将形成丰富的气泡，经过全程振捣后，存在于混凝土内部的气泡依然难以有效外排，后续易引发混凝土表面蜂窝病害，轻则影响美观性，重则降低混凝土综合性能。

2.2 混凝土和易性

混凝土分层是工程中的典型问题，主要受振捣缺乏连续性的影响，导致混合料离析泌水。同时与施工人员的工艺方法不当也有密切关联，其对于振捣工艺的把控存在偏差，未依据特定的流程有序做好振捣作业，在振捣力度不足的情况下导致混凝土内部气泡聚集，物料分布缺乏均匀性，结构组成不合理。部分水泥厂所提供的水泥材料性能与施工要求存在偏差，其为提高水泥细腻程度而过度使用二乙二醇等相关助磨剂，此类物质虽具有引气性，但其对于混凝土性能的改善作用极为微弱，反而形成大量气泡。

2.3 环境温度

在混凝土气泡未完全排出的情况下，因温度的变化导致气泡体积随之发生改变，环境温度的提高将促使气泡膨胀，在体积变大的同时承载力下降，从而破裂。反之，若环境温度处于较低状态，此时气泡具有体积小、承载力高的特点，彼此间相互作用并形成联通气泡。混凝土结构面层存在气泡时，尽管数量与体积都相对较小，但出现面层混合料强度偏低且在气泡强度之下时，受温度的影响气泡体积将发生变化，使其周边浆体状态发生改变，随时间的推移浆液强度提高，达到特定强度后尽管气泡体积在持续膨胀，但浆体强度已经达到限值而不发生变化，因此在气泡增大时易发生质量问题。

3.针对预制砼构件蜂窝现象的预防措施处理方法

3.1 蜂窝控制措施

（1）需根据设计标准选择混凝土各材料配比，并充分搅拌使其内部完全均匀；（2）在对该构件进行浇筑前需事先检查模板拼接是否达到设计标准，且在浇筑时需选派专人实时检测模板是否出现异常，加强对模板缝隙的检查，必须做到拼接严密，对于模板周边的缝隙处理，可通过双面胶带粘贴的方式而实现。（3）需熟练把握振捣工序，合理控制振捣次数与时间，还需注重对四周以及连接位置的振捣；最后，振捣前需进行分层，每层厚度应结合实际工程与设计标准进行确定。

3.2 混凝土的黏稠度控制

混凝土是重要材料，也将对施工质量造成直接影响，控制其黏稠度具有必要意义，主要途径为以合理的方式掺入外加剂，确定合适的配合比，避免混凝土黏稠度过大的问题。

3.3 混凝土的和易性控制

离析泌水是混凝土较为常见的质量问题，施工中应加强对振捣时间的控制，特殊情况下可采取二次振捣作业，通过此方式尽可能减少混凝土气泡，确保预制块内外部质量。

3.4 引气剂的使用

拌制混凝土时，向其中掺入适量质量优良的引气剂，在其作用下控制气泡直径，使其稳定在10～200μm区间，提高气泡分布的均匀性。此外，搅拌过程中可掺入适量消泡剂，使其与混凝土接触后发生充分反应，尽可能减少气泡数量，提高混凝土的质量。

3.5 浇筑

浇筑施工中加强对厚度的控制，无论何种条件，厚度均要在50 cm内，且各处分布要足够均匀；混凝土浇筑高度以2m内为宜，超出该值则要辅以优化措施，如借助串筒下料。浇筑时加强对模板、预埋件等相关构件的检验。浇筑工作量较大，对技术水平提出较高要求，施工中存在诸多干扰因素，因此要落实基础保障工作，为施工人员营造安全的环境，从而提高施工效率。

3.6 消泡剂的使用

消泡剂具有多重应用效果，可有效抑制气泡，避免混凝土气泡含量过高的情况；此外，还具备处理已有气泡的能力。若要充分发挥出消泡剂的作用，则要注重对发泡体系的考量，所使用的消泡剂类别、总量都要足够合理，使其具有较强的消除气泡能力。尽管此类外加剂的应用效果较好，但需严格控制其用量，避免过度使用。消泡剂的兼容性要好，在气泡性溶液中应实现高效的溶解。从应用优势来看，消泡剂并不具备生理活性，因此安全性良好，且化学性质稳定，在使用中表现出较强的耐氧化能力，通常，减水剂是外加剂中极为关键的部分，几乎所有外加剂中都含有此成分，减水剂的类型丰富，应用较广泛的有阴离子型表面活性剂，当其与混凝土接触后，则会带来混凝土表面张拉下降的情况，从而加大了气泡发生概率，后续在拌制过程中将明显增加气泡含量，工程人员对此问题给予了高度重视，并提出掺入消泡剂的方式，在其作用下避免气泡数量过多的问题。

3.7 基于复振的方式消除蜂窝麻面

工程经验表明，某建筑工程中6根大型墩柱表面都发生不同程度的质量问题，虽然其下部平整光洁，但上部伴有大量气泡，且随高度的增加此现象愈发明显。从施工现场情况来看，同个桥墩所用的混凝土材料均源自于相同的批次，甚至完全使用同一车混凝土，而各处模板的规格、安装方式也并无差异，但桥墩上下部质量却存在天壤之别。经分析后得知，与第二层振捣作业有关，此环节则会对第一层造成影响，后续各层振捣均会作用至前面的各层，桥墩下部由于经过充分的振捣，外观质量表现良好，向上由于受振次数减少，在缺乏足够的振捣时导致气泡数量增加。尽管《混凝土泵送施工技术规程》（JGJ/T 10-2011）作出明确规定，即以20～30min为间隔安排一次复振，但从实际工程状况来看，能够依据规范做好此项工作的施工单位屈指可数。因此，此类问题需得到施工单位的高度重视，有必要落实至实际施工中。

4.结束语

要想真正做到对高桩码头外形质量的严格管理，只有综合考虑选材、技术、流程、养护以及组装等所有流程。本文详细分析了高桩码头砼构件生产过程中出现蜂窝病害问题，并研究其产生的原因，以此为基础提出了相应的解决措施，望为类似工程所借鉴。