桥梁大体积混凝土施工表面质量控制

何翔 侯凯

（安徽路桥集团有限责任公司，安徽 合肥230000）

随着现代化城市建设的逐渐推进，越来越多的工程陆续开建，其中桥梁建设是重点。大体积混凝土施工是桥梁中不可缺的部分，一般都处于受力点，对桥的稳定性和牢固性起着重要的作用[1]。但是，在实际的施工过程中裂缝的出现对桥梁质量有着一定的危害，甚至威胁到结构的安全。我国规范中明确规定，实际尺寸大于1m 的部位的混凝土称为大体积混凝土，而西方规定只要产生温度影响的混凝土则为大体积混凝土[3]。目前，对于房建及水利工程的裂缝形成原因已有了较深入的研究，然而对桥梁这块的重视程度稍显不足。

1 工程概况

道路在桩号32+94 处跨越规划卓越溪，本桥桥梁以正桥布设。依据卓越溪规划上口宽桥梁规模确定为：27m+3×46m+27m五跨预应力系杆混凝土板拱桥。

桥梁横断面为：2m（中央镂空带）+2×0.5m（防撞护栏）+2×7.5m（机动车道）+2×2m（机非分隔带）+2×3.5m（非机动车道）+2×3.15m（人行道）+2×0.35m（栏杆）＝36m。桥梁分四幅桥布置，桥宽均为8.49m，中幅桥之间镂空处理，中幅桥与边幅桥之间用纵缝连接（侧分带内）。

上部结构：27m+3×46m+27m 五跨预应力系杆混凝土板拱桥，主拱圈为无铰拱，腹拱圈为双铰拱。

下部结构：桩接拱圈接实体式桥墩和肋板埋置式桥台，墩台均采用钻孔灌注桩基础。

该桥主拱圈混凝土采用C50 标号，拱圈厚度为1.2m，拱圈单跨跨径为46m，全幅配筋相对较密，最小间距为10mm，最大间距为15mm。

图1 卓越溪大桥立面图

2 卓越溪桥的质量问题表现

2.1 拱圈斜面面气泡严重。主要表现为：表面不平整、小坑多，多处地方明显能看见石子外露；大小坑汇集在一起会形成麻面，严重影响外观，甚至会危害质量问题，影响结构的承载性能，具体可见图2。

2.2 拱圈侧面细微裂缝。主要表现为：拱圈斜侧面每个一定距离会有一道细微裂缝，其中有从上拱圈边缘延伸至侧面的，也有从侧面出现的纵向裂缝，还有网格状的裂缝，网格裂缝周边温度明显较高。

2.3 侧面明显出现分层。在混凝土浇筑的过程中，采用分层浇筑的方式，横向由外向内，确保混凝土振捣密实，但是在侧面模板拆除时，明显看见表面形成分层现象，具体可见图4。

图2 拱圈斜面

图3 侧面裂缝种类

图4 侧表面分层

2.4 蜂窝麻面。取右幅第三跨南侧拱圈某点作出分析，其主要表现为：在腹拱铰接部位附件出现凹凸不平、表面石子清晰可见，无浆液覆盖其表面，形状似蜂窝。

图5 蜂窝麻面

3 问题形成原因

3.1 表面气泡。（1）粗细骨料级配不合理，粗骨料偏多，导致细骨料不足以填充其空隙，在骨料之间形成了太多的自由空隙，为气泡的生成提供了空间[5]。（2）混凝土配比存在不合理之处，例如实际搅拌中的含砂率比理论配比值小，从而各骨料之间的空隙得不到填充；另外与混凝土的水胶比联系也很密切，振捣后多余的水会游离出来并贴附在顶模上，形成气泡[7，8]。一般情况下，水胶比越大，越容易生成气泡，该结论在混凝土采用不同塌落度进行浇筑后的外观可以得到证明。（3）模板的表观质量对气泡的形成也有一定的影响，模板的周转次数直接影响外观，通过几次的混凝土浇筑可以发现，模板的周转次数越少，气泡就越少。在混凝土振捣的过程中，其中的水份会泌出来，贴在顶模、侧模内表面，表面如果凹凸不平，就会聚集更多的水份，从而形成气泡甚至出现麻面现象。

3.2 表面裂纹、麻面。（1）混凝土自身温缩。桥梁主拱圈采用C50 标号混凝土，其中水泥含量相对较大，因此在反应的过程中会产生大量的水化热，导致内部温度急剧上升使混凝土变形，但是内部有钢筋进行约束，进而生成裂缝。（2）沉降裂缝。主拱圈的设计相对比较保守，箍筋的最大间距为15mm，最小间距为10mm，过程中因绑扎的原因导致部分间距甚至更小。混凝土在振捣的过程中，骨料下降的过程受到钢筋的阻碍，生成裂缝。（3）振捣问题。混凝土的振捣工序也会直接影响质量，甚至会危害整个建筑物的结构。振捣时间一般控制在15s-20s，时间太短，混凝土骨料不均与分布很可能会导致内部出现空洞、裂缝[8]。（4）后期养护不当。混凝土后期的养护时间一般控制在7d-14d，根据实际工程决定，养护时间过短，内部的水化热得不到很好的释放，必然会加剧裂缝的形成，所以在养护期间需要保持表面湿润且覆盖保湿、保温材料，以免混凝土与外界温度产生太大的温差[8]。（5）模板安装紧密性不够。在浇筑过程中，侧模连接不够紧密，出现漏浆现象，导致表面的泥浆部分流出，留下骨料，拆模过后必然会形成蜂窝、麻面。

4 大体积混凝土浇筑质量控制要点

4.1 事前控制。在浇筑前，控制材料的配比，合理的控制混凝土的含水率能有效的避免表面气泡的生成；另外认真检查模板安装质量，避免在浇筑过程中出现跑模现象。

4.2 过程控制。浇筑过程中，要严格按方案施工，其中包括浇筑顺序、振捣时间、塌落度调整等，确保混凝土浇筑的质量。

4.3 事后控制。大体积混凝土浇筑完成后，拆模一般在浇筑完成24h 之后，具体可根据当地实际温度定夺。如果当地气温较低，应延长拆模时间，并在拆模过后及时的覆盖保温材料进行洒水养护，保持表面湿润[4，5]。该工程的当地气温一般6℃-15℃时，因此只在最高气温时洒水即可，所以要合理的选择洒水养护时间。

综述所述，桥梁中大体积混凝土质量问题主要由自身温缩及施工操作不规范所致，施工过程中，操作不规范，很可能造成质量问题甚至质量事故，威胁工程的稳定性，因此我们要严格规范施工流程，按施工交底、施工方案施工，切实提高工程质量，杜绝质量事故。