浅谈镜面清水混凝土在高速公路桥梁施工中的应用

发表时间:2021/4/15   来源:《科学与技术》2021年2期   作者:韩鹏
[导读] 近年来随着高速公路的快速发展,绿色品质理念已经深入人心,
        韩鹏
        中铁二十三局集团第一工程有限公司 山东省日照市
        摘  要  近年来随着高速公路的快速发展,绿色品质理念已经深入人心,创建绿色公路、打造品质工程的需求对桥梁结构物混凝土外观质量提出了更高的要求, 镜面清水混凝土与普通混凝土相比,其色差更加一致、尺寸更加精确、外观和质感更加良好的优点,本文从镜面混凝土的原理入手,结合福建省漳武高速公路南靖段外马坪大桥预制T梁施工的工程实践,从模板工艺、钢筋工程、混凝土配合比选定和混凝土施工及养护等方面探讨了镜面混凝土的施工工艺及质量控制要点,旨在为同类工程的施工提供参考。
        关键词  镜面  清水 混凝土  桥梁

引言  
        近年来随着高速公路的快速发展,绿色品质理念已深入人心,对桥梁结构物混凝土外观质量也提出了更高的要求,漳武高速公路南靖段外马坪大桥距国家5A级景区南靖土楼不到30km,为提升桥梁结构物外观质量,使高速公路工程与沿途景观和谐自然,外马坪大桥T梁预制应用了镜面清水混凝土施工技术。
        镜面清水混凝土是指轮廓整齐、结构表面色泽一致、平整光滑,像镜子一样能照出人影的混凝土。与普通混凝土相比,其色差更一致、尺寸更精确、外观和质感更良好。外马坪大桥在T梁预制施工中通过精心设计模板、严控钢筋砼保护层、优化混凝土配合比和提高混凝土施工质量等使混凝土外观质量得到了明显的进步和提高,收到了良好的社会效益和经济效益。
1 工程概况      
        漳武高速南靖段外马坪大桥位于南靖县南坑镇境内,大桥共32跨,设计跨径30m,30米预制T梁320片,梁体采用C50砼。大桥地处南靖县城通往土楼风景区的山梅公路右侧约300m的山坡上,紧邻向阳区,靠近九龙江。
2 镜面混凝土的原理
        混凝土外观产生镜面效果的内因主要是水泥水化时产生的水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶及氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫酸钙晶体。从配比上必须保证水泥浆能产生足够的上述凝胶和晶体,并保证水泥浆在光滑模板表面均匀分布,对混凝土施工工艺提出了较高的要求。         
3 模板工程
        3.1 摸板组装
        T梁模板采用液压式整体钢模板,厚8mm。模板进场验收合格后初步打磨试拼,在工作平台上进行组装,施工过程中模板的拆卸采用液压系统进行控制,为防止浇筑混凝土过程中模板移位,在液压油缸上安装监测设备进行监测。模板间用双面胶填充,模板接缝不严密处用原子灰填平并进行打磨。
        3.2 涂刷脱模剂
        为达到镜面混凝土要求的模板表面光滑度,选用BT-20模板漆作为脱模剂,脱模剂的合理应用是镜面混凝土施工的关键技术之一。
        3.2.1 基底处理
        目的是使模板表面达到无锈、无油、清洁、干燥并有一定粗糙度的要求。施工时先用角磨机配钢丝球打磨去除钢模板表面的浮锈;除锈后用洗洁精和硬质地板刷去对模板表面的油污进行清理。
        3.2.2 涂刷模板漆
        基底晒晾干燥并经验收合格可后进行模板漆的涂刷。模板漆的施工应避开雨霜等不良天气,环境相对湿度要求为30~80%。施工时将模板漆与催化剂按照10:1的比例进行配制,用棕毛刷进行涂刷,涂刷时需要勤拉勤收,确保涂刷均匀一致,表干后可做采用适当的遮盖,避免实干前被水淋。涂膜厚度应适宜。
        3.2.3 模板漆清除
        模板漆达到周转次数后,采用可以脱环氧或聚氨脂类脱漆剂去除。
        3.2.4 常见问题及处理措施
                                                         
        3.2 模板拆移
        混凝土养护达到拆模强度后采用模板液压系统拆除模板,拆除过程中严禁对模板进行敲打撬,脱模后将模板表面的杂物擦干净或用高压水枪冲洗干净。
4 钢筋工程
        镜面混凝土施工钢筋工程控制的关键是钢筋表面无油污、无锈蚀和钢筋保护层施工质量。钢筋在钢筋场集中加工,分类存放,尺寸符合设计及验标要求,钢筋绑扎时在模板上弹线控制钢筋绑扎轴线位置,以保证左右两侧保护层均匀,保护层垫块选用与梁体砼同标号的点触式梅花型垫块,垫块按间距不小于4个/㎡。
5 混凝土工程
        5.1原材料的选择
        沙子选用洁净河沙,砂率2.9,含泥量≤2%;碎石选用反击破破碎机生产的粒型、针状物和级配都良好的碎石,水泥选用P.O 42.5普通硅酸盐水泥;粉煤灰选用I级粉煤灰,减水剂选用聚羧酸高效减水剂,并掺加质量优良的矿粉。
        5.2 配合比的优化
        为保证镜面混凝土光泽度和亮度要求,在满足设计要求的强度及耐久性等指标的前提下,掺加高效减水剂,适当降低每立方米砼用水量(<160㎏/m3),控制胶凝材料用量(450㎏/m3<胶凝材料<500㎏/m3),水胶比控制在0.32-0.35;
        理论配合比为 水泥:粉煤灰:矿粉:细骨料:粗骨料(5-10㎜):粗骨料(5-25㎜):高效减水剂:水=360:96:24:711:427:640:4.4:158,水胶比为0.33
        5.3 混凝土施工
        混凝土在拌合站集中拌合,混凝土灌车运输,料斗吊送入模。施工中尽量避免振动棒碰到模板,以免损坏模板漆。混凝土运到现场后要对坍落度进行检测,坍落度120-160㎜,施工应避开高温天气或在一天中气温较低时浇筑,模板温度过高时要对模板进行降温处理。梁体混凝土按照从两端向中间分层分段连续浇筑,以缩短合拢时间,防止混凝土出现冷缝,每层混凝土的灌注厚度不得超过30cm。混凝土布料时应采取保护措施保护模板,以防止溅落混凝土形成花斑。
        采用振动棒配合附着式振动器进行振捣,振捣过程中振捣器应快插慢抽、上下抽动,并应插入下层混凝土内5-10㎝,振捣以混凝土不再出现气泡、混凝土面不再下沉、混凝土顶面出现一层浮浆为准。
        5.5混凝土的养护
        混凝土带模养护至达到拆模强度后,拆除模板,进入蒸养室进行蒸汽养生。
        5.6 混凝土施工中存在的问题及对策
        5.6.1色差  主要原因是原材料的变化和配料偏差,同一片T梁砼应用同一厂家同一批水泥进行拌合。
        5.6.2 水纹  主要问题是混凝土含水量过大,混凝土流动性太大。混凝土应严格按照施工配合比进行拌合,施工现场混凝土入模前加强检测,控制混凝土坍落度。
        5.6.3 气泡  主要原因是砂率过小,外加剂引气量过大,混凝土振捣工艺不合理。
        5.6.4 花斑  主要是模板温度过高,混凝土浇筑过程中先期溅落在模板上的混凝土初凝,和后期浇筑的混凝土色泽不一致。
        5.6.5 纵向纹路  主要是因为上下层混凝土浇筑时间过长,混凝土浇筑施工应分层踏步进行,合理控制分层厚度和踏步间距,振捣上层混凝土时候,振动棒应插入下层混凝土5㎝。
6 结论
        镜面清水混凝土当前已经在城市轨道交通、地铁车站中的到了广泛的应用,其施工出的混凝土构件内实外美,提升了混凝土的外观质量,符合当前高速公路建设提出的绿色公路、品质工程的理念,随着高速公路建设对混凝土高品质的不断追求,镜面清水混凝土在高速公路特别是旅游公路桥梁施工中具有较高的推广和应用价值。

        参考文献 :
[1]常峰,镜面混凝土施工技术   - 《科技风》- 2010
[2]张国彬,镜面混凝土施工技术- 《石油化工建设》- 2017
        
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