彭振楠
深中通道管理中心 528400
摘 要:随着经济的发展,国家基础设施建设不断加大。桥梁工程建设的占有重大工程比例。在建设中,混凝土施工关系到整个工程的施工质量,也决定了后期的使用安全。文章结合伶仃洋大桥,就该工程中有关混凝土施工质量通病进行总结,提出了处理措施,以供参考。
关键词:伶仃洋大桥;中横梁;混凝土施工;质量通病;处理措施
1、工程概况
伶仃洋大桥为全漂浮体系的三跨吊钢箱梁悬索桥,跨径布置为 580m+1666m+580m,采用海中重力式锚碇结构,矢跨比为 1:9.65,主缆在塔顶、锚碇处间距均为 42.1m,加劲梁在两个桥塔处设置横向抗风支座、纵向限位阻尼装置,过渡墩位置设置抗震竖向拉压支座和横向抗风支座。西索塔为门式塔结构,采用钻孔灌注桩基础形式,设置两个分离式圆形承台,塔柱采用 8 边形截面,设置上、中、下 3 道横梁,塔冠采用不锈钢结构,索塔设计混凝土共约 12 万方,钢筋(含预应力钢筋)1.4 万吨。中横梁采用领结型设计,矩形截面。横梁端部顶标高+149.5m,中部顶标高
+146.75m,端部高度 13.6m,宽 12.0m,跨中高度 8.5m,宽 7.5m,内部挖空高 4.5m,宽 3.9m,跨度约 40m,中间由顶底面两段直线过渡。中横梁采用箱形构造,横桥向设置 3 道隔板,其中腹板壁厚 2m~4.5m,顶底板壁厚 2m~5.35m,三道横隔板壁厚分别为 3m+3.5m+3m。中横梁采用 C55 混凝土,总方量为 4363.7m 3 ,效果图如下所示。
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2、混凝土质量通病处理措施
2.1混凝土裂缝
(1)现象:中横梁混凝土浇筑完成后,表面出现大大小小的裂缝;
(2)原因:①混凝土凝结之前,由于表面失水较快而产生收缩裂缝;塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态,较短的裂缝一般长 20~30cm,较长的裂缝可达 2~3m,宽 1~5mm。②养护结束后的一段时间,混凝土内外水分蒸发程度不同会产生干缩裂缝;③混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,由于混凝士的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝士表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
(3)处理措施:
①表面处理法:表面处理法包括表面涂抹和表面贴补法,适用于浆材难以灌入的细而浅<0.1mm 裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏;
②灌浆法:灌浆法是采用压送设备(压力 0.2~0.4MPa)将环氧树脂直接灌注进裂缝,适用于裂缝宽度 0.2mm≤d<0.3mm 的裂缝;重力灌浆适用于裂缝宽度0.1mm≤d<0.2mm 的裂缝;
③填充法:填充法是采用修补材料直接填充裂缝,适用于裂缝宽度≥0.3mm的裂缝,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开 V 型槽,然后作填充处理;
2.2 混凝土表面蜂窝
(1)现象: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;
(2)原因:①混凝土配合比不当或砂、石子、水泥材料加水量计量不准,造成砂浆少、石子多;②混凝土搅拌时间不够,未搅拌均匀,和易性差,振捣不密实;③下料不当或下料过高,未设串通使石子集中,造成石子砂浆离析;④混凝土未分层下料,振捣不实,或漏振,或振捣时间不够;⑤模板缝隙未堵严,水泥浆流失;⑥钢筋较密,使用的石子粒径过大或坍落度过小;⑦基础、柱、墙根部未稍加间歇就继续灌上层混凝土;
(3)防治措施:①认真设计、严格控制混凝土配合比,经常检查,做到计量准确,混凝土拌和均匀,坍落度适合;混凝土下料高度超过两米应设串筒或溜槽;浇灌应分层下料,分层振捣,防止漏振;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;基础、柱、墙根部应在下部浇完间歇,1-1.5h,沉实后再浇上部混凝土。②小蜂窝:洗刷干净后,用 1:2 或 1:2.5 水泥砂浆抹平压实;较大蜂窝,凿去蜂窝处薄弱松散颗粒,刷洗净后,支模用高一级细石混凝土仔细填塞捣实,较深蜂窝,如清除困难,可埋压浆管、排气管,表面抹砂浆或灌筑混凝土封闭后,进行水泥压浆处理。
2.3 混凝土表面麻面
(1)现象: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;
(2)原因:①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;②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;③模板拼缝不严,局部漏浆,④模板隔离型涂刷不匀,或局部漏刷或失效。混凝土表面与模板粘结造成麻面;⑤混凝土振捣不实,气泡未排出,停在模板表面形成麻点;
(3)防治措施:①模板表面清理干净,不得粘有干硬水泥砂浆等杂物,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,模板隔离剂应选用长效的,涂刷均匀,不得漏刷,混凝土应分层均匀振捣密实,至排除气泡为止;2,表面做粉刷的,可不处理,表面无粉刷的,应在麻面部位浇水充分湿润后,用原混凝土配合比去石子砂浆,将麻面抹平压光。
2.4 孔洞
(1)现象: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,钢筋局部或全部裸露;
(2)原因:①在钢筋较密的部位或预留孔洞和埋件处,混凝上下料被搁住,未振捣就继续浇筑上层混凝土;②混凝上离析,砂浆分离,石子成堆,严重跑浆,又未进行振捣。③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;④混凝土内掉入具、木块、泥块等杂物,混凝土被卡住;
(3)防治措施:①在钢筋密集处及复杂部位,采用细石混凝土浇灌,在模板内充满,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,砂石中混有粘土块,模板工具等杂物掉入混凝土内,应及时清除干净;
②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。
2.5 露筋
(1)现象:混凝土内部主筋,副筋或箍筋局裸露在结构件表面;
(2)原因:①灌注混凝土时,钢筋保护层垫块位移或垫块太少或漏放,致使钢筋紧贴模板外露;②结构构件截面小,钢筋过密,石子卡在钢筋上,使水泥砂浆不能充满钢筋周围,造成露筋;③混凝土配合比不当,产生离析,靠模板部位
缺浆或模板漏浆。④混凝土保护层太小或保护层处混凝土振捣不实;或振捣棒撞击钢筋或踩踏钢筋,使钢筋位移,造成露筋;⑤木模板未浇水湿润,吸水粘结或脱模过早,拆模时缺棱、掉角,导致漏筋;
(3)防治措施:①浇灌混凝土,应保证钢筋位置和保护层厚度正确,并加强检验查,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,浇灌高度超过两米,应用串筒、或溜槽进行下料,以防止离析;模板应充分湿润并认真堵好缝隙;混凝土振捣严禁撞击钢筋,操作时,避免踩踏钢筋,如有踩弯或脱扣等及时调整直正;保护层混凝土要振捣密实;正确掌握脱模时间,防止过早拆模,碰坏棱角。②表面漏筋,刷洗干净后,在表面抹 1:2 或 1:2.5 水泥砂浆,将充满漏筋部位抹平;漏筋较深的凿去薄弱混凝土和突出颗粒,洗刷干净后,用比原来高一级的细石混凝土填塞压实。)现象:混凝土结构局部出现
2.6 缝隙、夹层
(1)现象:混凝土内存在水平和垂直的松散混凝土夹层;
(2)原因:①施工缝或变形缝未经接缝处理,清除表面水泥薄膜和松动石子,未除去软弱混凝土层并充分湿润就灌筑混凝土;②施工缝处锯屑、泥土、砖块等杂物未清楚或未清除干净;③混凝土浇灌高度过大,未设串筒,溜槽,造成混凝土离析;④底层交接处未灌接缝砂浆层,接缝处混凝土未很好振捣;
(3)防治措施:①认真按施工验收规范要求处理施工缝及变形缝表面;接缝处锯屑、泥土砖块等杂物应清理干净并洗净,混凝土浇灌高度大于二米应设串筒或溜槽,接缝处浇灌前应先浇50-100毫米厚原配合比无石子砂浆,以利结合良好,并加强接缝处混凝土的振捣密实。②缝隙夹层不深时,可较松散混凝土凿去,洗刷干净后,用1:2或1:2.5水泥砂浆填密实,缝隙夹层较深时,应清除松散部分,和内部夹杂物,用压力水冲洗干净后支模,灌细石混凝土或将表面封闭后进行压
浆处理。
2.7缺棱掉角
(1)现象:结构或构件边角处混凝土局部掉落,不规则,棱角有缺陷;
(2)原因:①木模板未充分浇水湿润或湿润不够,混凝土浇筑后养护不好,
造成脱水,强度低,或模板吸水膨胀将边角拉裂,拆模时,棱角被粘掉;②低温
施工过早拆除侧面非承重模板;③拆模时,边角受外力或重物撞击,和保护不好,
能讲被碰掉;④模板未涂刷隔离剂,或涂刷不均;
(3),防治措施:①木模板在浇筑混凝土前应充分湿润,混凝土浇筑后应认真浇水养护,拆除侧面非承重模板时,混凝土应具有1.2N2以上强度;拆模时注意保护棱角,避免用力过猛过急;吊运模板,防止撞击棱角,运输时,将成品阳角用草袋等保护好,以免碰损。②缺棱掉角,可将该处松散颗粒凿除,冲洗充分湿润后,视破损程度用1:2或1:2.5水泥砂浆抹补齐整,或支模用比原来高一级混凝土捣实补好,认真养护。
3、安全保证措施
为提高施工现场安全生产和文明施工的管理水平,预防事故的发生,实现安全工作的标准化、规范化、制度化,根据国家有关法律、法规和规定,施工处将贯彻国家“安全第一,预防为主”和长大公司“以人为本、规范管理、文明施工、持续改进”的职业安全健康管理体系方针,加强对施工过程中的危险因素进行控制,减少对人员的伤害和环境破坏,保障人身财产安全,使施工处实现职业安全健康管理目标。