桥涵工程水泥混凝土结构物外观质量通病防控探究
摘要：鉴于近年来特别是高速公路桥涵施工，在与地方道路、水系相交时，其设计多采用分离式立交模式进行跨越，使得对原地面或水面以上桥涵构件可视部分的外观质量要求，逐渐提高到了一个新的高度。“内实外美”便是近年桥涵工程施工质量最直白的一个提法，它充分表明了人们对外观质量的一个期望值。文章分别从桥涵施工混凝土裂缝、蜂窝、麻面及孔洞、色差、鱼鳞或水波纹、露筋或出现箍筋螺纹水印、缺棱掉角、冷缝等多个类别方面予以综述分析，试图找出混凝土质量通病的成因并对症采取相应处理措施，探讨一个更加合理有效的防控治理方法。
关键词：桥涵工程,水泥混凝土结构物,内实外美,外观质量,混凝土裂缝
如何做到更好的确保混凝土结构物浇筑拆模后的外观质量，准确的查找出影响外观质量通病的原因并予以防治，减少施工损失，才能让探究更具实际意义。文章从外观质量通病表象分析、问题内在原因查找等方面着手，合理分类，并提出其相应防治处理措施，供桥涵技术人员在日常施工中加以参考、规避。
1结构物外观质量通病成因分析及防控措施
近年来特别是高速公路桥涵施工，在与地方道路、水系相交时，其设计多采用分离式立交模式进行跨越。因此，无论监理还是建设单位，均把出原地面或水面以上的可视桥涵构件外观质量要求提到了一个新的高度。为确保桥涵施工质量，加强过程控制，各分项工程施工均严格实行首件制。目前水泥混凝土配合比设计及施工工艺均已成熟，桥涵构件实体内在质量如混凝土强度等，一般不会出现问题。因此，在确保“内实”的前提下，首件工程更多的是在摸索如何“外美”。而首件施工过程中，因外观质量不达标，如桥梁立柱浇筑一根拉到一根，箱涵或箱通首件因外观质量问题而砸掉返工，导致几十万甚至上百万损失，直至出现各施工标段都不肯做首件并怠工等待现象。因此，如何对混凝土结构物外观质量通病合理分类鉴别，加以分析，并对症采取有效措施进行预防，便显得尤为重要。
1.1混凝土裂缝
桥涵工程水泥混凝土裂缝主要包括影响桥涵构件安全使用性能的结构裂缝和影响外观质量的非结构裂缝。在公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范中，其所规定的各种钢筋混凝土构件在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类（或其组合）环境中，正常使用极限状态下所不应超过的最大裂缝宽度限值，是指在作用（或荷载）短期效应组合并考虑长期效应组合影响下构件的垂直裂缝，不包括施工中因混凝土收缩过大、养护不当或渗入氯盐过多等引起的其他非受力裂缝。鉴于篇幅及文题，本类项仅就影响外观质量的非受力（结构）裂缝的成因及预防予以分析判定。
作为非受力裂缝，尽管在结构上不会导致使用安全性能降低，但从保证结构耐久性、钢筋不被锈蚀及过宽的裂缝影响结构外观，并引起人们心理上的不安等因素来考虑，应在施工过程中采取切实措施，在施工上保证混凝土的密实性，在设计上采取必要的保护层厚度，要比用计算控制构件的裂缝宽度重要的多。同时必要的钢筋保护层厚度，可有效消减因正常使用所不可避免的结构性受力裂缝渗水，防止钢筋锈蚀，锈皮吸湿所产生的膨胀反应（原体积2～4倍）涨裂砼保护层。
预防混凝土裂缝，首先要严格控制进场水泥质量，确保水泥安定性合格后方可使用，避免因安定性不合格，水化热过高而引起温度裂缝。同时近年因各项基建规模的不断扩大和环境整治不断加强所引起的原材料紧缺等众所周知原因，导致水泥供不应求，甚至出现运输泵送到施工现场拌合站水泥罐内的水泥还是滚烫的等现象，特别是在夏季，将直接导致混凝土入模温度过高，降低混凝土的工作性，加快坍落度损失，加速混凝土放热，增大混凝土内部温升速率和温度峰值，加大热应力，增加开裂风险。同时粉磨后未经一定时间的储存后，便直接出厂的水泥，其与减水剂相容性较差（其原因是由于水泥中一些活性较高的组分未来得及发生预水化，亦或新粉磨好的熟料颗粒表面产生有较多的静电荷，导致与多数属于表面活性剂的减水剂不相容等，涉及水泥稳定性问题，因文题及篇幅，不再细述），直接导致混凝土工作性劣化，并增加了裂缝产生的风险。
其次，对混凝土拌合物，要严格按照设计配合比，选用高效缓凝减水剂，减少水泥用量，降低水灰比，改善骨料级配，提高混凝土拌合物工作性，控制混凝土入模温度。拆模后及时进行适宜的养护，冬季施工时应采取覆盖等措施使得混凝土表面缓慢降温，借以减少混凝土温度和收缩裂缝。通过控制搅拌时间（不宜过长）、下料速度、振捣密实，控制混凝土浇筑速度及浇筑分层位置特别是模板竖向变截面处，可进一步预防收缩裂缝。
因施工工艺而引起的裂缝，应从配比设计、拌和设备、水灰比、砂石用量、凝固设计时间、振捣工艺、浇筑气候、拆模时间及混凝土内外温差等方面加以考虑控制，而严格按照规范、设计要求选用原材则可防止因原材质量或使用量（或比例）而引起的裂缝，包括上述温度裂缝中所说的水泥控制。
1.2蜂窝、麻面及孔洞
蜂窝、麻面及孔洞等外观质量缺陷，部分原因是共同的，只是根患大小而导致的影响程度不同而已。应从配比不当、砂石等原材拌合设备计量失调而导致砂浆少石子多、下料过高、过厚、砂石原材含水量特别是雨后的准确检测、混凝土离析、模板表面粗糙（视瑕疵大小）或未清理干净的大小混凝土等杂物、或因浇筑时间过长所溅附干硬后的水泥浆渣、振捣时间过短或漏振和振捣不实、模板拼缝局部漏浆或严重跑浆、模板隔离剂局部涂刷、涂刷不匀或使用了不合适的隔离剂等，而钢筋较密处、石子粒径过大以及不慎掉入的泥块等杂物导致混凝土被卡住视影响大小而导致上述质量通病问题的发生。在施工中宜采取如下措施，来减少或避免蜂窝、麻面及孔洞的发生：
①加强混凝土拌和质量的控制：混凝土配料时严格控制施工配合比，保证材料计量准确。当发现混凝土质量不稳定时，及时对电子秤进行校核。混凝土注意拌和均匀，搅拌时间不少于90s。对掺有外加剂的混凝土，以及存在温差特别是处于各种不同高温温度的原材料，应按规范要求适当延长拌合时间以确保拌合物温度搅拌均匀。当发现混凝土运到现场发现有离析现象时，现场作废料处理，对已浇筑到模板内的混凝土，安排人员立即清除。
②加强模板的质量控制：将模板清理干净，先用打磨机初步打磨后，清理干净之后再涂抹脱模剂，脱模剂选用全新的液压油，涂抹时注意均匀。
③控制好混凝土浇筑的下料：一般分层厚度应控制在30cm，混凝土自由倾落高度不超过2m，超过2m，应采用串筒等方法下料。
④加强混凝土振捣：规范振捣器的使用，插入式振捣器采用垂直振捣方法，严禁平拖振捣。钢筋密集处，采用小型插入式振动器进行振捣，使混凝土充满模板间隙，并认真振捣密实；振捣器插点均匀排列，采用行列式或交错式顺序移动，不应混用，以免漏振。每次移动距离不大于振捣棒作用半径的1.5倍。振捣器操作时快插慢拔。距模板的距离控制在5～10cm左右，避免碰到模板，防止把模板上的脱模剂振掉造成粘模板。
1.3色差、鱼鳞或水波纹等
在确保模板、脱模剂（脱模剂的选用不再累述，但应注意其是影响外观色差质量的一个重要因素）处理的基础上，重点控制混凝土工作性，特别是坍落度浮动范围控制，确保同一次浇筑务必保证坍落度稳定，且原材料为同一料源。同时加强振捣工人责任心，严格控制过振或漏振。
1.4露筋或出现箍筋螺纹水印
钢筋绑扎定位不准确、保护层垫块缺失、偏少或移位、振捣或踩踏等各种原因引起的钢筋移位、钢筋过密处卡住大量石子并致水泥砂浆不能充盈、混凝土离析严重以及漏浆严重、混凝土保护层振捣不密实，或侧面拆模过早，拆模时造成露筋。而以上所有可能导致保护层变薄的因素，则是导致出现箍筋螺纹水印（特别是立柱等）的直接原因。
对以上问题，在施工中可采取如下措施：
①灌注混凝土前，检查钢筋位置和保护层厚度是否准确。保护层垫块采用高强度砂浆垫块，一般每平方米表面不少于6个垫块，呈梅花状布置。
②钢筋较密集时，选配适当粒径的碎石。碎石最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋净距的3/4。
③模板安装时注意接缝内垫双面胶条防止漏浆。严格控制混凝土拌和质量，混凝土自由落高度超过2m时，采用串筒等进行下料，防止混凝土离析。
④加强混凝土的振捣工作，确保无漏振和欠振。
⑤对于非承重的侧面拆模时间一般不得少于24h，防止过早拆模造成结构物边角的损伤而造成漏筋。
1.5缺棱掉角
造成混凝土结构物缺棱掉角主要原因有：拆模时间过早或拆模顺序不对、拆模时边角受力或出现各种不慎撞击、模板本身质量或变形以及冬季施工构件边角或小截面处受到冻害等。而严重的缺棱掉角也可导致露筋现象的发生。
为防止缺棱掉角的发生，拆除模板时，应首先保证混凝土具有足够的强度，以防混凝土结构物棱角才受到损坏，一般控制在混凝土浇筑完成后不少于24h，方可拆除侧面的非承重模板，并要求操作工人拆模时不能用力过猛过急，注意保护棱角；吊运模板时，严禁模板撞击棱角。冬季混凝土浇筑完毕，采用有效的冬季养生方案，落实相关措施，防止砼受冻产生缺棱掉角现象发生。
1.6冷缝
冷缝主要是在施工过程中由于某种原因，使得前面浇筑混凝土已经达到初凝状态后，后续浇筑的混凝土又开始继续浇筑，并因此导致前后混凝土联结处出现一个明显的结合面，从外观上看隐约或明显有一条缝，即为冷缝。
冷缝的产生，主要是前后施工的连贯性出现问题所导致。在结构物施工期间，应充分做好混凝土拌和、运输和浇筑的各项准备工作（具体涉及原材、人员和设备调度、道路交通、地方协调等多个方面因素，不再累述），通过系统管理和协调控制，最终确保混凝土浇筑施工的连续性，从而在使大程度上避免冷缝的产生。
1.7其它
对于其它的混凝土通病如表面不平整，特别是在预制或现浇箱梁顶面以及桥面铺装施工时，多非技术原因，更多的是涉及工人素质、责任心等人为因素（如一再强调消除的脚印问题），均应从加强人员管理方面入手予以避免，限于篇幅，不再详述。
2结语
质量保证是交通工程施工单位生存的信誉。作为桥涵施工的每一家单位，在质量控制方面，肯定都各有所长，都有着自己的优势项目。文章为作者施工过程中所积累的一些感受和经验，尽管有些方法看似常规，可实际做起来要做到位并不简单。看似常识的措施，真正逐条落实到位了，往往会取得意想不到的效果，解决掉曾冥思苦想甚至百思不得其解的通病问题。藉此与各位同行一起学习、交流的平台和机会，取长补短的同时，将自己的施工经历及感悟介绍一二，望各位同仁斧正。
参考文献：
[1]JTG/TF50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].
[2]JTGD62-2004，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].
[3]JTGE30-2005，公路工程水泥及水泥混凝土试验规程[S].