浅谈混凝土施工工艺质量控制

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　　摘要：混凝土施工质量的好与坏和施工费用的高低，在很大程度上关系到施工方法和施工工艺；混凝土技术的进步越来越显示出施工中养护的重要性，但在桥梁工程建设中施工人员往往对混凝土养护不够重视，造成桥梁结构出现不同层次的病害，针对这一现象提出一些看法。
　　关键词：混凝土；拌制；运输；灌注；浇筑；养护
　　混凝土由于自身的特殊性能在水利水电工程、桥梁工程等土木工程领域发挥着极其重要的作用。其特殊性能体现在：具有较高的强度及耐久性；混凝土拌制物具有可塑性；能与钢筋牢固的结合成坚固、耐久、抗震且经济的钢筋混凝土结构。
　　随着科学研究的深入，桥梁用混凝土已从早期的低强度等级、普通混凝土，发展到今天的高强度等级、高性能、预应力混凝土。混凝土技术的进步越来越需要施工过程中严格质量控制的重要性。一方面受混凝土原材料品质及配合比质量的波动以及混凝土输送、浇筑、养护等环节和施工工艺对混凝土质量有较大的影响，另一方面受技术水平、质量意识、价格成本等因素的影响，对混凝土的工艺质量控制没有采取科学的方法，结果造成桥梁结构混凝土出现裂缝、麻面、强度低、耐久性差等质量缺陷。
　　下面从混凝土施工工艺过程论述工艺控制及混凝土养护，严格质量控制的重要性。
　　一、混凝土的质量、储存及拌制：
　　1、原材料的质量控制与储存
　　1)混凝土原材料进场后，应对原材料的品种、规格、数量以及质量证明书等进行验收核查，并按有关标准的规定取样和复验经检验合格的原材料方可使用；
　　2)混凝土用水泥、矿物掺和物等应采用散料仓分别储存，袋装、粉状材料在运输和存放期间应用专用库房存放，不得露天堆放，且应特别注意防潮；
　　3) 水泥、粉煤灰、矿渣粉等胶凝材料应采用散料仓分别储存，并应悬挂标识牌，标识牌至少应标明材料产地、名称、规格、进场日期、代表数量和检验状态等；
　　4) 储存液体外加剂的容器应避免外加剂污染和蒸发，寒冷地区在冬季应有防冻措施；
　　2、拌制工艺控制
　　1)搅拌站应根据设计要求配备足够的搅拌系统，并应适当准备应急的完好搅拌设备，以便应对随时出现的问题；
　　2)拌合站的电子秤计量系统，应在使用前经法定计量检定部门进行检定，并签发计量检定合格证明；
　　3)搅拌站正式使用前应进行开盘鉴定，并验证混凝土的工作性和拌合物性能等，检验混凝土拌合物的均匀性时，可在搅拌机的卸料过程中，分别从卸料流的1/4和3/4之间的部位采取混凝土试样进行试验，其检测结果应符合以下三条：
　　a.混凝土拌合物拌合均匀，颜色一致，不得有离析和泌水现象；
　　b.混凝土中砂浆密度两次测值的相对误差不应大于0.8%；
　　c.单位体积混凝土中粗骨料含量两次测值的相对误差不应大于5%；
　　4)混凝土搅拌站应设置混凝土配合比交底牌，标牌内容应做到填写项目齐全、数据准确、字迹清晰；
　　5)混凝土生产前，应准确测定粗、细骨料的含水率，据此调整配合比，计算出施工配合比和搅拌机一次性投料数量；
　　6)混凝土搅拌时宜采用二次投料法，二次投料基本流程为：a.投入全部粉料（水泥、掺和料或有粉体外加剂）和细骨料至少搅拌30s，b.投入全部拌合水（或有液体外加剂）至少搅拌30s，c.投入全部粗骨料至少搅拌60s；
　　7)生产混凝土过程中，应按规定的频次和项目对混凝土质量进行过程检测，混凝土质量应满足工艺和设计要求；
　　二、混凝土的运输：
　　1、混凝土的运输方式：吊斗（近距离输送），混凝土拌和车（远近距离输送）混凝土泵适用低流动性混凝土等。
　　2、基本要求：混凝土应以最少的运转次数，最短距离，迅速的从搅拌地点运送到灌注位置。混凝土从拌合楼内卸出，经运输、灌注至捣固完毕的时间不能超过规定的允许时间，如超出规定时间应在灌注点检查其稠度，并应制作试验快检查其强度，混凝土从高出倾落也会发生离析一般不宜超过2米；如倾落高度大于10米，应在串筒内加减速叶片。
　　三、混凝土的灌筑：
　　混凝土灌注前必须仔细检查模板和钢筋尺寸，预埋构件的位置等，还要检查模板变面是否清洁润滑，以及模板的紧密程度。灌筑方法可分为：一次浇筑和分层浇筑（水平分层和斜面分层）两种。
　　混凝土的建筑方法直接影响到混凝土的密实度和稳定性，这对混凝土的质量关系极大，因此，必须根据混凝土的拌制能力、运距以及灌注速度，气温，振捣能力等因素，认真制定混凝土的关注工艺。
　　1、当构建厚度（高度）较大时，为保证混凝土能够振捣密实，就应采用分层浇筑法。分层浇筑厚度与混凝土的稠度及振捣方式有关，一般情况下，如果插入式振捣器进行振捣是分层浇筑厚度以振捣器作用部分长度的1.25倍为宜，如用平板振捣器振捣时，分层浇筑厚度不能超过20cm，薄腹T型梁或箱梁或梁肋，当用侧向着式振捣器，分层浇筑厚度一般30～40cm为宜。
　　2、中小跨径的T型梁一般均采用水平浇筑，对于又高又长的梁体如果混凝土供应跟不上水平分层浇筑的进度时可采用斜层浇筑方法，可由梁一端浇向另一端。
　　3、空心板梁，一般先浇筑底板，再立芯模，扎焊顶面钢筋。然后浇筑肋板和面板的混凝土，等到混凝土初凝后，即可抽卸芯模。
　　4、分层浇筑时，应在前层混凝土开始凝结之前，即将次层混凝土灌注并振捣完毕。上下分层浇筑时间相隔不能超过1小时（气温30度以上时）或1.5小时（气温30度以下）也可以通过试验确定允许的相隔时间。
　　5、如果灌注次层混凝土之前，前层混凝土已经凝结，混凝土强度大于1200KPa的要求后，经过结合缝处理才能浇筑到2500KPa后，再可浇筑次层的混凝土。
　　6、新老混凝土结合缝处理应注意以下事项：应凿除老混凝土表面的水泥浆，用水洗干净：如接缝为应刷一层净水泥浆，如果是水平接缝可在接缝面上铺一层与混凝土相同而水灰比略小的1～2cm厚的水泥砂浆；斜面接缝应将斜面凿毛呈台阶状；重要部位接缝或地震区的构造物，浇筑前应加锚固钢筋；接缝处振捣时振捣器应离开先浇筑混凝土表面5～10cm。
　　四、混凝土的浇筑：
　　混凝土的拌合料具有振捣时暂时间流动的特性，振捣时混凝土拌合料中的粗骨料靠自己的重量向下沉落并互相滑动挤紧，滑料之间的空隙被流动的水泥砂浆所充满而空气则以气泡形式浮到混凝土变面上被排除。这样就混凝土得到密室，大大提高混凝土强度和耐久性，并使混凝土达到内实外光的要求。
　　1、振捣方式：混凝土的振捣有人工振捣和机械振捣两种。人工振捣指用铁锹进行振捣，只适用于坍落度大，混凝土数量少或钢筋过密；机械振捣不太合适的一些部位的振捣体，大体积的混凝土必须用机械振捣。
　　2、混凝土的振捣设备种类较多，有插入式振捣器、附着式振捣器、平板式振捣器、振动台等。
　　3、基本要求：混凝土应当注意振捣器选用，对于石料粒径较大混凝土应选用频率较低的，振幅较大的振捣器效率跟好，反之应该选用频率较高而振幅较小的振捣器材为宜。一般振捣至混凝土不在不深，无显著气泡上升，混凝土表面出现薄层水泥浆，表面达到平整为适度。如用附着式振捣器，因其效率差，一般要约两分钟左右即可，当用插入式振捣器因它效果好一般振捣时间15～30秒为宜。用平板式振捣器，每个位置上停留振捣时间约为25～40秒钟为宜。
　　五、混凝土的养护与拆模：
　　桥梁结构混凝土养护的目的，就是要保证混凝土在浇筑后的一定时间内保持适当的温度和湿度，尽可能减少由于混凝土硬化和收缩引起的裂缝或其它病害，顺利达到混凝土设计强度和耐久性指标等。在干燥的天气中混凝土中的水分迅速蒸发，一方面使混凝土表面剧烈收缩而导致裂缝，另一方面当游离水分完全蒸发后，水泥水化作用也就停止，混凝土硬化即停止。所以养护过程就是对混凝土湿度、温度在一定时间内的控制。

　　1、一般环境条件下的养护，其温度为10-20度，湿度比较正常，是桥梁结构施工较好的时间，保温、保湿养护工作比较容易做到，根据具体情况可以采用以下两种方法。
　　1)覆盖保湿养护
　　对已成型的桥梁结构物，用不同的材料进行覆盖。没有特殊要求的用草包覆盖，混凝土表面有光洁要求的如立柱、防撞墙、现浇箱梁等用吸水性较好 的土工布覆盖，定时洒水保证覆盖材料、混凝土表面潮湿，为混凝土提供一个良好的温度、湿度环境。这要求在混凝土终凝后未拆模进，就应开始洒水保温养护，建立严格的洒水制度，保持混凝土湿润。至少应连续7天进行洒水保湿养护。
　　2)喷膜养护
　　对洒水养护有困难，或较难覆盖的桥梁结构，可采用在混凝土结构表面喷涂聚已烯等树脂类化学养护剂的方法，在混凝土表面形成一层封闭膜，利用混凝土内部拌和水进行养护。这种养护工艺要求成膜材料有较强的封闭能力保证水份不流失。养护时间应以同条件下养护混凝土试块达到规定的抗压强度值为控制依据。
　　2、高温干燥季节的养护
　　高温干燥季节混凝土水份容易损失，如不采取相应的措施，极易引起早凝、产生塑性裂缝、混凝土强度降低和耐久性能下降等到。混凝土在此季节的养护，需要大量的用水，尤其是对于立柱、盖梁、梁的腹板等不易养护的部位，要用土工布严密包裹起来，定时洒水，保证土工布、混凝土表面一直处于湿润环境，切忌在养护初期造成混凝土表面时干时湿，因为处于时干时湿的混凝土强度很容易降低，而且容易产生干缩裂缝。所以在混凝土浇的7天内，要防止水份蒸发，保持混凝土表面的湿润。总之，这个季节混凝土养护的重点是保湿。
　　3、寒冷季节的养护
　　寒冷季节混凝土早期养护不当，会造成混凝土受冻，混凝土受冻后，它的水化作用即停止，温度回升后，虽然可以继续进行，但混凝土表面已变酥，失去强度，甚至出现较大的裂缝。所以要特别加强混凝土的早期养护，在混凝土强度达到设计强度50%前不得受冻，保温养护从以下几方面进行。
　　1)提高混凝土的拌制温度
　　首先可考虑对拌合水的加热处理，还可考虑对骨料进行加热，目的是保证初期水泥水化温度，提高混凝土早期强度。
　　2)提高模板的保温性能
　　桥梁建设中使用的大部分是钢模板，导热性能好，温度容易散失，所以要在模板处面包裹草帘等保温材料或使用加厚模板、双层模板等措施。
　　4、采用蒸气养护
　　混凝土的拆模。混凝土经过养护，强度达到规定要求后，即可拆除模板，拆模应该先拆不承重模板，后拆承重模板为宜。拆模后覆盖保温养护
　　六、冬季混凝土工作的重点：
　　混凝土工作在昼夜平均气温低于5度，或最低气温低于-3度的气候条件下进行时，必须得采取一定的冬季施工技术措施。先叙述一下几点防护措施：
　　1、在保证混凝土必要的和易性的同时，尽量减少用水量，水灰比应较小，这样可以促进混凝土的凝固，可防止混凝土的早期冻结。
　　2、应增加拌和时间，一般比正常情况增加50-100%使水泥的水化作用加快并使水泥的发热量增加，以加速混凝土凝固。
　　3、适当采用活性较大，发热量较高的快硬性水泥或高标号水泥拌制混凝土。
　　4、将拌和水甚至骨料加热，提高混凝土初始温度，使混凝土在养护措施开始之前不致冰冻。
　　5、适当掺用早强剂，加速混凝土强度的发展，并降低混凝土内水溶液的冰点，防止混凝土早期冻结。
　　6、用蒸气法、暖棚法、蓄热法和电热法等进行养护，提高混凝土养护温度。以上各种措施，各有其优点和缺点，采用时可根据施工温度和施工现场的具体条件选定合适的方法。
　　综上所述，提高混凝土工艺质量控制水平，目的就是为了顺利达到混凝土设计强度和耐久性等性能指标，杜绝混凝土质量缺陷。
　　参考文献：
　　[1]混凝土工程施工全程质量控制；
　　[2]JTJ041-2000，公路桥涵施工技术规范；
　　[3]道路建筑材料。
　　
　　

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