桥梁预制构件外观质量缺陷成因及防治措施

随着桥梁在交通设施中越来越多的被利用，桥梁预制混凝土构件也被广泛采用，但部分桥梁预制构件外观质量未尽人意。形成原因除了工艺设备陈旧落后、操作粗放外，人们对外观质量缺乏应有的重视也是原因之一，有部分人认为预制构件仅为桥梁的半成品，因此其只要结构性能合格就可以了，而其外观质量则无足轻重，该种认识导致在全国预制构件检查过程中外观质量不合格的占68.8%。预制构件的外观质量是结构混凝土质量的直观体现，其对混凝土工程有重要意义，因而对混凝土预制构件外观质量缺陷深入分析、摸索，逐步改善其预防措施并不断研究有效的修补方法，对控制和完善提高混凝土预制构件外观质量具有一定的实际效果。


1 预制构件外观质量缺陷表现形式
麻面。指混凝土表面未能由水泥砂浆形成相应的外表面或外表面被模板粘损后而呈现豆粒般大小的不规则凹点，其直径一般小于5mm；


蜂窝。混凝土表面由于缺少水泥砂浆而形成石子架空外露或骨料间存在空隙，混凝土形成蜂窝状的形状不规则的或多或少的窟窿；孔洞。混凝土内存在的深度和长度超过保护层厚度但不超过截面尺寸1/3 的孔穴缺陷或结构内存在的空隙，局部或部分没有混凝土，若存在可望穿结构构件的空洞则称为孔洞；裂缝。深入混凝土构件内部的缝隙，其可分为干缩和自收缩两种，干缩是随着混凝土内多余水分蒸发、湿度降低而产生的体积减小，自收缩是水泥水化作用导致的体积减小；外形缺陷。指构件存在的端头倾斜、弯曲不直、缺棱掉角以及因漏浆形成的飞边、凸肋癌瘤等现象；


2 外观质量缺陷成因及防治措施
2.1 麻面
预制构件麻面形成原因多为马蹄上口斜面排气不畅，锚固截面锚下钢筋密集并受抽拔管、波纹管等位置限制导致该部分混凝土难以振捣到位或振捣不足而使部分气泡滞留于混凝土和模板间形成麻面；浇筑过程中连续性差，在新拌混凝土入模前已浇筑部分停留时间过长，甚至出现凝固现象，在新旧混凝土结合层间则易出现麻面；浇筑时水泥砂浆顺模板间隙或表层流到下层混凝土表面导致拆模后出现断续的类似麻面的眼泪现象；浇筑前模板清理不到位或脱模剂及湿润工艺不当导致混凝土内水分被模板吸走，或模板拼缝漏浆导致上部构件表面砂浆缺损而产生麻面等[1]；


防治措施主要为浇筑混凝土前认真清理模板表面，严密拼装模板确保缝隙符合规范要求，混凝土浇筑及振捣时严格按照施工工艺施工；对已形成的麻面应用稀草酸溶液将因油污导致的麻面处油污用毛刷洗净，并在修补前用水湿润，之后采用1:2 或1:2.5 水泥砂浆修补，应修补用砂浆用量较小，为避免水泥砂浆凝固可采用在小桶中拌匀，并随拌随用，必要时可采用掺加白水泥调色，采用刮腻子的方法将砂浆用刮刀大力压入麻面内，之后随即刮平以满足外观质量要求，修补后及时覆盖保湿养护。


2.2 蜂窝的成因及防治措施
其形成原因主要有模板漏浆、振捣不足或振捣过度导致跑漏浆现象严重；混凝土本身坍落度小或振捣设备激振力不足或漏振；混凝土浇筑过程中浇筑方法不当，采用带浆法下料或赶浆法振捣运用不当或混凝土本身出现离析现象；混凝土本身搅拌不足导致其不均匀、不密实造成局部砂浆缺损严重；防治措施除严格按照施工工艺进行施工外对已形成的蜂窝应首先将蜂窝周围松软部分混凝土凿除干净并用高压水或钢丝刷将结合面清洗干净，之后采用与原混凝土强度一致的水泥砂浆对蜂窝进行修补，水泥砂浆一般采用1:2 或1:3 的配比，若构件有防水要求时则应在水泥砂浆中掺入水泥用量的1-3%的氧化铁防水剂，用抹子大力将水泥砂浆密实压入蜂窝后认真将其刮平，构件棱角部位应采用靠尺将棱角取直以确保外观一致，修补完成后应及时覆盖湿润养护。


2.3 孔洞
孔洞的形成原因一般有施工时由于内外模板距离过小混凝土振捣时振捣困难，或骨料粒径过大而构件内钢筋过密导致混凝土下料过程中骨料被钢筋等卡住，骨料下部混凝土形成孔洞；混凝土流动性差或出现离析现象导致混凝土浇筑不畅出现孔洞；振捣过程中未按照顺序振捣而存在漏振点，或未采取分层浇筑或分层过厚而使下部混凝土振捣作用半径过小而形成周围松散部分，混凝土搅拌原料中水泥存在结块现象或骨料内夹杂冰块、泥块等[2]；


孔洞的修补方法一般是先将需修补部位不密实混凝土及突出骨料颗粒认真凿除干净，并保证洞口上部向外上斜，下部方正水平，之后用高压水或钢丝刷将孔洞内基层清理干净，之后用湿棉纱等材料将其填满并湿润72h 以上以实现孔洞周边混凝土充分湿润，修补一般采用较原混凝土强度高一级的细石混凝土或补偿收缩混凝土填补，填补前应先用水泥砂浆将孔洞周围涂刷，之后将混凝土填充并仔细振捣，振捣后将其表面抹平压光，之后将其表面覆盖塑料薄膜养护。对于径较小但深度较大的空洞，若凿除清理则会加大缺陷尺寸而消弱结构，因而可采用水灰比为0.7-1.1 的水泥浆液压浆补强，必要时可在浆液内掺加一定量的水玻璃作促凝剂压浆时孔洞一般不能少于两个，一个用作压浆一个用做排气和排水，并采取两次重复压浆法，在第一次压浆初凝后进行第二次压浆，压浆后2-3d 方可切除压浆管，剩下压浆管空隙依小浅孔洞或蜂窝处理方法进行处理以满足质量及外观要求。


2.4 裂缝
其形成原因主要为混凝土浇筑后养护不当，导致表面水分损失过快，混凝土内外收缩不均匀引起的表面开裂；混凝土浇筑过程中由于过度振捣造成离析现象，或表面水泥含量过大，因而其收缩量增大导致裂缝产生；


对于细微的裂缝可采用在裂缝中灌注水泥净浆，待其嵌实后覆盖养护，或将裂缝加以清洗待其干燥后涂刷两遍环氧胶泥或加贴环氧玻璃布进行表面封闭，而对于较深或是贯穿的裂缝则应采用环氧树脂灌浆后表面采用加强环氧树脂胶泥封闭的措施。


2.5 表面气泡
构件气泡产生机理是由于施工中振捣不密实，内部气体不能完全排出而与混凝土内自由水形成水泡聚集于模板表面，随着混凝土的凝结水泡破裂，因此在拆模后则在构件表面形成大小不一的坑眼；用作脱模剂的油在模板表面涂刷太多且不均匀导致形成的油滴对模板表面气泡的排放起到粘制作用；混凝土坍落度控制不好，坍落度过小振捣器的振动能衰减过快且有效振捣范围变小导致两个有效振捣范围间混凝土不宜密实，或坍落度过大、水灰比偏大而增加了水泡形成的几率；混凝土内粗骨料偏多或骨料大小不当等导致集料不密实性和曾较多的自由空隙而生成气泡；外加剂的影响导致混凝土内部生成较多的空气而增加气泡的形成几率；其防治措施为在浇筑过程中控制好分层厚度，对插入式振捣器不应超过其棒头长度的0.8 倍，对表面振捣器则应不超过20cm，对附着振捣器则不应超过40cm，每次振捣时间应以混凝土表面平坦、泛浆、停止下沉为宜，并最好采用附着于插入式相结合的振捣方式，插入过程中应坚持快插慢拔的原则，并应控制每棒的停留时间和插点距离；并应严格控制模板的刷油情况，做到起附着的油均匀且不能成滴，若用油浓度过大，则应加入肥皂液或直接采用肥皂液用作脱模剂。

3 结语
桥梁混凝土预制构件的外观质量并非孤立的外表体现，其可反映出整个工程的内在质量以及在施工过程中对原材料配合比以及施工工艺等方面的状况，也在一定角度上体现出了企业的管理水平，因而深入分析外观质量影响因素，并针对性的制定防治措施对提高预制混凝土构件质量具有非常现实的意义。

参考文献：
[1]公路桥涵施工技术规范．北京：人民交通出版社，2000 年．
[2]王平，张胜，杨修志.小型混凝土预制构件外观质量的控制[J].交通科技，2005 年第1 期.