武黄城际铁路桥面系防护墙外观质量控制关键技术 - 图文

关于城际铁路桥面系防护墙外观质量控制施工关键技术

朱科 中铁十八局集团第三有限公司武黄项目部 072750

摘 要：介绍武黄城际铁路防护墙施工技术，分析了墙体表面产生气泡、裂缝、墙体烂根的原因，提出相应的控制措施。

关键词：铁路防护墙 墙体 混凝土质量

1. 引言

桥面系防护墙混凝土模筑衬砌施工时在结构体表面会出现大小不一的气泡、蜂窝麻面、裂缝及墙体烂根等外观缺陷，虽然这些缺陷对墙体内部混凝土强度无多大影响，但严重影响到结构物整体的质量美观及后续的验收。武汉至黄石城际铁路是湖北省城际公司主抓的名片式优质工程，因此要求各构造物混凝土的强度和几何尺寸要完全达到设计标准，而且还特别要求浇筑混凝土表面应光滑、平整、色泽一致、无气泡、无错台、无蜂窝麻面等外观标准，从而达到内实外美的质量要求。 2.施工情况

武汉至黄石城际铁路三标二分部施工起讫里程为DK65+700-DK78+224.31(DK73+016.492=DK74+000，短链长983.508米)，全长11270.802米。桥梁共八座，共长7578米，其中特大桥两座。梁体类型为简支箱梁、现浇连续梁两种，桥面均设置防护墙，墙体工程量大，施工时间集中。施工时采用大块整体式钢模板，混凝土采用集中拌合站拌合，混凝土运输罐车运输，运输车自卸式灌注，插入式振捣棒捣固，在施工试验点DK66+300.88处沙窝特大桥前10跨桥面系防护墙进行平检发现防护墙墙身不同程度的缺陷：墙身侧面存在着大量的气泡、局部形成较严重的蜂窝麻面，墙根存在着不同程度的烂根，墙体在施工完成一段时间后局部出现裂缝。给防护墙整体性的美观、质量存在着严重的影响。

根据现场施工情况，施工技术人员进行调查分析，查找产生气泡、裂缝、墙体烂根的原因，然后在场外进行模拟实验及现场施工工序控制通过对混凝土的水

灰比、塌落度、泵送剂的质量、混凝土运输控制、混凝土振捣控制以及模板的改进，并且进一步加强技术监督管理和施工工序的控制等较好的解决了墙身表面、墙根的缺陷问题，使衬砌质量确实达到内实外美的要求。为武黄城际铁路整体创优有一步提供了有力的保证。

桥面结构见下图：图一

3.产生气泡的原因及相对应的控制措施 3.1. 原材料使用不当

3.1.1成因：

3.1.1.1根据骨料级配密实原理,在施工过程中,如果使用材料本身级配不合理,粗骨料偏多,细骨料较少,碎石材料中针片状颗料含量过多,以及在生产过程中实际使用砂率比试验室提供的砂率要小,此时细粒料不足以填充粗集料之间的空隙,导致集料不密实,形成产生气泡的自由空隙。

3.1.1.2混合料中水泥的多少和水灰比的大小,也是导致气泡产生的重要原因。在试验室试配混凝土时,考虑水泥用量主要是针对强度而言,如果在能够满足混凝土强度的前提下,一定限度内增加水泥用量,减少水的用量,气泡会减少,但如果不减少水的用量,气泡数量是否减少不确定,但同时也增加了混凝土的粘度,影响了搅拌混凝土时产生气泡的排出,而水量较多也使自由水较多易形成气泡。在水泥用量太少的混凝土拌合物中,由于水化反应耗费用水较少,使得薄膜结合水、自由水相对较多,从而让水泡形成的几率增大,这便是用水量较大,水灰比较高的混凝土易产生气泡的原因所在。

3.1.1.3混合料中掺合料的多少也会直接导致气泡数量的增减,当混凝土中水泥的含量可以保证混凝土的强度时,用掺合料代替部分水泥,可以改善混凝土的和易性而造价会大大降低,活性料还对强度有一些提高,适量的掺合料能改善混凝土的和易性,形成的胶合料能填塞骨料间的空隙,减少气泡的产生;但掺加过量的掺合料会导致混凝土的粘度增加,影响气泡的排出,故商品混凝土中掺合料较多是导致气泡产生的原因;试验结果表明,减水剂ZB-1A掺量0.7%的混凝土表面气泡数量是不掺减水剂的混凝土的3.5倍,而且掺量越大影响越明显。

3.1.2控制措施

3.1.2.1从设计上控制水灰比和外加剂中引气剂的含量

在满足施工要求坍落度的情况下,尽量减小水灰比,同时控制外加剂中引气剂的含量不得大于规范规定的范围,（混凝土中的含气量:一般混凝土控制在4% 以内），水灰比越小,产生的气泡会越少。通过比选在其他条件相同的情况下当混凝土的水灰比为0.56、塌落度为13.8-14.1cm时，可把气泡控制在最少状态。

3.1.2.2原材料上控制引气剂的质量和含量

外加剂中引气剂的质量对混凝土表面产生的气泡有着本质的影响。俗话说,治标应治本。所以对高标号、高性能混凝土我们一定要选用引气气泡小、分布均匀稳定的引气型外加剂。尽量少用含松香类型的引气剂,因为这类引气剂掺入后产生的气泡较大。 3.2 施工方法不当

3.2.1成因：

3.2.1.1 《混凝土泵送技术规程》(GB/T10-95)中规定“混凝土浇注分层厚度,宜为300～500 mm”但是在实际施工时,往往浇注厚度都偏高,由于气泡行程过长,即使振捣的时间达到要求,气泡也不能完全排出,这样也会造成混凝土结构表面气泡。

3.2.1.2 振捣工艺不当,混凝土振捣不充分;由于设计断面尺寸比较小,截面变化处不容易振捣,气泡不易逸出。 墙体内大型预留洞口底模未设排气孔,混凝土对称下料时产生气囊,或钢制模板封闭太严,表面排气困难。

3.2.1.3不合理使用脱模剂,新拌混凝土结构面层的气泡一旦接触到粘稠的脱模剂,即使合理的振捣,气泡也很难沿模板上升排出,直接导致混凝土结构表面出现气泡。

3.2.2控制措施：

3.2.2.1 从混凝土生产中解决产生气泡的原因

如前所述,混凝土的不均匀搅拌会导致外加剂在混凝土中的不均匀分布,从而起不到外加剂的作用。特别强调的是:有的商品混凝土从出厂到施工现场需要很长的运输时间,这时由于有的坍损较大,有的厂家技术员利用外加剂进行二次调配,在这种情况下一定要加强混凝土的搅拌均匀。

3.2.2.2 从施工工艺上来减少气泡的产生

①实践证明,从模板的脱模剂上来消除混凝土表面的气泡会起到很好的效果。目前在市场上已经有很多单位研制出了具有消泡化学成分的脱模剂,这种消泡型的脱模剂在使用后,当混凝土产生的气泡与模板表面脱模剂中所含的消泡剂相遇后,消泡剂会立即破灭或由大变小,由小变微,使混凝土表面起到极其平滑致密的效果。

②实践还证明,当采用表面光滑的模板时产生的气泡少,当采用表面粗糙的模板时产生的气泡就会多一些。因此在选定施工方案或模板材料时,尽可能地选

用优质、表面光滑的模板材料；完善了钢模板抛光施工工艺见下： 钢模板抛光流程：

模板采用下垫的方式至于空地 磨光片打磨面板 用水泥粉擦拭两遍，抹干净 磨光片打磨面板（第二次） 用抹布（纱布）擦拭干净 均匀涂刷脱模剂 面板贴薄膜保护（防止飞虫、灰尘污染） 吊装、拼装 3.2.2.3从施工方法上来解决产生气泡的原因

在混凝土的施工过程中,我们应注意:应分层布料,分层振捣。分层的厚度以不大于50cm为宜。否则气泡不易从混凝土内部往上排出。同时应注重混凝土的振捣,严防出现混凝土的欠振、漏振和超振现象。 4.产生烂根的原因及相对应的控制措施 4.1 砼水灰比过大，造成烂根：

4.1.1、成因：

砼水灰比过大（一般非泵送自拌混凝土大于0.6，泵送砼大于0.45）时，浆石易产生离析，由于砼浆液的浮力降低，砼在振动棒的振动作用下，浆石不能重新均匀的布置，而是石子往底部沉淀，浆液上浮，形成了烂根。这种烂根往往是通透性的，即水能从墙的一边渗透到另一边。

4.1.2 预防措施：

调整砼的水灰比，一般现场自拌非泵送砼水灰比控制在0.55～ 0.60之间，使砼内的浆液稠度增大，保证在振动过程中砼内的浆液对石子有合适的浮力，从而达到放模的砼浆液和石子重新均匀布置、砼内的砂浆能充满模壳的所有空间，达到消除因砼水灰比过大而产生烂根的目的。

4.2 墙侧模根部跑模漏浆，造成烂根：

4.2.1 成因：

墙侧模板的底部定位固定不牢，在墙体砼浇筑和振捣时，模板向外扩张变形（跑模），这种情况通常在较厚的墙体使用木模时较多。变形较大者，造成墙根部砼成喇叭状，同时在根部在烂根出现；跑模轻微者，在墙根部产生漏浆而形成 的烂根。这类烂根，前者通常烂不到墙身部位，后者通常也只是浅表性烂根。

4.2.2 预防措施：

在模板施工方案内要准确计算墙体根部的模板侧压力，要有可靠的固定措施，通常可在现浇板内预埋钢筋或钢管，约束墙体侧模向外变形。在墙体砼浇筑前，要严格检查验收，确保支模质量合格。砼浇筑过程，木工要有专人看模，发现异常，要立即暂停浇灌，校正加固后方可继续浇筑。 4.3 墙根部欠振造成烂根：

4.3.1 成因：

砼欠振包括漏振，原因是人为的操作错误。主要有： ①交接班时，交待不清，造成漏振； ②振捣人员技术不熟练，振捣不匀。

③浇筑流程不合理，振捣人员少，造成砼塑性损失，振动不实而形成了烂根。这类烂根，往往是局部的，其状态多为局部明显不密实。

4.3.2 预防措施：

①挑选有一定振捣经验的、有高度责任心的技术熟练的工人操作。 ②前后班交接时，必须有质量监督或技术管理人员参加，组织好交接程序，前班人员给后班人员交待清楚已振和未振部位，并形成书面交接记录。

③认真编写砼浇筑方案，合理安排浇筑流程和流向，根据推进速度安排足够振捣人员，保证在规定的时间内振捣完毕。 4.4 墙根部侧面水平钢筋紧贴模板，造成烂根：

4.4.1 成因：

由于浇筑现浇板时没有能有效的控制，墙体钢筋的位置，造成局部，墙体外侧水平钢筋或暗柱箍筋紧贴模板，往往在最下一层水平钢筋距地20㎜时，砼浆液不能到达，不但造成的烂根，而且还露筋。常发生于竖向钢筋和箍筋较密的暗柱根部。这类烂根通常是浅表性的。

4.4.2 预防措施：

在浇筑现浇砼板前，认真放出上层墙身边线，用钢筋定位卡具，准确固定出现浇板面的墙身钢筋位置。 4.5 墙根部积水，造成烂根：

4.5.1 成因：

①开盘时的润泵水和砂浆集中排放在墙模内，形成模内积水造成烂根。 ②商品砼的泌水淤积在墙体根部，造成的烂根。这类烂根，是因砼入模振捣后，把水挤到靠近模板的两侧，经振捣后砼表面多为浮砂。根部砼表面强度降低。 4.5.2 预防措施：

①严格控制润泵水入模，将润泵砂浆均匀颁布在墙内，其厚度，不宜大于10㎝。

②及时排放淤积的泌水。

5.产生裂缝的原因及相对应的控制措施 5.1温度变化引起的裂缝

5.1.1成因:

夏季施工，混凝土原材料温度过高，混凝土入模温度无法控制在规定的30℃之内，使混凝土在硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，内部水分蒸发过快，而产生温度裂缝。

5.1.2控制措施： 5.1.2.1砼运输

应采用混凝土运输搅拌车运输混凝土，同时在混凝土运输容器设置防晒设施，运输罐车在装混凝土前采用冷却拌合水喷淋罐车车身，到达施工现场入模前

再次用常温水喷淋罐车车身，等措施来降低混凝土运输温度，尽量缩短运输时间。运输混凝土过程中宜慢速搅拌混凝土，不得在运输过程加水搅拌。

5.1.2.2 施工时间的控制

缩短砼从搅拌机到入模的时间及浇筑时间。 5.1.2.3 施工时间段的选择

根据夏季天气的特征，通过试验室测得睛天时不同时间段的平均温度：8：00温度为27.5℃，14：00温度为35.7℃，17：00温度为28.7℃ ，19：00温度为27.3℃，进入夜间后温度会逐渐降低。施工时间尽量选定凌晨和晚上气温较低的时段，以避开中午高温时段。

5.1.2.4原材料的温度控制 ①、水泥和粉煤灰的温度控制

胶凝材料温度的控制混凝土温度最为关键的一点；通过测温新进的胶凝材料与放置24小时以上的胶凝材料相比温度平均差15℃，2天后温度基本稳定。因此优先采用进场时间较长的水泥和粉煤灰进行拌制混凝土。

②、集料的温度控制

混凝土中粗细骨料用量将近占总量80%，控制好粗细骨料的温度是控制混凝土入模温度的基础。可采用以下措施降低骨料温度：

A、对骨料采用通风良好的遮阳大棚进行防晒处理，以避免太阳直射达到降温目的。

B、采用对骨料进行洒水的方法降温，但要加密对骨料的含水率检测，以便及时调整施工配合比，较好地控制混凝土拌合物的塌落度。

③、水温控制

水温控制是降低混凝土入模温度的最佳方法。采用冷却装置冷却拌和水，并对水管及水箱加遮阳和隔热设施，也可在拌和水中加碎冰作为拌和水的一部分。

5.2墙体养护不到位引起收缩裂缝 5.2.1成因：

夏季施工时，因温度较高，养护不到位时，墙体表面水分散失过快，侧面和顶面回出现不规则裂缝。

5.2.2 控制措施：

①在夏季施工时，浇制好的混凝土及时进行带模养护，养护必须在浇后12h内开始，炎热或有风天气3h后就开始；拆模后在混凝土墙身上及时覆盖土工布，然后再洒水；并派专人专车每天定时进行洒水养护，做好养护记录；养护次数根据天气情况增减，以保证墙体及土工布湿润，并达到砼表面始终处于湿润状态的养护标准；养护日期不少于14天，当天气炎热干燥，应加长浇水养护时间。

②条件允许时采用自制的自动淋水养护装置：每跨梁中跨处，防护墙外侧位置安置一个养护蓄水桶（蓄水桶应放置在高于防护墙顶面10左右处，一保证有足够的滴水压力），外接滴管（放置在防护墙顶面，滴管滴水孔位间距为40cm为宜），再用一布一膜土工布覆盖不断的滴水，将墙体及土工布润湿，一达到混凝土表面始终处于湿润状态达到养护标准；土工布的布面在内，膜在外，以起到蓄水、防止水分蒸发的效果，同时在每隔2米处按置一到卡箍将土工布密贴混凝土面，以起到固定土工布的效果。 5.3拆模不当引起裂缝

5.3.1 成因：

①应工期紧，墙体工程量大，且模板数量不够，要较频繁的循环使用模板，当混凝土强度未达到要求时过早拆模，墙体顶部边缘会出现有规则裂缝。

②拆模操作不当引起拆模裂缝。 5.3.2控制措施

拆模时，严格按照规定的拆模步骤及方法拆模；墙体虽然不承重，但要使混凝土在拆模时具备有足够的强度来抵抗应拆模带来的外界应力，混凝土应在终凝或强度达到10MPA方可进行拆模。 结束语

如何控制如桥面系防护墙等薄壁墙钢模板衬砌混凝土表面、根部产生较为严重的气泡、裂缝、烂根，尚无经验可循。通过不断摸索、试验，较成功地解决了

桥面系防护墙墙体质量外观缺陷问题，为武黄城际铁路全面创优提供了坚实的基础，同时也为今后同类工程施工提供了宝贵经验。

参考文献：

【1】 铁建成［2010］240号 《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB 10424-2010） 【2】 铁道部经济规划研究院：客运专线铁路桥涵工程施工技术指南［s］

【3】 杜永昌，等.高速与客运专线铁路施工工艺手册，［M］.北京：科学技术文献出版社，

2006.

【4】 徐伟，等. 桥梁施工，［M］.北京：人民交通出版社，2008.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pbgp.html