桥梁混凝土工程可靠性、外观控制浅析

张明朝

1.桥梁混凝土结构可靠性控制

对于施工中的现浇钢筋混凝土结构， 任一时刻的荷载都是由已浇筑的混凝土构件、模板及其支架组成的临时承载体系来承担的。这样需要考虑两个方面的问题: 一是临时承载体系中混凝土构件尚未达到其设计强度， 另一是施工荷载对混凝土构件产生的荷载效应有可能比使用荷载产生的效应更为不利， 这些都会引起结构在施工过程中发生事故， 如出现结构性裂缝、产生过大的变形， 甚至倒塌等。有资料表明， 相对于使用期来说， 施工期结构事故的发生率比较高。因此， 结构施工期的可靠性已引起国内外学者的广泛重视。文献[1、2]提出了用计算机数值模拟计算施工过程中结构可靠度的方法， 文献[3]提出了对应于各施工阶段的可靠度分析方法。上述这些方法未能考虑实际存在的、各施工阶段功能函数间的相关性影响。 鉴于此， 文献[4]根据施工期钢筋混凝土结构的特点， 首先建立了结构抗力和荷载效应的概率模型， 应用结构动态可靠性分析原理， 提出了考虑施工期结构各施工阶段功能函数相关性的可靠性分析方法， 最后通过算例论证了这一方法的可行性。

2.桥梁混凝土结构外观质量控制

随着桥梁建设水平的迅速发展，人们对桥梁已不满足于它的安全使用功能，还要求其具备优美的外观与环境协调。有的桥梁不仅成了一个城市乃至一个地区的标志或象征，而且成了施工单位展示其实力的一项重要标志。因此，作为体现空间艺术结构的桥梁，外观质量也就显得格外重要。

2.1混凝土的配合比设计

混凝土配合比不但决定了混凝土强度，而且影响到新拌混凝土的工作性、成品混凝土的耐久性和经济性。新拌混凝土工作性能中的粘聚性、流动性、保水性以及初凝时间又决定了施工时混凝土质量状况，并直接影响成品混凝土外观质量。因此选料时除考虑强度要求外，还要考虑各组分之间比例以及集料性质对新拌混凝土工作性的影响。

2.2混凝土的控制

1）原材料控制严把质量关，选用质量可靠、性能稳定的混凝土原材料。材料来源相对固定，以保证混凝土外观颜色一致。施工中随机抽检、发现异常须及时检查原材料，确保材料性能在控制范围内，并适时修正参数，保证拌制的混凝土达到设计施工要求。2）混凝土浇注试验在外露混凝土结构进行正式施工前，必须进行模拟实际施工状况的浇注试验。试验时，按事先设计的三种以上配合比及不同浇注工艺的组合状态进行试验，拆模后对外观进行比较分析，找出控制外观质量的主要因素和切实有效的施工方法，确定使用配合比和浇注工艺，并强制执行。3) 混凝土浇注、振捣混凝土外观质量缺陷、质量问题基本上与振捣工艺有关，混凝土振捣工艺是混凝土外观质量控制中重要一环。根据混凝土结构制定相应振捣工艺，对控制混凝土外观质量有显著作用。

2.3模板工程

严把模板工程质量，避免混凝土出现错台，提高接缝质量、平整度，保证结构尺寸及外表光洁度。只有模板面光洁，混凝土表面才可能光洁。1)模板设计、加工模板质量是保证混凝土有优良外观的先决条件，模板应采用大块模板，减少接缝。并采用较强的加劲型钢或模板骨架，一则加强模板刚度，二则利用加劲型或骨架来设置对拉螺栓，避免由于在模板面

板上开孔引起的漏浆缺陷。2)模板试拼模板运到工地后，须试拼验收。在拼装场按设计放样搭配、组合模板，以达到最佳拼装效果；然后检测精度，对精度差的局部地方进行修整，若接头处精度差用砂轮机磨平、磨顺。模板试拼后编号使用，并保证使用中的平整度。试拼后拆除模板单元，应除去表面的污物、锈迹后用抛光片进行抛光处理，然后涂抹机油保养，防止锈蚀。3）模板装拆及保养模板正式安装前须洗去保养机油，均匀涂抹脱模剂，立即安装使用。对于可一次施工到位的施工段，模板一次安装到位，对于须进行翻模或爬模施工的部位，一定要严格控制安装偏差，避免明显错台，模板拆除轻撬轻移，避免变形。模板拆除后立即清理干净进行保养或及时涂脱模剂使用，以保证下次施工的外观质量。周转模板，在周转至下一施工点前，进行修整保养，确保每次使用的精度和光洁度。在使用中，爱护模板，保证钢板面无划痕，焊疤。4）脱模剂选取脱模剂选取原则: ①与模板起隔层作用; ②拆捣所产生的气泡不易粘附在脱模剂上，因粘附其上的气泡上浮阻力小，减水剂产生的泌水在其表面容易分散，不凝聚成水珠、水滴; ③对模板无腐蚀作用，对混凝土外观颜色无污染。

目前，尚未找到完全符合上述要求的脱模剂，施工中可使用均匀混合物(优质机油:柴油= 6∶4) 作脱模剂;掺和柴油可降低机油粘度，增强气泡上浮逃逸能力。涂抹时用布涂抹薄薄一层脱模剂，尽量减小模板上油层厚度，避免泌水聚集成滴形水泡缺陷。

2.4混凝土外观修饰

混凝土外观质量缺陷修饰应注意修饰的时间和方法。时间上，拆除模板后及时处理，越饰越早，修饰效果越好；方法上，对不同缺陷修饰方法各异。对细小接缝或局部小块锈斑、油污可用砂布磨去，砂布越细越好；对较粗施工接缝或错台先用打磨机磨平、磨顺，然后用细砂布光滑;对混凝土表面的气泡、水泡孔洞或“花斑”，采用与结构物相同品牌的水泥、白

水泥、细砂、107 胶水组成的砂浆填补、涂抹，待达到一定强度时用细布擦去浮砂，这样砂浆不但可起到修饰性填充作用，而且可与结构物颜色一致为控制目标，具体配合比通过在试验段上作比对颜色试验来确定。◆

参考文献：

[1]李惠明. 高层建筑施工过程中的安全分析[D ]. 北京:清华大学， 1992.

[2]EL 2SHAHHA T A M ， ROSOW SKY D V ， CHEN W F. Construct ion safety of multistory concrete building[J ]. ACI Struct J， 1993， 90 (4) : 3352342.

[3]佟晓利. 钢筋混凝土结构施工期可靠性研究[D ]. 大连: 大连理工大学， 1997.

[4]巴松涛，贡金鑫，佟晓利.钢筋混凝土结构施工期可靠性分析方法[J]. 大连理工大学学报， 2000， 40（4），479-482.