装饰混凝土在桥梁中的应用

单凤枝

(同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海 200092)

装饰混凝土在桥梁中的应用

单凤枝

(同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海 200092)

近年来,随着现代化建设的发展,市政桥梁作为城市中的一道亮丽的风景线,对景观的要求日益提高。本文结合了装饰混凝土的优点和特性来探讨了装饰混凝土在桥梁工程中的应用。

装饰混凝土 一次性浇筑成型 桥梁工程

1 装饰混凝土概述

随着我国城市桥梁对景观要求的日益提高,在满足结构安全、施工简便、经济合理的前提下,桥梁设计和施工也在不断探寻新的施工工艺和材料。尤其对体积庞大、形体呆板的构筑物,对其进行造型设计非常必要。用装饰模板在混凝土表面实现其它材料难以实现的装饰图案、装饰造型和装饰肌理,从而使桥梁体现出简捷、流畅的特点,给人以韵律感,达到桥梁与周围的环境相协调的景观效果。

装饰混凝土又叫做清水混凝土,其技术是利用混凝土塑性成型的特点,在模板上创造条件使成型的制品表面具有一定的凹凸图案、线形,使其满足结构各项功能的同时满足立面装饰的需要。装饰混凝土产生在20世纪20年代,因为它具有的独特优越性,在公共建筑、高层建筑、桥梁工程等领域都被广泛应用,近年来,由于城市对桥梁景观的日益要求,国内在桥梁工程领域正在逐渐应用。装饰混凝土最关键的一个特点就是一次性浇筑成型,因此装饰混凝土的色泽均匀以及表面平整光滑的关键就是自身的质感和本色,有如下几个优点：

(1)耐久性好。装饰混凝土本身就是结构混凝土,装饰造型与主体结构一起浇筑,耐久性好,使用寿命长。

(2)可塑性较强。采用装饰模板的技术,装饰造型根据设计的要求可以生成不同的装饰图案,可塑性和灵活性方面比较好。

(3)施工简单,装饰效果好。装饰造型与主体结构是一次性浇筑成型的,不需要再对表面进行二次装饰。后期如果对于因混凝土浇筑质量不好及施工产生的色差和瑕疵,可以采用拉色工艺来达到理想的色泽和质地。

(4)绿色无污染。装饰混凝土在原材料方面都是结构本身的原料,没有添加其它有害的化学物质,非常的环保。

2 装饰混凝土在桥梁中的造型模板工程

桥梁中的装饰混凝土可以利用造型模板与结构模板形成模板组后直接浇筑砼形成结构表面的装饰机理。

(1)当装饰造型模板应用于混凝土现浇制作过程中,模板必须进行粘合固定。

(2)将装饰造型模板粘结在木板上作为辅助模具,然后再安装在承载模板上使用更好。在木板后面使用装钉木板用的螺丝钉来进行固定,以便夹板使用后容易从承载模板上拆卸下来,也方便模板从夹板中拆卸下来得以周转、保存及处置。

(3)粘合模板必须彻底完整黏合。部分点面的黏合将导致模板在脱模时拉伸而造成模板局部鼓起。这样的模板反映在其做成的混凝土构件表面上会出现凹痕。造型模板可以粘合在钢板以及木板上。

(4)模板质量要求：1)自然光下,距饰面清水混凝土4m内看不到明显色差。2)模板拼缝的宽度不大于1mm。3)模板允许安装偏差：轴线位移不大于3mm,相邻两模板高低差不大于2mm,表面平整度偏差小于2mm。4)表面裂缝宽度不超过0.15mm,且缺陷部分不能影响装饰整体效果。5)最大气泡直径不大于3mm,深度不大于3mm,且缺陷部分不能影响装饰整体效果。6)分割缝直线偏差不大于2mm。7)保证细小纹路的成型效果,尽量减少较大造型饰面的成型气泡、麻面。

3 装饰混凝土在桥梁中的钢筋工程

装饰混凝土工程中的钢筋在施工之前必须要对锚固长度、搭接长度、接头形式以及接头位置进行重点考虑。绑扎所用的钢筋必须要经过清洁,没有锈迹,为了保证垂直度,要对竖向的钢筋进行校正。在钢筋保护层垫块的选择上,应该采用高强度高标号砂浆垫块,布置的方式应该呈梅花型,为了保证外观效果,垫块的颜色应该要和装饰混凝土的颜色相同,绑扎的钢丝的丝头应该朝内,为了避免产生锈迹,还需要将外侧扎丝网的钩头压平。对于一些还没完成的钢筋,为了避免锈蚀,应该放在干燥的环境当中。为了防止出现移位、偏移以及脱落等现象,应该对钢筋的垫块和预埋件进行定时的检查,模板和模板之间也应该用双面胶来止浆。

4 装饰混凝土在桥梁中的混凝土工程

(1)配合比设计。装饰混凝土的配合比设计,一般应该采用偏大的单掺技术和砂率以及较小的水胶质量比来进行优化,并用质量较稳定的外掺剂。在粗骨料的选择上,应该选择连续级配的反击破碎石,碎石的木材强度必须要大于混凝土强度的1.5倍,压碎值也必须要小于12,为了保证混凝土的耐久性和密实性,针片状也必须要符合要求;细骨料要对细度模数进行控制,为了保证混凝土的质量,要结合实际情况来对砂率进行选择;在减水剂的选择上,必须要选择坍损小、减少效率高且不含有有害成分的材料,同时也要对掺量进行严格的控制;在粉煤方便,必须要选择无杂物且细度稳定的材料。

(2)混凝土浇筑。混凝土的浇筑应保证能够连续浇筑,并对混凝土的坍落度进行检测,坍落度的值要严格控制在(150±30)mm左右。在进行浇筑工作时,为了避免骨料分散离析而出现泌水,必须要保证混凝土的入模落差小于2米,如果落差已经超过了2米,就要使用传统或者溜槽来让落差降低,并对混凝土的倾落范围加以限制;为了避免混凝土的溅落,要对串筒下口与浇筑面的距离加以控制,不能超过1米;在进行混凝土的浇筑工作时,必须要一次性完成,在表观痕迹和色差方面要少留或者不留;应该尽量选择竖向分段以及纵向分层的浇筑方式来进行浇筑,每层的厚度要保持在40厘米以内,在下层混凝土初凝之前要完成上层混凝土的浇筑工作,振捣器对下层混凝土进行插入时,要小于10厘米;在整个混凝土的浇筑过程当中,必须要有专门的工作人员对支撑系统、模板以及钢筋进行检查,一旦发生了移位就要马上进行修复。

(3)混凝土振捣。由于混凝土的外观质量直接受到振捣效果的影响,因此在进行浇筑混凝土的振捣工作时,应该采用“快插慢拔”的方法,快插是为了防止先将表面混凝土振实而与下面混凝土发生分层、离析现象;慢拔是为了使混凝土能填满震动帮抽出时所造成的空洞不远出处,再将振动棒重新插入才能添满空洞。在振捣过程中,宜将振动棒上下略为抽动,以使上下振捣均匀。每一插点要掌握好振捣时间,过短不易振实,过长可能引起混凝土离析。一般每点振捣时间为20s～30s,使用高频振动器时,最短不应少于10s,但应视混凝土表面呈水平不再显著下沉,不再出现气泡,表面泛出灰浆为准。振捣时,振捣器距离模板不应大于振捣器作用半径的0.5倍,不宜紧靠模板振动,并尽量避免碰撞钢筋、预埋件、波纹管等。

(4)混凝土养护。在混凝土完成浇筑工作之后,必须要对其进行充足的养护工作,否则就会引起表面起皮和裂缝等现象;在进行桥梁混凝土的养护时,要根据桥梁的特点来进行,如果采用麻袋覆盖的话,为了避免麻袋脱色对混凝土外观造成影响,要先将麻袋泡水一到两天并清洗;在高温阶段,不能直接用凉水冲在混凝土的表面上,否则会有裂缝产生;在模板拆除之后,养护的工作也要继续进行下去,如果在混凝土的养护过程当中造成了损坏,就要及时对其进行凿毛和清洗工作,并用相同颜色的混凝土来修补损坏的部位。

(5)模板的拆除。模板拆除的时间应该结合实际的工程来考虑,一定不能过早拆除模板,否则就会出现混凝土缺棱 掉角的情况,过晚拆除的话就会让拆除的难度增加。模板的拆除需要采取有效的措施避免在拆模过程中出现缺边、掉角、脱皮等现象,严格规范拆模时间及操作工艺。混凝土拆模后,在结构中设置混凝土垫块、对拉螺杆孔以及拆模产生的表面缺陷将会影响清水混凝土的外观效果,故在混凝土拆模后需要进行一定修复工作以掩盖清水混凝土表面瑕疵。

(6)饰面着色及修复：拆模后由于混凝土的泌水性、模板的漏浆和混凝土本身的含气量比较大,其表面局部可能会产生一些小气泡、孔眼、麻面和酥松等缺陷以及砼表面的螺杆孔、垫块等部位需要进行修复。拆模后应立即清除表面浮浆和松动的砂子,采用同品种、同强度等级的水泥拌制水泥浆体,修复缺陷部位,待达到一定强度后,用细砂纸将整个饰面表面打磨均匀,并用水冲洗干净。并根据设计的要求,视情况进行饰面着色工艺,达到外观视觉的要求,着色后应能基本覆盖混凝土表面瑕疵和改善混凝土表面的泛碱和色差,并能保持混凝土表面风化的肌理效果,满足装饰效果要求,着色后的饰面在使用中不剥落、不开裂。饰面着色材料应选用耐紫外线、附着性好、防水、不褪色、抗霉菌、不开裂、不剥落、兼具保护作用的材料。

5 结语

装饰混凝土经过近几年的发展,在桥梁工程中逐渐被运用,在桥梁的设计及施工中,无论是设计、施工,每一个环节都对最终的工程质量有着非常大的影响,每一步都非常的重要。因此在实际设计时,要对装饰混凝土的质量标准进行明确,对施工的每个工序进行严格的控制,才能够保证装饰混凝土的装饰造型达到最后的效果。

[1]尚国宇.装饰混凝土应用与发展前景分析[J].安徽建筑,2011(05).

[2]朱荣跃,马新芬.装饰混凝土制品的发展现状和开发应用前景[J].辽宁建材,2005(06).

[3]张胜军.桥梁工程清水混凝土施工技术探讨[J].河南建材,2010(02).

[4]高锋金.如何做好桥梁施工中混凝土工艺质量控制[J].中小企业管理与科技(下旬刊), 2011(07).

[5]《清水混凝土应用技术规程》(JGJ 169-2009).中国建筑工业出版社,2009.