谈谈航道工程砼外观质量的控制措施

□ 俞 冰 南通市航道管理处

谈谈航道工程砼外观质量的控制措施

□ 俞 冰 南通市航道管理处

笔者二十多年以来，一直从事运河、船闸、码头等航道工程的施工，下面结合自已的工作经验，就如何控制好航道工程砼的外观质量，谈谈自己的一些看法：

一、控制砼外观质量的措施

首先对水泥的内在质量要进行检测，注意其安定性、秘水性要进行检测，并符合要求。施工过程中同一块结构物有条件时要求采用同一批号的水泥；同一料源的石子、砂子；同一品牌的脱模剂，避免材料本身的不均匀性对砼外观质量的影响。

（一）模板质量的控制

结构砼的施工，能否达到工程整体美观的要求，首先取决于模板质量的控制。砼的平整度、光洁度、色差度都于模板质量直接相关。因此，在模板工程的设计、制作时，首先应满足模板结构的强度和刚度，确保模板拼缝严密、不变形、拆卸方便；其次，要选择好板面材质，并使其同砼脱模剂相匹配。我们在船闸闸墙、导航墙、廊道等沿水面施工部位，采用了竹胶板及组合钢模板；对于倒角等气泡密集部位采用模板布，均取得了比较明显的外观效果。此外模板的接头、拼缝、对拉孔位置及处理也力求规范统一，做到精细化施工。

（二）浇筑工艺质量的控制

1、砼配比

对砼外观质量的控制必须从砼配合比设计开始。总的原则是：较通常情况下的砼配合比作细微调整，即维持一定数量的水泥用量，略增加砂率，稍减用水量。

（1）水泥用量

根据经验，延长砼的模内养护期或加大水泥用量，是有利于砼表面的自然光洁度的。但施工现场模板的周转一般是根据进度确定的，延长砼模内养护期较难做到，因此，掺加减水剂，相对增加水泥用量是较为普遍的做法。

（2）砂率

砂率除与级配、空隙率有关外，还与砂子的粗细程度（细度模数）有关。最佳含砂率是指在砂石骨料颗粒级配的规定条件下，选择能同时满足砼质量和工作和易性要求的砂子最佳含量：为了促使砼达到均匀密实度质量和充分改善砼拌和物和易性，使砼中细骨料含量较通常稍微增大一点。因为砼的匀密过程是以和易性为前提的，和易性包括砼拌和物流动性、粘聚性和保水性，而这些性能还在于砼中有足够的水泥砂浆起主要作用。当减水剂（水剂约1%，粉剂约1.5%）掺量不大的情况下，砂率较通常稍提高1－2%许，不仅砼浇捣塑性明显改善，砼成型后粗骨料被砂浆包裹覆盖层厚度均匀，砼表面避免出现“相料色差”。

（3）塌落度

对砼外观质量的控制，最重要的环节是砼塌落度的控制，从现场经验得知，对砼塌落度要么就大（塌落度20cm上下），这时拌和物水泥含量多，砼外观光泽较好；要么就小（塌落度10cm左右），拌和物含水量少，易克服砼气泡。前者水泥用量增加很多，成本上不经济，后者一般情况采用5-7cm、7-9cm、9-12cm、12-16cm塌落度的拌和物；但有外观质量要求的砼，塌落度较通常一般采用的塌落度略减少1-2cm，使砼拌和物粘绸一些，振捣效果好一些，有利于砼外观质量。为此，需将通常的非泵送砼的7-9cm塌落度调整为7±1cm，泵送砼12-16cm调整为11-14cm，施工时砼搅拌、运输样控制塌落度上下限，以求砼的塑性稳定。

2.砼的搅拌和运输

砼的搅拌必须达到三个基本条件：计量准确、搅拌彻底、塌落度稳定。否则拌和物中将出现水泥（砂）浆分布不匀，易出现砼表面色差或砼振捣易离析、泌水等非匀质现象。

一般，当水泥用量达350kg/m3及以上的砼，可称之为富水泥砼，这时，砼的搅拌时间要适当延长，如采用滚筒式搅拌机，（接上页）宜延长2.5－3分钟，强制式搅拌机宜延长1.5－2分钟，当掺加外加剂时，搅拌时间应在延长1分钟。

恰当的运输工具是砼搅拌车或拖式泵，无条件时可采用砼料斗装汽车运输，且运输距离不宜过长，但任何条件下不宜采用拖拉机运输。

3.砼浇铺和振捣

强调浇铺与振捣，必须克服重视振捣、轻视浇铺的习惯。浇铺无序或振捣无方，都是砼产生各种不均匀性的根源。唯一的克服板缝是注意把握浇铺与振捣的“火候”。要求振捣要密切注视浇铺状况，什么时候可以振，什么时候不能振，以及振捣多长时间、遍数，都依据浇铺情况而定，对砼不早振，不迟振；不欠振，也不要过振。

砼的浇振方法：

（1）分段分层、限时接茬

混凝土的浇筑，无论是从一端开始向另一端，或是从中间开始向两端对称，呈斜面层次、全断面推进的浇筑，还是从下向上一层层的、呈水平层次的浇筑方法，都必须分段、分层地进行浇筑作业。

一般确定分段长度的原则：a.在砼拌和物未初凝的可塑时间内，完成砼的分层接茬和分段接茬，同时砼的搅拌、运输能力供料及时；b.根据砼浇筑时的气温条件，防止砼浇筑面上水分挥发过多造成接茬不良。

（1）分段分层、限时接茬

混凝土的浇筑，无论是从一端开始向另一端，或是从中间开始向两端对称，呈斜面层次、全断面推进的浇筑，还是从下向上一层层的、呈水平层次的浇筑方法，都必须分段、分层地进行浇筑作业。

确定分段长度的原则：a.在砼拌和物未初凝的可塑时间内，完成砼的分层接茬和分段接茬，同时砼的搅拌、运输能力供料及时；b.根据砼浇筑时的气温条件，防止砼浇筑面上水分挥发过多造成接茬不良。

浇筑分层：是指砼浇筑过程中，按断面自下而上分次进行的砼浇铺厚度，一般40-50cm一层为宜（约为振捣棒作用半径的1.25倍），每层厚度应基本一致，结构模板有阴角倒坡时，砼铺至内侧倒坡下5cm，把坡顶留出，便于排除气泡。

砼分段、分层的后段与前段或上下层之间的浇筑（接茬）间隔时间，在常温下，限为2个半小时为宜。虽然水泥初凝时间不早于45min，终凝时间不迟于10小时，但砼拌和物（不掺缓凝剂）的始凝时间一般为4小时左右，因为当水泥初凝时砼失去塑性，终凝时砼产生强度，如果比始凝时间少1小时的时间内拌和物接茬，振捣时透入下层砼5-10cm振捣，砼表面不会留下接茬痕迹。如果超过3个小时或4个小时，此时砼已接近初凝，砼中水泥（砂）浆的塑性差异过大，振捣时难于分布均匀，结果形成色差带或冷缝式色差，这种现象在施工过程中要绝对避免发生。

（2）浇前振后、切莫早振

砼振捣基理，一是液化，二是捣实，为达到砼均匀密实性，浇与振需协调配合，切忌早振。

所谓早振，有两种情况：一是指本层砼厚度未铺足或浇铺不到位或两侧模之间未全范围铺满，即砼拌和物层次不清、顺序零乱，往往出现中间高、两边低，或一边高、一边低的堆积和低洼现象。二是指对本层砼浇铺段前沿临空部分，不等下段砼浇铺衔接，就过早振捣，这也称为早振。对于砼浇与振，前后应相差一定的距离，如浇铺长度为10米，则振捣长度为（10-1）米，即前沿一段至少相当于振捣棒作用半径二倍的范围内的砼，不要急于振捣，待下一接段砼浇铺接茬后再振。早振的结果是：a.砼拌和物有流动现象，砂浆与骨料分离或水泥砂浆流向低处；b.再浇筑砼时，随砼浇筑面增高，砼液化面上升，则富水泥浆上浮，紧靠侧模面，形成色差带；

（3）过振

过振是指砼振动延时过长，此时砼易产生离析、泌水，离析较重的，骨料分离，显露砂石或出现水波纹状的云斑或鳞状色斑。轻的出现泌水、砂斑、砂线。 （4）振捣

砼振捣应遵循快插慢拔、振点等距离布置的原则，砼振实的表现为：砼已无显着沉落、表面呈现平坦，砼已不冒气泡、砼开始泛浆。振捣时需注意：a.要离开模板20cm左右，防止损坏模板或出现漏浆等；b.振捣时间同砼塌落度结合起来，防止过振，一般情况下，7cm塌落度振时为25秒；5cm塌落度为30秒，9cm塌落度为20秒。

二、砼外观质量通病防治

砼外观质量通病，按其产生的原因，基本可分为两类：一种是由于砼浇铺振捣工艺不妥产生的外观质量问题；另一种是由于模板、钢筋和砼等综合因素引起的外观质量问题。

（一）克服砼浇筑振捣通病

砼振捣不当产生的质量通病类型为：漏振（局部未振捣到位）―蜂窝、空洞欠振（振捣时间不够）―麻面；过振（振捣时间过长）―砂斑、砂线；早振（浇铺未到位、未摊平）―色差（水泥浆不匀）；快振（振捣棒上提过快）―气泡；早振+过振 轻度―云斑、水波纹；早振+过振 重度―鳞斑；迟振―冷缝；

（二）护岸、闸墙等航道工程结构物砼外观质量通病防治

1、墙面砼外表气泡多且密集

外观现象：除个别大气泡外，细小气泡多，呈片状密集；

主要原因：a.振捣时间不够，振捣棒上提速度过快；b.掺减水剂砼搅拌时间不够，不足2分钟；c.砼塌落度大、水泥浆稀、含水量重，贴模板面的砼气泡含量多，未排除完；

防治措施：a.砼拌和均匀，搅拌时间不少于2分钟；b.塌落度不宜过大，如塌落度为5-7cm，下部宜按高限控制，上部按低限控制；c.振捣棒要快插慢拔，每一振点累计振捣时间不少于25秒，柱子愈往上浇筑要放慢浇筑速度，并使塌落度适当减小、振捣时间适当延长；d.砼振捣顺序，先从外圈开始，螺旋型振到内心，然后再从内到外，反螺旋振捣。

2、砼表面有钢筋显隐

外观现象：当砼拆模后，砼保护层里显出钢筋隐形，主要是显出一道道水平筋形影。显隐出砼颜色浅淡，底板部分尤为明显；净保护层厚薄明显。

主要原因：a.钢筋骨架局部有变形；b.骨架强度不够，自由度大，当振捣人员上下或浇筑作业碰撞钢筋时，致使钢筋笼骨架振动摇晃，被振动的塑性砼受挤压而溢出砂浆并附着在钢筋面上，导致保护层砼匀密性不良。再一个是骨架安装偏差较大，钢筋位置不准确；c.浇筑砼的卸料斗、串筒或导管安装，其全部或部分支附在模板上，这些施工荷载直接作用在面层钢筋上，没有和骨架脱开

防治措施：a.钢筋必须绕紧，不留空隙；b.钢筋骨架增强刚性；c.加密保护层垫块（最好采用塑料垫块），并使钢筋骨架顶端与模板之间有撑有拉，固定坚牢；d.砼浇筑作业的砼卸料斗或泵送导管等器具必须与模板分离，而且作业过程中避免碰撞钢筋；e.控制砼塌落度，尤其大体积砼坍落度宜小不宜大。

3、砼墙面显见模板缝痕或缝口处不规则，有色斑、砂线

外观现象：a.模板节段拼装处上下（横向）合缝不平整、错台，呈抱箍状缝痕或深浅色差；b.模板竖向合缝处不平整、错台，有砂线砂斑或深浅色差。

主要原因：模板缝口加工精度不够，难于保证拼装（上下对接或竖向合缝）质量。造成模板拼装后不平顺、有缝隙。浇筑砼时，如缝里渗水，但水泥未淌出则形成色斑；如有水泥淌出则形成砂线。当渗水、漏浆的严重程度不同，则色斑范围、深浅不一。

防治措施；a.提高模板加工质量，尤其缝口加工要精细；b.墙高≤15米时，模板不分节，采用整体滑动模板；当墙高≤10米时，采用预先拼合成整体，整体安装。每次立模前均要对模板表面进行洁面处理。c.拼装合缝严密、平顺、不漏水、漏浆。d.振捣砼时，振捣棒离开模板缝口20厘米。e.墙身砼浇到顶端时，须将浮浆（含粗集料少的稀浆砼）清除干净，彻底更换。

4、预制砼构件及闸墙、导航墙护栏砼外侧，出现色差、色斑

外观现象：砼外侧呈横向色差带，深浅颜色明显或不规则的水波纹状、云斑或鳞斑，一般是墙体底部较明显。a.早振、早振加过振；b.墙身断面小，结构复杂的地方，不易下料，砼被振捣流动到位，而发生重复振捣、过振；c.钢筋或预埋件密集部位，砼中粗骨料难下去时造成砼不均匀；d.水泥品质欠佳、砂子颗粒较粗、加上搅拌不够，塌落度较大时，拌和物粘绸性差。`

防治措施：a.严禁早振，每层砼前沿必须剩留约1米范围暂时不振，待下一段砼接茬后一并振捣，当砼布料厚度不一或全断面铺满时，也不要急于早振；b..采用连续级配粗集料，粗集料最大粒径为25毫米为宜，或在钢筋较密或断面狭窄部位，可用同强度、弹模的细石砼；c.水泥品种宜采用颗粒细、泌水小的普通硅酸盐水泥；砂子宜采用中砂，不宜采用细度模数大于2.7的中偏粗砂；d.砼搅拌时间达到120-150秒，塌落度维持稳定。

综上所述，控制结构砼外观质量的工艺要领，是想方设法维护砼的匀密性，坚持做到：模板制作安装（含脱模剂）的严控标准不变；砼原材料规格品种质地不变；砼成份比例稳定不变；砼搅拌时间限制不变；砼塌落度指标维持不变；砼拌和物运送方法不变；砼分层的虚铺厚度不变；砼浇铺不到位不早振捣的法则不变；振捣顺序、次数和快插慢拔的振捣方法不变；凝土分层、分段接茬的间歇时间不变；砼养护时间、方法不变；砼拆模时间基本不变。

结构砼外观质量控制，必须在砼工艺上狠下功夫，决不主张通过事后修饰来勉补一次性施工不足。也不提倡依靠事后修饰来还其清水砼的本色原貌。

总之，笔者二十多年从事过大大小小十多个航道工程项目，有些项目还曾获奖，分析获奖原因，项目砼外观质量的好坏起到了重要的作用。

［1］金建强，等.航道工程混凝土基础的施工及质量控制措施［J］. 中国水运（下半月），2009，03