混凝土外观质量控制要点

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1、隧道二次衬砌混凝土控制点衬砌是隧道施工中最重要的环节之一，衬砌施工质量的好坏对整个隧道的工程质量评优意义重大， 且在一定程度上代表着施工单位的形象和水平，因此各工区必须引起高度重视。衬砌混凝土讲究内实外美，内实主要是指混凝土的强度、耐久性能等指标达到设计要求。外美即外 观质量整洁美观，没有大的缺陷。衬砌的外观质量经常会发生一些质量通病，如平整度和光洁度较差，水 泡、气孔、蜂窝、麻面较多，错台明显，局部有施工缝或颜色不一致等。导致以上质量通病既有混凝土材 料方面的原因，如原材料质量不佳，或混凝土和易性不好，坍落度过大等；也有施工方面的原因，如混凝 土的自由倾落高度过大，或振捣不到位，以及其它原因

2、导致混凝土离析等。此外，模板台车的平整度和刚 度对衬砌的整体外观质量影响也很大，选用不同的脱模剂对混凝土光洁度也有很大影响。以下针对各种外 观质量缺陷分别说明。一混凝土外观质量的常见通病1、蜂窝混凝土结构局部出现明显的不密实以及大小不一的孔洞。产生的原因有：(1) 混凝土配合比不当或砂、石予、水泥材料加水量计量不准，造成砂浆少、石于多；(2) 混凝土搅拌时间不够，未拌合均匀，和易性差，振捣不密实；(3) 下料不当或下料过高，未设滑槽、串筒、溜管等辅助器械致使石子集中，造成石子砂浆离析，(4) 混凝土未分层下料，振捣不实，或漏振，或振捣时间不够；(5) 模板缝隙未堵严，水泥浆流失；(6) 对钢筋

3、混凝土衬砌而言，使用的石子粒径过大或坍落度过小。2、麻面、气孔混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点，形成租糙面，但无钢筋外露现象。产生的原因有：(1) 模板表面粗糙或粘附水泥浆渣等杂物未清理于净，拆模时混凝土表面被粘坏；(2) 采用组合摸板时拼缝不严，局部漏浆；(3) 模扳隔离剂涂刷不匀，或局部漏刷或失效，混凝土表面与模板粘结造成麻面；(4) 由于振捣不足，气泡未能完全被排出，还有一部分气泡留在模板表面，形成混凝土表面麻点；(5) 混凝土坍落度过大， 导致混凝土离析和泌水，多余水份上升至起拱线以下时，受模板所阻而产生大量水泡；(6) 混凝土入仓时倾落高度过大，混凝土下落后，一些砂粒随稀浆溅

4、起落到较高处的模板上，提前结成小硬块，造成混凝土脱模后出现小的坑点。3、孔洞混凝土结构内部有尺寸较大的空隙，局部没有混凝土或蜂窝特别大，钢筋局部或全部裸露。产生的原因：(1) 在钢筋较密的部位或预留孔洞和埋件处，混凝上下料被搁住，未振捣就继续浇筑上层混凝土；(2) 混凝上离析，砂浆分离，石子成堆，严重跑浆，又未进行振捣；(3) 混凝土一次下料过多，过厚，下料过高，振捣器振动不到，形成松散孔洞；(4) 混凝土内掉入杂物，混凝土被卡住。4、砂纹（水线）主要原因是混凝土坍落度过大，或振捣过度，混凝土表面出现明水聚集在模板内壁，而浇注混凝土时的高强压力导致模板台车轻微变形，水就沿着模板流下来，出现泪线

5、一样的砂纹。5、混凝土表面不平整主要原因与模板的拼装精度和结构刚度有关。特别是在使用组合模板的情况下，有的模板本身已明显 变形或内凹，导致混凝土表面不平整，或在组合时模板之间的缝隙控制不好，导致出现板缝。采用整体模 板台车时，设计时必须保证台车整体的刚度。光洁度问题主要与模板表面刷涂的隔离剂有关，一般来说， 使用脱模剂的，混凝土光洁度较好，使用废机油的则混凝土光洁度较差。6、错台主要与台车就位时的偏差有关。另外浇筑混凝土时必须台车左右对称浇筑，均衡上升，否则台车受到 偏压也会导致错台。7、衬砌颜色不一致主要有三种原因，一是所用水泥品种较多，导致颜色不一；二是在产生了蜂窝麻面的地方进行修补， 修

6、补所用材料和方法掌握欠佳，导致修补后衬砌颜色与未修补处有较大差异，通常修补处明显发黑；三是 以废机油作脱模剂时，刷油厚度及浓度不均匀，导致衬砌颜色深浅不一。8、裂缝主要与养护有关，必须保证足够的养护时间和湿度。另外，衬砌脱模时间过早也会引起开裂。二混凝土和易性与外观质量的关系混凝土和易性的好坏对其外观质量有很大的影响。混凝土的和易性是指混凝土在拌好后至凝结硬化前，便于施工操作的性能，一般通过三个方面对和易性指标进行综合描述，即流动性、粘聚性和保水性。其中 流动性表示混凝土是否易于流动的性能，用坍落度值定量表示。一般来说坍落度小于100mm寸不易流动；120160mm寸流动性较好，且不易离析和泌

7、水，最适于泵送；180200mn甚至更高时，为大流动性混凝土，但容易离析。粘聚性表示混凝土抵抗离析能力的大小，一般为定性描述。粘聚性差，则混凝土产生离析， 表现为石子与砂浆相分离。保水性表示混凝土抵抗泌水能力的大小，可用泌水率比来定量描述。保水性差,则混凝土产生泌水，表现为水分从混凝土中析出。只有这三方面均较好的混凝土才是和易性好的混凝土。 在采用泵送施工的情况下，往往会出现混凝土的坍落度满足泵送要求，甚至过大，但粘聚性和保水性较差 的情况，这时要么混凝土容易离析，导致混凝土不密实甚至出现空洞或露筋情况，要么混凝土发生泌水现 象，混凝土表面会出现大量水泡、水线、砂纹，甚至大面积的翻砂。外观质量

8、问题与混凝土施工用砂石料质量有密切关系，砂石料的质量越差，混凝土的外观质量也就越 差。砂石的级配、含泥量（或石粉含量）对混凝土和易性影响很大。宜选用中砂及连续级配碎石，并控制 碎石的最大粒径和针、片状含量。碎石的最大粒径必须严格控制，否则，一是容易在泵送时发生堵管，二 是混凝土容易离析，造成外观质量下降。当使用粗砂时，由于砂中小于0.3 mm的颗粒比例较少，不利于润滑泵送管道，且混凝土的保水性也很差。其外观质量（气泡、水泡数量、平整度、光洁度等）明显不如使 用中砂施工的混凝土。加入粉煤灰可以显著改善混凝土的和易性，主要是因为粉煤灰是由大小不等的球状玻璃体组成，其表面光滑致密，在混凝土拌合物中能

9、起滚珠作用，在新拌混凝土中水泥颗粒容易聚集成团，而粉煤灰的掺入可有效分散水泥颗粒， 释放更多的浆体来润滑骨料，因此在达到同样流动度要求的前提下，可减少用水量，使混凝土的水灰比可以降得更低，因此可以减少混凝土的泌水和离析倾向。流动阻力明显减小，同时粘聚 性和保水性均明显改善。 另外由于加入粉煤灰后混凝土中的浆体增多，则混凝土光洁度也因此而明显提高。三、混凝土施工控制混凝土外观质量的优劣，在很大程度上取决于施工过程的控制。主要有以下几方面：（1 ）计量不准，特别是加水量和外加剂掺量不准确，导致水灰比波动；（2）搅拌时间不够，混凝土不均匀；（3）混凝土坍落度波动大，尤其是当坍落度过大时混凝土明显离析

10、或泌水；（4 ）混凝土浇筑混凝土时落距过大，混凝土入仓后离析，局部地区混凝土密实性下降；（5）振捣不充分，局部漏振。现将混凝土施工过程中应注意的要点和细节阐述如下：1. 准备工作：在开盘前，应准确地测定砂石料的含水率，并依此换算出施工配合比，填发施工配料单。开盘前还 应检查各原材料的检验状态和储量、计量器具是否处于完好状态、复核计量是否准确等。2 模板清理：模板的清理、涂（或喷）隔离剂要认真操作，保证模板清理干净、隔离剂均匀分布。3 搅拌：混凝土配料的称量允许偏差，应控制在表 1规定的范围以内。在混凝土搅拌过程中，搅拌时间对混凝 土的均匀性和和易性均有较大影响，特别是在掺用外加剂和粉煤灰的情况

11、下，若搅拌时间不足，则外加剂 的作用不能充分发挥， 对混凝土性能影响较大， 因此，客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准明确规定每盘混凝土搅拌时间不得少于3分钟，（从所有材料均进入搅拌机内开始计时）。表1 ：每盘混凝土材料的称量允许偏差材料名称允许偏差（%水泥和干燥状态的掺合料1(2)粗、细骨料 2(3)水、外加剂 1(2)4 .运输：混凝土从搅拌机中卸出后，应尽快运至浇筑地点，路途中边走边搅拌，若运输过程延续时间过长，混 凝土坍落度损失较大不能灌注时，应另行处理，不得随意加水，可加入适量高效减水剂，在浇筑前对混凝 土进行二次搅拌。5 泵送：泵送混凝土之前应先泵送 1 : 2水泥砂浆（或同配

12、合比砂浆） 或与泵送混凝土配合比相同但粗骨料减少 50 %的混凝土来润滑混凝土泵和输送管内壁。6 .浇筑:在浇筑混凝土时，应先从模板台车的底层窗口处开始从下往上，左右对称的进行，两侧混凝土高差不 得超过50cm，以防止台车受偏压而发生变形。开始入模时每边均应先浇筑一车砂浆，然后再浇筑混凝土。 浇筑时混凝土的自由倾落高度不宜超过2米，当超过2米时，应采用滑槽、串筒、溜管等辅助器具进行浇筑，若不采取任何措施，则将造成混凝土下落后石子明显分离，导致混凝土离析，出现蜂窝麻面。7 振捣：振捣是混凝土施工过程中最重要的环节之一，对混凝土的内在质量和外观质量都具有非常重要的影响。振捣的原理：混凝土是由水泥砂

13、浆和各种粒径的粗骨料组成的混合物，在刚刚浇筑入仓之时，呈松散不密实状态，其中水泥砂浆具有一定的流动性，且它的密度小于粗骨料，因此粗骨料有依靠自身重力克服 砂浆的浮力，排开砂浆自行下沉并排列得更加紧密的趋势。阻止骨料下沉的不仅仅是砂浆的浮力，还有骨 料间的磨擦力、砂浆的粘滞力以及毛细管张力等阻力。在振捣前，这些阻力都较大，足以阻止骨料下沉， 于是混凝土中的骨料互相架空，内部存在许多大大小小的空隙。为了消除这些空隙，排除其中的空气和多 余的水分，并使骨料间互相挤紧，通常用振动器作振源对混凝土进行振动捣实。其中插入式振捣器和平板 式振捣器最为常用。振捣器的作用迫使粗细骨料以及砂浆产生往复的相对运动，

14、这种相对运动使阻碍骨料 下沉的上述各种阻力，尤其是骨料间的磨擦力大大减小，于是，混凝土的流动性增大，这种现象通常称为 振动液化。振源的振动越强烈，引起相对运动的骨料颗粒越多，上述各种阻力就越小， 混凝土液化越明显。当振动强烈到一定程度时，骨料就依靠自身重力，克服各种阻力，排开砂浆向下沉降或流动到相互挤紧的 位置，而空隙中的空气和水分则受到挤压，被迫向上，并从混凝土表面排出，于是混凝土就从原来的松散 堆积体捣实成均匀排列的密实体，即达到了捣实效果。混凝土入模后要认真进行振捣，既不能漏振或欠振，也不可过振，要既达到振动密实的效果，又能 避免离析和泌水。若振捣不充分，则混凝土中的气泡就不能排出，会导

15、致混凝土不密实，轻则在混凝土表 面出现气孔、麻点,重则出现蜂窝麻面。但若振捣过度，混凝土将离析，对于大坍落度混凝土则容易产生泌 水，导致混凝土表面出现水泡和水纹。一般以下面四个条件来衡量混凝土是否已经振捣密实：(1) 不再出现气泡；(2)混凝土不再显著下沉；(3)表面泛浆；(4)表面形成水平面。采用插入式振捣器进行振捣时应注意以下事项：(1) 振捣时间宜为2030秒；(2) 移动间距不宜大于其作用半径的1.5倍，且插入下层混凝土中的深度宜为510cm；(3) 与模板保持510cm的距离，避免碰撞模板、钢筋及其他预埋件；(4) 当振捣完毕需变换振捣棒在混凝土拌合物中的水平位置时，应边振捣边竖向缓

16、慢提出振捣棒，不得将振捣棒在拌合物内平拖，做到快插慢拔。8 拆模：二次衬砌在初期支护变形稳定前施工的，拆模时混凝土强度应达到设计强度的100 %;在初期支护变形稳定后施工的，拆模时的混凝土强度应达到8MPa拆模前应进行一组同条件养护试件强度试验，并由监理单位见证试验。仰拱和底板混凝土强度达到5MPa后行人方可通行，达到设计强度的100 %后车辆方可通行。模板拆除后应立即认真清理干净，并均匀地涂刷或喷上隔离剂。隔离剂应优先选用脱模剂，并根据使用说明书和试验情况掌握稀释比例及刷模时间。9 养护：良好的养护不仅有利于混凝土强度的持续增长，而且可以防止混凝土硬化初期的塑性收缩裂缝。若养护湿度或时间不足

17、，则混凝土表面容易产生收缩裂缝，影响混凝土的外观质量。在隧道环境中虽然比较潮湿，但湿度通常达不到 90%因此，在模板拆除后应尽早对衬砌混凝土进行洒水养护，每日洒水次数应以混凝土表面保持湿润状态为度。洒水养护时间应按下表确定表2:不同混凝土潮湿养护的最低期限水胶比大气潮湿(50 %V RHV 75%),无风，无阳光直射日平均气温T (C)潮湿养护期限(d) 0.455 2010V 0.455 20710.若不得不进行表面修补，应在脱模后尽早进行(最迟在脱模后24小时以内)。四、混凝土常见外观质量缺陷的修补技术1、水泡、气泡修补技术衬砌脱模后模板台车要及时前移，并对混凝土进行洒水养护，对出现的麻面

18、、边角脱落等现象要及时进行修补。在衬砌脱模后 8小时以内进行修补的效果要好于时间滞后完成的，这是因为衬砌脱模时，强度发展正处在快速上升阶段，这时进行修补的砂浆中的水泥，能同混凝土中的水泥水化反应同步进行，水泥 与水的水化反应产生的热量最大，同时带动修补的砂浆中水泥同时硬化，并更好地相互结合在一起。此时 进行修补，颜色与周围一致，若滞后一段时间再修补，则容易出现颜色深浅不一的“花脸”现象。大于10mm半圆孔水泡修补措施先用灰刀将砂浆逐个用力挤压入半圆形孔，然后抹平，并清除多余砂浆。其砂浆配制方法如表3:表3：大于10mn半圆孔修补用砂浆配合比水泥白水泥特细砂水配合比11. 52. 51 . 25

19、用料说明施工用水泥n级白度河砂或机制砂过 1.25mm孔径人工筛分而成施工用水小于10mm半圆孔气泡修补措施手戴乳胶手套将潮湿的水泥灰在砼表面平移，稍加用力，将其挤压入半圆孔。然后抹去多余水泥灰。水泥灰配料如表4:表4：小于10mm半圆孔修补用水泥灰配合比水泥白水泥水配合比351用料说明施工用水泥n级白度施工用水水泥、白水泥、水混合后应充分搅拌均匀，不能有球状颗粒，潮湿并不能起团。 边角脱落处用表4配料修补。操作要求：手持灰刀在砼表面施做，不能伤及无麻面处，要保留下钢模板与砼表面的镜面效果。修补完后，在2米以外观察检验，颜色要一致。2、砂纹（水线）修补技术 沿砂纹走向将疏松砂浆铲除，并用清水冲

20、掉浮渣；待干燥后抹水泥灰，并用力压实，使其与衬砌表面平齐。水泥灰的配制方法同表4；最后用抹刀进行压光处理。3、工作缝及不平整处修补技术（1） 沿工作缝走向将混凝土表面不平整处进行凿面处理，深度1015mm长度覆盖整个工作缝范围， 凸起的地方铲除；（2）用清水湿润凿除面；（3） 在凿除面上涂抹砂浆，并用力压入，使其略低于衬砌表面23mm砂浆的配制方法同表 20；（4） 抻水泥灰，使其与衬砌表面平齐。水泥灰的配制方法同表4；（5）最后用抹刀进行压光处理。4、混凝土表面未渗水裂缝修补方法对于微细裂缝（宽度小于 0.5mm）,修补方法如下：（1）甪喷灯或电风筒吹干裂缝部位；（2）用注射器将环氧树脂溶液粘结剂或甲凝溶液粘结剂注入裂缝内；（3） 注射时，从裂缝的下端开始，针头应插入缝内，缓慢注入，使缝内空气向上逸出，粘结剂在缝 内向上填充。对于浅裂缝（深度小于 10mm，修补方法如下：（1） 顺裂缝走向用小凿刀将裂缝外部扩凿成V形，宽约5-6mm深度等于原裂缝；（2）用毛刷将V形槽内颗粒及粉尘清除，用喷灯或电风筒吹干；（3） 用漆工刮刀或抹灰工小抹刀将环氧树脂胶泥压填在V形槽上，反复撮动，务使紧密粘结；（4）缝面按需要做成与构件面齐平，或稍为突出成弧形。5、渗水深裂缝的处置对于渗水裂缝，宜采取注浆封堵的办法来解决。中国中铁隧道集团有限公司杭黄铁路站前I标中心试验室