肖红
广东鸿高建设集团有限公司 523000
摘要：作者长期从事路桥现场施工管理，本文主要介绍了片石混凝土挡土墙的施工工艺、常见外观质量缺陷及对策等内容探析混凝土挡土墙施工技术及常见外观质量缺陷的对策，旨在与同行探讨学习，共同进步。
片石混凝土挡土墙如图示1-1
某某工程段内挡土墙共有4处，挡土墙支护形式有：仰斜式路堤挡墙和仰斜式路肩挡墙。仰斜式路堤挡墙的墙体采用C15片石混凝土砌筑，仰斜式路肩挡墙的墙体采用C20片石混凝土。墙背50cm范围内用袋装砂砾填筑。沉降缝纵向每10米长设置1道，采用沥青麻絮塞填，缝宽2~3cm，沿墙内、外、顶三边填塞，其深度不小于15cm。泄水孔采用埋设Φ100PVC管，布置间距为2~3m，上下交错布置，最低排泄水孔的底部应高出原地面30cm，进水口应用反虑土工布包裹以免泄水孔淤塞，周围应用塑料网袋装级配碎石填筑，以利于渗水。
一、施工工艺
片石混凝土挡土墙施工主要工艺如下：
准备工作→测量放样→基槽开挖→基底报验→基础定位测量→模板安装→浇筑片石砼基础→养护→墙身定位测量→模板安装→浇筑墙身片砼→养护→中间交工验收→墙背回填→竣工验收。
图1-1 挡土墙
1、测量放样
根据设计提供的坐标，放出挡墙的控制桩，桩顶打一小铁钉，然后用水泥砂浆固桩，以便施工过程中随时控制线形，同时复测水准点将高程引至各木桩，以便检测开挖深度。对原始地貌进行测量并作好原始记录，填写好放样资料，再用石灰撒出基坑开挖线。放样资料及原始地面高程的数据经监理工程师确认后才能进行下道工序。
2、基坑开挖
按设计要求的伸缩缝间距分段，沟槽开挖宽度为挡土墙基础宽加工作位宽，施工前先进行测量放线，定出开挖中线及边线，起点及终点，并设立桩标，注明高程及开挖深度。
根据测量组放出的开挖线，清除施工区域内的树木、草皮、树根等杂物、障碍物，沟槽开挖用挖掘机进行，人工配合。开挖时，技术人员应在现场指挥并经常检查、测量、监控沟槽的净空尺寸和槽底标高。若沟槽内为石方，则采用小型松动爆破进行开挖，以免对基坑边坡造成破坏。开挖过程中密切关注边坡稳定性，如发现坑边缘顶面土有裂纹情况出现，应及时予以可靠的支撑，并报监理工程师认可。
在挖至设计标高以上20～30厘米时，用人工开挖、凿平。若墙基处于岩石横坡上时，清除表面风化层，并做成台阶，台阶宽度不小于50cm，高宽比不大于2：1，在纵向上按设计图要求做成台阶。槽底标高达到计设要求后，请监理工程师进行平面、高程复测和基坑承载力检验。若局部地基承载力达不到设计要求时，按设计图纸要求采用碎石等材料换填以提高其承载力，若基坑全范围或大部分承载力不能满足设计要求，报告监理工程师，根据监理工程师意见作出相应基底处理，需要办理变更的情况，按程序办理。
基底在施工过程中，应根据实际需要设置排水沟及集水坑进行施工排水，保证工作面干燥及基底不被水浸。
3、基础浇筑施工
（1）模板安装
模板安装是在基坑经监理工程师检查验收合格后，才能进行，否则不准进行安模板施工。模板采用组合钢模板，安装前用磨光机进行打磨处理，做到光洁、平整，并应涂刷脱模剂，脱模剂使用新鲜油料，且不得污染混凝土。安装模板，用槽钢或钢管作肋，采用φ14对拉螺杆，外侧用钢管架支撑固定；模板板面之间应平整，接缝严密，以确保砼墙及实体工程外露面美观，线条流畅。模板拼装时严格按设计图纸尺寸进行作业，其垂直度、轴线偏位、标高、内部尺寸等必须满足施工技术规范要求，模板内应无污物、砂浆及其他杂物。在安装模板的同时要安装好混凝土输送梭槽等相应的输送设备。
（2）浇筑混凝土
模板经监理工程师检验合格后，开始浇筑，混凝土采用搅拌站集中生产，混凝土运输车送至施工作业点，梭槽及窜筒垂直输送至作业面，在串筒出料口下面，混凝土堆积高度不宜超过1m，混凝土应分层浇筑，其厚度不得超过300mm，用插入式振动器进行振捣，移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍，插入下层混凝土5-10cm，振动棒要做到快插慢提，对每一振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止，密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。
施工过程中要控制片石参量，片石参量不得超过混凝土总量的20%，片石的厚度应为150~300mm，浇筑前冲洗干净。混凝土应采取分层浇筑的方式，每层混凝土厚度不超过300mm，大致水平，分层振捣，边振捣边加片石。片石应冲洗干净并完全饱水，应在每层混凝土中埋入其厚度的一半左右。片石应分布均匀，净距应不小于150mm，片石边缘距结构侧面和顶面的净距应不小于150mm，片石不得触及构造钢筋和预埋件。
浇筑混凝土要连续进行，中间因故间断时间不能超过前层混凝土的初凝时间。混凝土浇筑到顶面，按要求收浆、修整、抹平，并在砼初凝前预埋连接石，增大基础与墙身的联结力。
（3）养护
混凝土浇注后及时覆盖洒水，并经常保持混凝土表面湿润，混凝土的洒水养护时间一般为7d，可根据空气的湿度和温度情况，酌情延长或缩短。
（4）拆模
混凝土强度达到2.5Mpa且表面及棱角不损坏的情况下，方能进行模板拆除，模板拆除时要小心按顺序拆卸，不允许用猛烈地敲打和强扭等方法进行，防止撬坏模板和碰坏结构。
4、墙身模板安装、砼浇筑、砼养护和模板拆除
（1）墙身测量放样
基础浇筑完成后，根据设计图及现场高程放出挡墙墙身浇筑边线。
（2）模板安装、砼浇筑、砼养护和模板拆除
模板安装、砼浇筑、砼养护和模板拆除的施工要求和方法与上述挡墙基础相同，但是墙身比较高，要分多次浇筑，需要补充几点要求：
A、每次的浇筑高度宜为1至2米，最顶上一次浇筑高度的最低处不宜小于0.5米。
B、在每一次浇筑完成最后一层混凝土时，在混凝土初凝前，在混凝土上设置石笋，增大上下层新旧混凝土之间的联结力。
C、在每次浇筑前应测量放样挡墙边线，及时修正挡墙坡度，保证挡墙顶部平面位置符合设计及规范要求。
D、在上层混凝土浇筑前，应清除已硬化的混凝土表面的浮浆、松动的石子及软弱混凝土层，并用清水湿润，但不得有积水。
E、注意在施工中按设计要求设置好泄水孔和沉降缝。
F、混凝土浇筑到顶面时，应在砼初凝前进行收浆、修整、抹平，使砼外露面平整密实、线形顺直、棱角分明。
5、泄水孔设置
根据设计图纸要求，墙身在高出地面以上部分应分层设置泄水孔，泄水孔间距2~3米，外斜4%，梅花状布置，孔内预埋直径100mmPVC管，最低泄水孔出口底部应高出地面或常水位30cm，在最低排泄水孔进口下部设置夯实粘土隔水层，不使积水渗入基底挡墙墙背50cm范围内，进水口应用反虑土工布包裹以免泄水孔淤塞，周围应用塑料网袋装级配碎石填筑，以利于渗水。墙背50cm范围内用袋装砂粒层作为反滤层。
6、沉降缝设置
沉降缝缝宽2~3cm，间距10米布置一道。沉降缝从挡墙基础至墙顶应垂直，上下贯通，两面平整。挡土墙施工完成后，沉降缝用沥青麻絮沿内、外、顶三边填塞，填塞深度15cm。
二、外观质量问题产生原因及对策
1表面气孔
混凝土表面的气孔主要是由于模板表面携带的水、气泡和新浇筑混凝土带入的少量空气而引起的。前期施工时，为减少模板接缝错台，保证混凝土表面的平整性，全部采用了抗渗透性强的大块新钢模板，尺寸为 2.5 m×1.5 m，并在模板接缝处采用刮原子灰（房建墙壁装饰用底层材料）打磨光滑。施工完第一段挡土墙（长度 10.5 m）后，发现墙体表面有大量气孔出现，究其原因，结合浙赣铁路提速改造工程路堑混凝土挡土墙施工经验，初步认为是因为振捣不充分所致。在后续施工过程中，加大了对振捣工序的监控力度，但效果仍然不理想，气孔现象没有得到有效解决。如果模板表面有一定吸附性或透气性（如采用木制模板或小块钢模板）的话，则气孔可以减少。我部在后期采用了小块钢模板，模板接缝处采用双面胶处理，气孔现象大量减少。小模板的采用和模板接缝处的巧妙处理，使得混凝土在浇筑及振捣过程中，内部的气泡得以及时排出，确保了混凝土的外观质量。另外，所使用的脱模剂对产生气孔也有很大的影响，一般情况下，涂粘性大的脱模剂比涂粘性小的更容易产生气孔。
2.混凝土裂缝
挡土墙施工时，正值河南省气温较高时段。刚刚浇筑完成的混凝土，会因为外界气温较高，空气中相对湿度较小，水分迅速蒸发，造成墙体表面混凝土变干，而混凝土内部仍是塑性体。塑性收缩很容易产生裂缝，这类裂缝通常不连续，且很少发展到边缘，但较严重时，裂缝之间也会相互贯通。为防止这类可能危害到行车安全的裂缝出现，根据河南省的气候特点，挡土墙混凝土浇筑时间一般都选在 16：00 以后，避免风吹日晒，混凝土浇筑完毕后立即用浸水的麻袋片对表面加以覆盖，并及时洒水养生。对于沉降缝周围的混凝土，在混凝土浇筑的过程中，会在自重以及振捣作用下不断下沉。当混凝土开始初凝但未终凝前，这种沉降会受到已安装好的沥青木板、泡沫板和固定木板所用钢筋的阻挠立即产生裂缝。而此处是脱模剂涂刷不均匀最容易发生的地方，没有润滑过的模板的摩擦力会阻止这种沉降，在混凝土的垂直表面产生裂缝。在混凝土初凝前进行第二次振捣是避免出现这种缺陷的最好方法。
该挡土墙设计每段施工长度不宜大于 10 m，每次浇筑混凝土方量为 63.8 m3，接近于大体积混凝土。混凝土在硬化过程中，会释放大量的水化热，使混凝土内部温度快速上升，在混凝土表面与内部之间形成很高的温度差，现场实测混凝土内外温差有时会达到 30 ℃以上。温差大会导致表层混凝土急剧收缩，一旦超过混凝土的应变能力，就会产生裂缝。为了尽可能减少混凝土收缩，预防裂缝，就必须有效控制混凝土内部升温速率。在混凝土搅拌时掺入适量的矿粉煤灰，能使水化热释放速度减缓；另外，控制原材料的温度和在混凝土中掺加适量的引气剂也有助于减少收缩裂缝。另外不同品牌水泥的混用也会使混凝土产生裂缝。因此在施工时，应严禁不同品牌、不同标号的水泥混在一起使用。碱骨料反应也会使混凝土产生开裂。《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》指出：干燥环境中混凝土最大碱含量不得大于3.5 kg/m3，不得使用碱—碳酸盐反应活性的骨料。由于硅酸盐水泥中含有碱性金属成分（钠和钾），因此，混凝土内孔隙的液体中氢氧根离子的含量较高，这种高碱溶液能和某些骨料中的活性二氧化硅发生反应，生成碱硅胶，碱硅胶吸收水分膨胀后产生的膨胀力使混凝土开裂。对于浅层裂缝的修补，通常是涂刷水泥浆或低粘度聚合物封堵，以防止水分侵入；对于较深或较宽的裂缝，就必须采用压力灌浆技术进行修补。
3.表面泛砂、起斑
混凝土振捣时，气泡上升导致少量水在模板与混凝土浇筑面之间渗流，水泥浆随水一同流走，使该处混凝土只剩下粗细骨料，引起大块砂面（泛砂）。其主要原因是因为混凝土坍落度太大或和易性太差，有泌水现象，大多属于混凝土配合比设计上的问题，另外振捣过度也有影响。这种现象虽然发生在墙体的外表面，对混凝土强度一般不会产生多大影响，但极大地影响了墙体混凝土外观。混凝土表面产生起斑现象往往同模板以及支架的刚度有关系。当模板的刚度不足，混凝土结构物的浇筑高度又较大，在浇筑上层混凝土时，模板受到极限侧压力，整体微量位移，在模板与下部即将初凝的混凝土的接壤处产生空隙，而这时下层混凝土还处于流塑状态，水沿着模板与混凝土间的空隙渗流，导致脱模后出现鱼鳞状的斑纹。另外，必须控制拆模时间，因拆模过早，混凝土尚未终凝，拆除模板时会带起少量水泥浆而形成起斑。挡土墙混凝土浇筑完成 2 d 后方可拆模，温度较低时应适当延长。结合浙赣铁路提速改造工程路堑混凝土挡土墙的施工经验，混凝土的这种缺陷修补时，可以通过试验之后，把白水泥与灰色普通水泥按一定比例混在一起使用，砂子应使用筛除了粗颗粒的细砂，砂浆中要掺用聚合物（比如环氧树脂、白乳胶等），用砂浆块或光滑的石板抹面以获得光滑的表面.
结束语
片石砼挡土墙混凝土施工的外观质量问题还有很多方面，个人的施工经验不能解决全部问题，很多问题还需要在实践中多总结有效的解决办法。我相信，在全体工程技术人员与施工操作者不断总结和共同努力下，下一步我项目部混凝土挡土墙的外观质量会进一步得到提高。
参考文献：
[1] 唐业清，李启民，崔江余.基坑工程事故分析与处理[ M].北京：中国建筑工业出版社，1999.
[2] GB 50086-2001，锚杆喷射混凝土支护技术规范[ S].
[3] 姜德义，朱合华，杜云贵.边坡稳定分析与滑坡防治[ M].重庆：重庆大学出版社，2005
论文作者:肖红
论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿
论文发表时间:2016/3/10
标签：混凝土论文; 挡土墙论文; 模板论文; 挡墙论文; 裂缝论文; 表面论文; 气孔论文; 《基层建设》2015年22期供稿论文;