單鳳枝

(同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院(集團(tuán))有限公司,上海 200092)

裝飾混凝土在橋梁中的應(yīng)用

單鳳枝

(同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院(集團(tuán))有限公司,上海 200092)

近年來,隨著現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展,市政橋梁作為城市中的一道亮麗的風(fēng)景線,對(duì)景觀的要求日益提高。本文結(jié)合了裝飾混凝土的優(yōu)點(diǎn)和特性來探討了裝飾混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用。

裝飾混凝土 一次性澆筑成型 橋梁工程

1 裝飾混凝土概述

隨著我國城市橋梁對(duì)景觀要求的日益提高,在滿足結(jié)構(gòu)安全、施工簡便、經(jīng)濟(jì)合理的前提下,橋梁設(shè)計(jì)和施工也在不斷探尋新的施工工藝和材料。尤其對(duì)體積龐大、形體呆板的構(gòu)筑物,對(duì)其進(jìn)行造型設(shè)計(jì)非常必要。用裝飾模板在混凝土表面實(shí)現(xiàn)其它材料難以實(shí)現(xiàn)的裝飾圖案、裝飾造型和裝飾肌理,從而使橋梁體現(xiàn)出簡捷、流暢的特點(diǎn),給人以韻律感,達(dá)到橋梁與周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào)的景觀效果。

裝飾混凝土又叫做清水混凝土,其技術(shù)是利用混凝土塑性成型的特點(diǎn),在模板上創(chuàng)造條件使成型的制品表面具有一定的凹凸圖案、線形,使其滿足結(jié)構(gòu)各項(xiàng)功能的同時(shí)滿足立面裝飾的需要。裝飾混凝土產(chǎn)生在20世紀(jì)20年代,因?yàn)樗哂械莫?dú)特優(yōu)越性,在公共建筑、高層建筑、橋梁工程等領(lǐng)域都被廣泛應(yīng)用,近年來,由于城市對(duì)橋梁景觀的日益要求,國內(nèi)在橋梁工程領(lǐng)域正在逐漸應(yīng)用。裝飾混凝土最關(guān)鍵的一個(gè)特點(diǎn)就是一次性澆筑成型,因此裝飾混凝土的色澤均勻以及表面平整光滑的關(guān)鍵就是自身的質(zhì)感和本色,有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

(1)耐久性好。裝飾混凝土本身就是結(jié)構(gòu)混凝土,裝飾造型與主體結(jié)構(gòu)一起澆筑,耐久性好,使用壽命長。

(2)可塑性較強(qiáng)。采用裝飾模板的技術(shù),裝飾造型根據(jù)設(shè)計(jì)的要求可以生成不同的裝飾圖案,可塑性和靈活性方面比較好。

(3)施工簡單,裝飾效果好。裝飾造型與主體結(jié)構(gòu)是一次性澆筑成型的,不需要再對(duì)表面進(jìn)行二次裝飾。后期如果對(duì)于因混凝土澆筑質(zhì)量不好及施工產(chǎn)生的色差和瑕疵,可以采用拉色工藝來達(dá)到理想的色澤和質(zhì)地。

(4)綠色無污染。裝飾混凝土在原材料方面都是結(jié)構(gòu)本身的原料,沒有添加其它有害的化學(xué)物質(zhì),非常的環(huán)保。

2 裝飾混凝土在橋梁中的造型模板工程

橋梁中的裝飾混凝土可以利用造型模板與結(jié)構(gòu)模板形成模板組后直接澆筑砼形成結(jié)構(gòu)表面的裝飾機(jī)理。

(1)當(dāng)裝飾造型模板應(yīng)用于混凝土現(xiàn)澆制作過程中,模板必須進(jìn)行粘合固定。

(2)將裝飾造型模板粘結(jié)在木板上作為輔助模具,然后再安裝在承載模板上使用更好。在木板后面使用裝釘木板用的螺絲釘來進(jìn)行固定,以便夾板使用后容易從承載模板上拆卸下來,也方便模板從夾板中拆卸下來得以周轉(zhuǎn)、保存及處置。

(3)粘合模板必須徹底完整黏合。部分點(diǎn)面的黏合將導(dǎo)致模板在脫模時(shí)拉伸而造成模板局部鼓起。這樣的模板反映在其做成的混凝土構(gòu)件表面上會(huì)出現(xiàn)凹痕。造型模板可以粘合在鋼板以及木板上。

(4)模板質(zhì)量要求：1)自然光下,距飾面清水混凝土4m內(nèi)看不到明顯色差。2)模板拼縫的寬度不大于1mm。3)模板允許安裝偏差：軸線位移不大于3mm,相鄰兩模板高低差不大于2mm,表面平整度偏差小于2mm。4)表面裂縫寬度不超過0.15mm,且缺陷部分不能影響裝飾整體效果。5)最大氣泡直徑不大于3mm,深度不大于3mm,且缺陷部分不能影響裝飾整體效果。6)分割縫直線偏差不大于2mm。7)保證細(xì)小紋路的成型效果,盡量減少較大造型飾面的成型氣泡、麻面。

3 裝飾混凝土在橋梁中的鋼筋工程

裝飾混凝土工程中的鋼筋在施工之前必須要對(duì)錨固長度、搭接長度、接頭形式以及接頭位置進(jìn)行重點(diǎn)考慮。綁扎所用的鋼筋必須要經(jīng)過清潔,沒有銹跡,為了保證垂直度,要對(duì)豎向的鋼筋進(jìn)行校正。在鋼筋保護(hù)層墊塊的選擇上,應(yīng)該采用高強(qiáng)度高標(biāo)號(hào)砂漿墊塊,布置的方式應(yīng)該呈梅花型,為了保證外觀效果,墊塊的顏色應(yīng)該要和裝飾混凝土的顏色相同,綁扎的鋼絲的絲頭應(yīng)該朝內(nèi),為了避免產(chǎn)生銹跡,還需要將外側(cè)扎絲網(wǎng)的鉤頭壓平。對(duì)于一些還沒完成的鋼筋,為了避免銹蝕,應(yīng)該放在干燥的環(huán)境當(dāng)中。為了防止出現(xiàn)移位、偏移以及脫落等現(xiàn)象,應(yīng)該對(duì)鋼筋的墊塊和預(yù)埋件進(jìn)行定時(shí)的檢查,模板和模板之間也應(yīng)該用雙面膠來止?jié){。

4 裝飾混凝土在橋梁中的混凝土工程

(1)配合比設(shè)計(jì)。裝飾混凝土的配合比設(shè)計(jì),一般應(yīng)該采用偏大的單摻技術(shù)和砂率以及較小的水膠質(zhì)量比來進(jìn)行優(yōu)化,并用質(zhì)量較穩(wěn)定的外摻劑。在粗骨料的選擇上,應(yīng)該選擇連續(xù)級(jí)配的反擊破碎石,碎石的木材強(qiáng)度必須要大于混凝土強(qiáng)度的1.5倍,壓碎值也必須要小于12,為了保證混凝土的耐久性和密實(shí)性,針片狀也必須要符合要求;細(xì)骨料要對(duì)細(xì)度模數(shù)進(jìn)行控制,為了保證混凝土的質(zhì)量,要結(jié)合實(shí)際情況來對(duì)砂率進(jìn)行選擇;在減水劑的選擇上,必須要選擇坍損小、減少效率高且不含有有害成分的材料,同時(shí)也要對(duì)摻量進(jìn)行嚴(yán)格的控制;在粉煤方便,必須要選擇無雜物且細(xì)度穩(wěn)定的材料。

(2)混凝土澆筑?；炷恋臐仓?yīng)保證能夠連續(xù)澆筑,并對(duì)混凝土的坍落度進(jìn)行檢測,坍落度的值要嚴(yán)格控制在(150±30)mm左右。在進(jìn)行澆筑工作時(shí),為了避免骨料分散離析而出現(xiàn)泌水,必須要保證混凝土的入模落差小于2米,如果落差已經(jīng)超過了2米,就要使用傳統(tǒng)或者溜槽來讓落差降低,并對(duì)混凝土的傾落范圍加以限制;為了避免混凝土的濺落,要對(duì)串筒下口與澆筑面的距離加以控制,不能超過1米;在進(jìn)行混凝土的澆筑工作時(shí),必須要一次性完成,在表觀痕跡和色差方面要少留或者不留;應(yīng)該盡量選擇豎向分段以及縱向分層的澆筑方式來進(jìn)行澆筑,每層的厚度要保持在40厘米以內(nèi),在下層混凝土初凝之前要完成上層混凝土的澆筑工作,振搗器對(duì)下層混凝土進(jìn)行插入時(shí),要小于10厘米;在整個(gè)混凝土的澆筑過程當(dāng)中,必須要有專門的工作人員對(duì)支撐系統(tǒng)、模板以及鋼筋進(jìn)行檢查,一旦發(fā)生了移位就要馬上進(jìn)行修復(fù)。

(3)混凝土振搗。由于混凝土的外觀質(zhì)量直接受到振搗效果的影響,因此在進(jìn)行澆筑混凝土的振搗工作時(shí),應(yīng)該采用“快插慢拔”的方法,快插是為了防止先將表面混凝土振實(shí)而與下面混凝土發(fā)生分層、離析現(xiàn)象;慢拔是為了使混凝土能填滿震動(dòng)幫抽出時(shí)所造成的空洞不遠(yuǎn)出處,再將振動(dòng)棒重新插入才能添滿空洞。在振搗過程中,宜將振動(dòng)棒上下略為抽動(dòng),以使上下振搗均勻。每一插點(diǎn)要掌握好振搗時(shí)間,過短不易振實(shí),過長可能引起混凝土離析。一般每點(diǎn)振搗時(shí)間為20s～30s,使用高頻振動(dòng)器時(shí),最短不應(yīng)少于10s,但應(yīng)視混凝土表面呈水平不再顯著下沉,不再出現(xiàn)氣泡,表面泛出灰漿為準(zhǔn)。振搗時(shí),振搗器距離模板不應(yīng)大于振搗器作用半徑的0.5倍,不宜緊靠模板振動(dòng),并盡量避免碰撞鋼筋、預(yù)埋件、波紋管等。

(4)混凝土養(yǎng)護(hù)。在混凝土完成澆筑工作之后,必須要對(duì)其進(jìn)行充足的養(yǎng)護(hù)工作,否則就會(huì)引起表面起皮和裂縫等現(xiàn)象;在進(jìn)行橋梁混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí),要根據(jù)橋梁的特點(diǎn)來進(jìn)行,如果采用麻袋覆蓋的話,為了避免麻袋脫色對(duì)混凝土外觀造成影響,要先將麻袋泡水一到兩天并清洗;在高溫階段,不能直接用涼水沖在混凝土的表面上,否則會(huì)有裂縫產(chǎn)生;在模板拆除之后,養(yǎng)護(hù)的工作也要繼續(xù)進(jìn)行下去,如果在混凝土的養(yǎng)護(hù)過程當(dāng)中造成了損壞,就要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行鑿毛和清洗工作,并用相同顏色的混凝土來修補(bǔ)損壞的部位。

(5)模板的拆除。模板拆除的時(shí)間應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的工程來考慮,一定不能過早拆除模板,否則就會(huì)出現(xiàn)混凝土缺棱 掉角的情況,過晚拆除的話就會(huì)讓拆除的難度增加。模板的拆除需要采取有效的措施避免在拆模過程中出現(xiàn)缺邊、掉角、脫皮等現(xiàn)象,嚴(yán)格規(guī)范拆模時(shí)間及操作工藝。混凝土拆模后,在結(jié)構(gòu)中設(shè)置混凝土墊塊、對(duì)拉螺桿孔以及拆模產(chǎn)生的表面缺陷將會(huì)影響清水混凝土的外觀效果,故在混凝土拆模后需要進(jìn)行一定修復(fù)工作以掩蓋清水混凝土表面瑕疵。

(6)飾面著色及修復(fù)：拆模后由于混凝土的泌水性、模板的漏漿和混凝土本身的含氣量比較大,其表面局部可能會(huì)產(chǎn)生一些小氣泡、孔眼、麻面和酥松等缺陷以及砼表面的螺桿孔、墊塊等部位需要進(jìn)行修復(fù)。拆模后應(yīng)立即清除表面浮漿和松動(dòng)的砂子,采用同品種、同強(qiáng)度等級(jí)的水泥拌制水泥漿體,修復(fù)缺陷部位,待達(dá)到一定強(qiáng)度后,用細(xì)砂紙將整個(gè)飾面表面打磨均勻,并用水沖洗干凈。并根據(jù)設(shè)計(jì)的要求,視情況進(jìn)行飾面著色工藝,達(dá)到外觀視覺的要求,著色后應(yīng)能基本覆蓋混凝土表面瑕疵和改善混凝土表面的泛堿和色差,并能保持混凝土表面風(fēng)化的肌理效果,滿足裝飾效果要求,著色后的飾面在使用中不剝落、不開裂。飾面著色材料應(yīng)選用耐紫外線、附著性好、防水、不褪色、抗霉菌、不開裂、不剝落、兼具保護(hù)作用的材料。

5 結(jié)語

裝飾混凝土經(jīng)過近幾年的發(fā)展,在橋梁工程中逐漸被運(yùn)用,在橋梁的設(shè)計(jì)及施工中,無論是設(shè)計(jì)、施工,每一個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)最終的工程質(zhì)量有著非常大的影響,每一步都非常的重要。因此在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),要對(duì)裝飾混凝土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確,對(duì)施工的每個(gè)工序進(jìn)行嚴(yán)格的控制,才能夠保證裝飾混凝土的裝飾造型達(dá)到最后的效果。

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