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摘要：通过原材、配比、施工工艺等方面分析了T梁梁体表面气泡和砂线产生原因，提出了相应的控制方法。
关键词：气泡；砂线；控制方法
1引言
新建蒙西至华中地区铁路煤运通道MHTJ-29标段浏阳制梁场的临建项目于2015年11月开始建设，2017年11月取得生产许可证。该项目位于湖南省浏阳市三口镇，共计预制613孔T梁。施工初期T梁梁体表面的气泡和砂线不时出现，这两个问题同时也困扰所有混凝土工程人员。我公司本着“创精品工程”和“造优质产品”的初衷，针对此类通病，从混凝土原材、模板处理、现场搅拌灌注施工等各个环节进行了严谨的统计分析，并对各环节进行优化设计，加强施工控制，保证了生产的产品内实外美。
2气泡和砂线产生的原因、多发部位及分部规律
2.1气泡产生的原因
2.1.1原材原因：由于水泥混凝土本身是一种含气材料。试验表明，含气量随水灰比的增大而增大，所以应当保持合理的水灰比。骨料级配不合理，粉煤灰、矿渣粉细度偏离标准大，造成混凝土内部各种材料相互填充不密实，留下了一定的空隙，为气泡的产生提供了机会。
2.1.2施工原因：在制梁生产时，混凝土本身所含有的气体经过振捣后，小泡径的气泡会均匀的分布于混凝土的内部，大直径的气泡经过振捣后会沿最短路径的排出。振捣后未能及时排出的大直径气泡便滞留在混凝土内部形成内部缺陷，虽排出但是滞留在模板内侧的大直径气泡便形成了气泡。另外模板光洁度欠佳、整体刚度配置不当，脱模剂的品质低劣，水泥、粉煤灰、矿粉、外加剂的品质、性能等，均是气泡产生的后天原因。
2.2砂线产生的原因
砂线俗称“水溜子”，是混凝土桥梁表面质量通病之一，严重影响了梁体的外观质量。经统计分析发现，其多数产生于雨天施工、雨后施工内模里的水排不彻底、当天气温温差大、当天气温低于10度而现场施工又没有加热保温措施时产生。砂线产生主要原因是混凝土和易性差、混凝土温度低、天气气温低减水剂的作用未能完全发挥出来而产生的后置泌水，一旦游离水聚集到一定量，经附着式振动器强力振捣，这部分水分就会夹带着水泥等胶材沿模板和混凝土间隙向上发展，形成砂线。
2.3气泡和砂线的分布规律及多发部位
统计分析得出，梁体表面气泡和砂线的多发部位及分布规律如下：对于梁场“T”型梁砂线一般在下部变截面及腹板产生，竖向发展，长短不等，多数呈蛇形状或鱼骨状，宽度为1.0mm-4.0mm，深度在0.5mm以内。砂线处砂粒外露，两侧多伴有深褐色物质，一旦产出，非常刺眼，容易发现。经细砂纸磨砂以后漏出混凝土本色，清除附在表层的砂粒，用草酸水冲洗砂线处，待风干后再用掺有胶水的水泥浆（水泥：胶水=1：0.45）修补，打磨，可以基本恢复梁体原貌。
3原材料对梁体气泡和砂线的影响及控制措施
3.1水泥对于气泡和砂线问题的影响甚大。试验发现，同配合比、同厂家不同批次的水泥，拌和出来的混凝土工作性能差异较大，表现为混凝土拌合物匀质性差，个别存在轻微离析、泌水。所以应当选择质量稳定的水泥。
3.1.1水泥比表面积应控制在300-350m2/kg，水泥比表面积过大过小或石膏掺量对混凝土用水量、混凝土性能和梁体外观质量有着直接影响；水泥进场后应在3天强度检测结果出来后再使用，一来避免未检先用，再者可以使水泥充分冷却，以保持水泥性能稳定。
3.1.2应对水泥和所选择的减水剂进行适应性试验，根据检测结果选择合适的水泥品种和减水剂。
3.2骨料
针对梁体C60混凝土及铁路规范要求，本项目选择细度模数为2.6-3.2的中砂和5-10mm、10-20mm二級级配碎石，同时对碎石的针片状、含泥量尤其是河砂的泥块含量严格控制，在此基础上又选择保水性较好的石灰岩碎石，从而改善混凝土的和易性和保水性、粘聚性。
3.3掺合料
为了配制更好工作状态的混凝土掺加粉煤灰和矿渣粉两种掺合料。配合比通过这两种材料的“火山灰效应”、“形态效应”和“微集料效应”相互叠加，形成“工作性能互补效应”和“强度互补效应”，使得混凝土具有良好的工作性能。
3.4外加剂
聚羧酸高性能减水剂和引气剂可以极大的提高混凝土拌合物性能和耐振捣性。减水剂与水泥、粉煤灰、矿渣粉应有良好的相适应性。减水剂中引气成分在混凝土中易形成较大气泡，一旦施工振捣不合理，很容易出现气泡和砂线，应该引起大家的重视。项目对所用减水剂、引气剂做如下控制：
3.4.1减水剂的减水率不低于25%，引气剂含气量大于3%。优先选择聚羧酸系减水剂，同时对减水剂的保塌、增塑、消泡、引气性能提出相应要求。
3.4.2加强过程控制，新进减水剂与水泥、粉煤灰、矿渣粉的相适应性必做，根据实验结果，适当调整减水剂的掺量或配方。
4混凝土生产和灌注
4.1严谨混凝土生产过程
4.1.1精确控制水灰比：每次开盘前做好砂石含水率的检测，及时调整施工配合比。
4.1.2在砂石级配合格的前提下，根据砂、石的实际级配适当调整施工配合比的砂率和5-10mm与10-20mm碎石的掺配比例
4.1.3当天最高气温低于10度时，对拌合水、外加剂加温，对砂石料仓增设保温帘，延长搅拌时间150s-180s等措施提高混凝土的工作性能和出机温度
4.2加强灌注、振捣工艺控制
灌注工艺包括运输、布料和振捣。加强混凝土运输管理，对运输车辆进行合理调配，减少等待时间；加强现场混凝土盯控，及时将现场混凝土状态反馈至拌合站，做有针对性的调整；整个浇筑过程应当控制布料厚度，严格分层布料、分层振捣。试生产时混凝土灌注速度快、分层厚、振捣时间短混凝土表面出现大量的水泡。故调整每层布料厚度为300mm左右，随时浇筑，随时振捣，，振动器的开启时间一般为140-160s为宜，避免重复振捣，谨防过振。根据梁体内钢筋构造、预应力管道布局、模板刚度选取适当的振动形式。T梁采用附着式振动器为主，插入式振捣棒为辅，附着式振捣器以高频为主，插入式振捣棒以中频为主。附着式振动器的布置与气泡和砂线的出现关系密切。梁场对32米梁的附着式振动器布置方法为：上下两排，上下排间距0.7m-1.1m，左右间距为1.5m，总体呈现梅花状分布，对于梁体端头部位各加密一台振捣器，在距离梁体顶面0.8m-1.2m处则由振捣棒振捣。该方法能显著减少气泡和砂线。当温度较低时，要做好对模板的保温措施，防止混凝土发生后置泌水现象。
5模板
模板的刚度、平整度与光洁度是影响混凝土外观质量的又一关键因素。
5.1模板整体的刚度、平整度、光洁度应与振动器频率、梁体高度、混凝土标号综合考虑，模板顺直、平整又有适当的刚度，可以防止因不良共振造成砂线的出现。对比梁场4套新模板和11套旧模板生产的梁，发现新模板产生气泡较少外观质量好；打磨干净、无锈蚀的模板整体外观质量较好。
5.2脱模剂的选择。摒弃以前使用机油兑柴油的脱模方案，选择了新型脱模剂——江苏某品牌SBTJK-500型混凝土脱模剂，该脱模剂为油性液体，具有一定的消泡成分，当混凝土产生的气泡与之接触后，气泡消除或减小，脱模后梁体表面平滑，光洁。
6结语
梁体气泡、砂线不仅影响美观，还影响T梁的耐久性，其产生涉及了原材、施工配比、搅拌工艺、灌注振捣工艺、模板工装、天气、人员技能等各种因素，本项目通过对以上因素综合考虑，严格控制，取得了良好的施工效果，提高了梁体的外观质量。
关键词：气泡；砂线；控制方法
1引言
新建蒙西至华中地区铁路煤运通道MHTJ-29标段浏阳制梁场的临建项目于2015年11月开始建设，2017年11月取得生产许可证。该项目位于湖南省浏阳市三口镇，共计预制613孔T梁。施工初期T梁梁体表面的气泡和砂线不时出现，这两个问题同时也困扰所有混凝土工程人员。我公司本着“创精品工程”和“造优质产品”的初衷，针对此类通病，从混凝土原材、模板处理、现场搅拌灌注施工等各个环节进行了严谨的统计分析，并对各环节进行优化设计，加强施工控制，保证了生产的产品内实外美。
2气泡和砂线产生的原因、多发部位及分部规律
2.1气泡产生的原因
2.1.1原材原因：由于水泥混凝土本身是一种含气材料。试验表明，含气量随水灰比的增大而增大，所以应当保持合理的水灰比。骨料级配不合理，粉煤灰、矿渣粉细度偏离标准大，造成混凝土内部各种材料相互填充不密实，留下了一定的空隙，为气泡的产生提供了机会。
2.1.2施工原因：在制梁生产时，混凝土本身所含有的气体经过振捣后，小泡径的气泡会均匀的分布于混凝土的内部，大直径的气泡经过振捣后会沿最短路径的排出。振捣后未能及时排出的大直径气泡便滞留在混凝土内部形成内部缺陷，虽排出但是滞留在模板内侧的大直径气泡便形成了气泡。另外模板光洁度欠佳、整体刚度配置不当，脱模剂的品质低劣，水泥、粉煤灰、矿粉、外加剂的品质、性能等，均是气泡产生的后天原因。
2.2砂线产生的原因
砂线俗称“水溜子”，是混凝土桥梁表面质量通病之一，严重影响了梁体的外观质量。经统计分析发现，其多数产生于雨天施工、雨后施工内模里的水排不彻底、当天气温温差大、当天气温低于10度而现场施工又没有加热保温措施时产生。砂线产生主要原因是混凝土和易性差、混凝土温度低、天气气温低减水剂的作用未能完全发挥出来而产生的后置泌水，一旦游离水聚集到一定量，经附着式振动器强力振捣，这部分水分就会夹带着水泥等胶材沿模板和混凝土间隙向上发展，形成砂线。
2.3气泡和砂线的分布规律及多发部位
统计分析得出，梁体表面气泡和砂线的多发部位及分布规律如下：对于梁场“T”型梁砂线一般在下部变截面及腹板产生，竖向发展，长短不等，多数呈蛇形状或鱼骨状，宽度为1.0mm-4.0mm，深度在0.5mm以内。砂线处砂粒外露，两侧多伴有深褐色物质，一旦产出，非常刺眼，容易发现。经细砂纸磨砂以后漏出混凝土本色，清除附在表层的砂粒，用草酸水冲洗砂线处，待风干后再用掺有胶水的水泥浆（水泥：胶水=1：0.45）修补，打磨，可以基本恢复梁体原貌。
3原材料对梁体气泡和砂线的影响及控制措施
3.1水泥对于气泡和砂线问题的影响甚大。试验发现，同配合比、同厂家不同批次的水泥，拌和出来的混凝土工作性能差异较大，表现为混凝土拌合物匀质性差，个别存在轻微离析、泌水。所以应当选择质量稳定的水泥。
3.1.1水泥比表面积应控制在300-350m2/kg，水泥比表面积过大过小或石膏掺量对混凝土用水量、混凝土性能和梁体外观质量有着直接影响；水泥进场后应在3天强度检测结果出来后再使用，一来避免未检先用，再者可以使水泥充分冷却，以保持水泥性能稳定。
3.1.2应对水泥和所选择的减水剂进行适应性试验，根据检测结果选择合适的水泥品种和减水剂。
3.2骨料
针对梁体C60混凝土及铁路规范要求，本项目选择细度模数为2.6-3.2的中砂和5-10mm、10-20mm二級级配碎石，同时对碎石的针片状、含泥量尤其是河砂的泥块含量严格控制，在此基础上又选择保水性较好的石灰岩碎石，从而改善混凝土的和易性和保水性、粘聚性。
3.3掺合料
为了配制更好工作状态的混凝土掺加粉煤灰和矿渣粉两种掺合料。配合比通过这两种材料的“火山灰效应”、“形态效应”和“微集料效应”相互叠加，形成“工作性能互补效应”和“强度互补效应”，使得混凝土具有良好的工作性能。
3.4外加剂
聚羧酸高性能减水剂和引气剂可以极大的提高混凝土拌合物性能和耐振捣性。减水剂与水泥、粉煤灰、矿渣粉应有良好的相适应性。减水剂中引气成分在混凝土中易形成较大气泡，一旦施工振捣不合理，很容易出现气泡和砂线，应该引起大家的重视。项目对所用减水剂、引气剂做如下控制：
3.4.1减水剂的减水率不低于25%，引气剂含气量大于3%。优先选择聚羧酸系减水剂，同时对减水剂的保塌、增塑、消泡、引气性能提出相应要求。
3.4.2加强过程控制，新进减水剂与水泥、粉煤灰、矿渣粉的相适应性必做，根据实验结果，适当调整减水剂的掺量或配方。
4混凝土生产和灌注
4.1严谨混凝土生产过程
4.1.1精确控制水灰比：每次开盘前做好砂石含水率的检测，及时调整施工配合比。
4.1.2在砂石级配合格的前提下，根据砂、石的实际级配适当调整施工配合比的砂率和5-10mm与10-20mm碎石的掺配比例
4.1.3当天最高气温低于10度时，对拌合水、外加剂加温，对砂石料仓增设保温帘，延长搅拌时间150s-180s等措施提高混凝土的工作性能和出机温度
4.2加强灌注、振捣工艺控制
灌注工艺包括运输、布料和振捣。加强混凝土运输管理，对运输车辆进行合理调配，减少等待时间；加强现场混凝土盯控，及时将现场混凝土状态反馈至拌合站，做有针对性的调整；整个浇筑过程应当控制布料厚度，严格分层布料、分层振捣。试生产时混凝土灌注速度快、分层厚、振捣时间短混凝土表面出现大量的水泡。故调整每层布料厚度为300mm左右，随时浇筑，随时振捣，，振动器的开启时间一般为140-160s为宜，避免重复振捣，谨防过振。根据梁体内钢筋构造、预应力管道布局、模板刚度选取适当的振动形式。T梁采用附着式振动器为主，插入式振捣棒为辅，附着式振捣器以高频为主，插入式振捣棒以中频为主。附着式振动器的布置与气泡和砂线的出现关系密切。梁场对32米梁的附着式振动器布置方法为：上下两排，上下排间距0.7m-1.1m，左右间距为1.5m，总体呈现梅花状分布，对于梁体端头部位各加密一台振捣器，在距离梁体顶面0.8m-1.2m处则由振捣棒振捣。该方法能显著减少气泡和砂线。当温度较低时，要做好对模板的保温措施，防止混凝土发生后置泌水现象。
5模板
模板的刚度、平整度与光洁度是影响混凝土外观质量的又一关键因素。
5.1模板整体的刚度、平整度、光洁度应与振动器频率、梁体高度、混凝土标号综合考虑，模板顺直、平整又有适当的刚度，可以防止因不良共振造成砂线的出现。对比梁场4套新模板和11套旧模板生产的梁，发现新模板产生气泡较少外观质量好；打磨干净、无锈蚀的模板整体外观质量较好。
5.2脱模剂的选择。摒弃以前使用机油兑柴油的脱模方案，选择了新型脱模剂——江苏某品牌SBTJK-500型混凝土脱模剂，该脱模剂为油性液体，具有一定的消泡成分，当混凝土产生的气泡与之接触后，气泡消除或减小，脱模后梁体表面平滑，光洁。
6结语
梁体气泡、砂线不仅影响美观，还影响T梁的耐久性，其产生涉及了原材、施工配比、搅拌工艺、灌注振捣工艺、模板工装、天气、人员技能等各种因素，本项目通过对以上因素综合考虑，严格控制，取得了良好的施工效果，提高了梁体的外观质量。