談水利工程混凝土施工質(zhì)量缺陷的成因及處理方法

　　根據(jù)本人多年水利工程實踐經(jīng)驗，現(xiàn)對施工中常易出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷形成原因作出分析，并提出預防和處理措施，避免或減少、消除質(zhì)量缺陷，以滿足工程質(zhì)量和使用要求。

　　1 氣泡

　　拆模后在混凝土表面會看到一些小凹坑，是由于混凝土施工中的一些氣泡未被排出而破裂后形成的，稱之為氣泡。

　　1．1原因分析氣泡的形成主要是由于砂子偏細、引氣劑摻量不當、鋪料厚度過大、振搗間距較大或振搗時間不夠等原因，使混凝土中的氣泡未被完全排出而造成，在一些混凝土斜面或曲面部位，由于上部支有模板，使混凝土振搗困難和氣泡排出困難，出現(xiàn)的氣泡現(xiàn)象較多。

　　1．2預防措施采用細度模數(shù)2.0-3.0范圍的天然砂或人工砂，保證其各項指標符合規(guī)范要求；嚴格進行混凝土配合比試驗并按確定的混凝土配合比施工，控制外加劑摻量；認真進行混凝土攤鋪、振搗作業(yè)，每層混凝土攤鋪厚度控制在30～50era間，振搗時振搗棒應緩慢拔出，不欠振或漏振。

　　1．3處理措施氣泡影響混凝土外觀，個別氣泡一般不必處理，局部較多或大面積應予處理，拆模后要盡早處理，將產(chǎn)生氣泡部位刷毛或鑿毛，用水清洗濕潤，用相同或高于結(jié)構(gòu)物混凝土強度等級的水泥砂漿填補并壓光，采取覆蓋養(yǎng)護措施，防止水流沖刷。對斜面和曲面部位可在混凝土澆筑完6h后拆模處理氣泡，其處理效果較好，但拆模時要避免擾動已澆混凝土。

　　1．4 工程實例某水庫溢洪道墻體澆筑中曾出現(xiàn)分層混凝土頂部30cm左右氣泡集中現(xiàn)象，其主要原因是采用粗細砂混合料，其細砂為西池天然砂，細度模數(shù)小于1.6，粗砂為主開天然砂，細度模數(shù)大于3.0，粗細砂摻合比例不當，混凝土拌和物抗分離性差，振搗后頂部細砂在頂部集中較多，影響氣泡排出。經(jīng)過現(xiàn)場試驗，對粗細砂摻和比例進行調(diào)整，并改善振搗工藝，基本上解決了氣泡集中現(xiàn)象。

　　2 蜂窩、麻面

　　在混凝土表面出現(xiàn)脫皮、剝落、疏松、粗糙、石子微露、石子間有空隙、局部漏漿等現(xiàn)象，稱為蜂窩、麻面。蜂窩、麻面使混凝土空隙率增加，混凝土強度局部減少，可形成各種有害離子通道，造成鋼筋銹蝕，直接影響結(jié)構(gòu)物壽命。

　　2．1形成原因配筋間距過密，混凝土拌和物離析、混凝土流動性小，混凝土級配大，混凝土拌和物放置時間過長，局部漏振或欠振，模板有縫隙或跑模形成漏漿等。

　　2．2預防措施對配筋過密的結(jié)構(gòu)物采用較小級配混凝土，混凝土拌和物應均勻，混凝土和易性好，縮短混凝土澆筑時間，模板縫隙堵塞密實，模板支撐穩(wěn)固，混凝土入倉要防止骨料集中，振搗均勻，不過振、漏振、欠振。

　　2. 3 處理方法對蜂窩、麻面部位進行鑿除，鑿探2cm左右，清洗干凈后用干硬性預縮砂漿填補 干硬性預縮砂漿即普通水泥砂漿拌好后，碼堆存放預縮0.5-1.5h，使其預先收縮一部分，以減少修補后的體積收縮，避免與基材脫開，其水灰比小，強度較高，砂漿配合比為水：水泥：砂：(0.28～0.32)：1：(2.0～2.5)。填補前先用水濕潤，使其處于飽和面干狀態(tài)，接著涂刷水灰比為0.4-0.45的濃水泥漿或勃結(jié)劑，再填補預縮砂漿，拌平壓實后覆蓋保濕。

　　3 孔洞

　　孔洞是指結(jié)構(gòu)內(nèi)部有空腔，局部沒有混凝土或蜂窩缺陷過多，大部分孔洞是指超過鋼筋保護層厚度，但不超過物件截面尺寸1\3的缺陷。孔洞使結(jié)構(gòu)物斷面減少，降低結(jié)構(gòu)物承載能力，蓄水結(jié)構(gòu)物還可能形成滲漏通道。

　　3．1形成原因混凝土拌和物嚴重離析，混凝土料干硬，入倉混凝土料架空或骨料集中，混凝土攤鋪料太厚，漏振，模板嚴重漏漿等。

　　3．2預防措施混凝土拌和物應均勻，混凝土和易性好，分層攤鋪、振搗、平倉及時，振搗均勻，不漏振，模板縫隙密合，模板支撐牢固。

　　3．3 處理方法對面積較小、深度較淺的孔洞采用蜂窩、麻面的處理方式，將孔洞部位的松散物鑿除干凈，用干硬性預縮砂漿或聚合物砂漿、細石混凝土填塞處理。對面積較大、深度較深的孔洞，將孔洞鑿除徹底，打錨筋和架設(shè)鋼筋網(wǎng)，用細石混凝土填塞，并進行灌漿。

　　3．4 工程實例某工程一級站主廠房前墻混凝土有幾處較大的孔洞，迎水面圍堰拆除后發(fā)現(xiàn)前墻漏水嚴重，隨后進行處理。處理方法為鑿除孔洞，填塞細石混凝土，預埋灌漿管、環(huán)氧樹脂化學灌漿。處理后墻體不再漏水 效果明顯。

　　4 露筋

　　露筋是指混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的主筋、架立筋、箍筋等沒有混凝土包裹而外露的缺陷。舊建筑物的露筋是由于混凝土表面腐蝕、浸蝕、凍融破壞，使混凝土保護層脫落或受到各種意外撞擊所致。露筋不處理，可使鋼筋產(chǎn)生銹蝕破壞影響結(jié)構(gòu)物受力，或形成滲水通道。

　　4．1 形成原因鋼筋安裝偏移 混凝土保護層無墊塊，混凝土澆筑過程中鋼筋移位，模板拉筋同結(jié)構(gòu)筋焊接在一起并外露，混凝土振搗漏振，模板嚴重漏漿等。

　　4．2 預防措施鋼筋安裝位置準確，鋼筋綁扎、焊接牢固，混凝土保護層墊塊均勻牢固i澆筑中禁止人員隨意搬動、踩踏鋼筋，防止機械碰撞，混凝土入倉防止一儇lJ集中下料將鋼筋擠偏，防止漏振和漏漿。

　　4．3 處理方法鑿除漏筋處混凝土，將鋼筋搗入混凝土內(nèi)，留足混凝土保護層，清除干凈外露鋼筋上的銹斑，沖洗干凈后填補砂漿，抹平壓光，覆蓋養(yǎng)護。在一些不影響混凝土使用空間或外觀的部位，可鑿除露筋處混凝土后，支模澆筑混凝土加厚將外露鋼筋包裹起來。

　　5 裂縫

　　裂縫是混凝土中最常見的缺陷之一，裂縫的形式多種多樣，有表層的、深層的、貫穿的、縱向的、橫向的、斜向的等，表面的微裂縫有的呈網(wǎng)狀、有的呈放射狀、有的呈平行狀，深層或貫穿的裂縫有的外寬內(nèi)窄、有的內(nèi)寬外窄。按照縫寬、縫深、縫長及裂縫成因，可將裂縫分為不同類型，對大體積混凝土，I類即龜裂或細微裂縫，一般縫寬≤0. 2ram，縫深h≤30cm；1類系表面(淺層)裂縫，一般縫寬0.2ram≤h<0.3ram，縫深30cm<h≤l00cm，縫長3m<L<5m；1I類指深層裂縫，縫寬0.3ITlm≤≤0.5ram，縫深100cm<h~<500；1V類即貫穿裂縫，縫寬>0.5ram，縫深h>500cm。

　　5．1形成原因混凝土澆筑后，由于水泥在水化凝結(jié)過程中，產(chǎn)生大量的水化熱，使混凝土體積膨脹，待達到最高溫度以后，隨著熱量向外部介質(zhì)散發(fā)，溫度將由最高溫度降至一個穩(wěn)定溫度或準穩(wěn)定溫度場，產(chǎn)生一個溫差。降溫時混凝土將發(fā)生體積收縮，在基礎(chǔ)部位混凝土收縮受基巖約束，將發(fā)生很大的拉應力，如果超過混凝土的極限抗拉強度，就將出現(xiàn)基礎(chǔ)貫穿裂縫；在脫離基巖約束部位，如果混凝土的最高溫度與外部介質(zhì)的溫差過大，內(nèi)部熱的混凝土約束外部冷混凝土的收縮，即混凝土內(nèi)部溫度場呈非線性分布，就可能出現(xiàn)表面裂縫或深層裂縫，因此溫度應力是產(chǎn)生裂縫的主要原因。此外，混凝土強度低，抗裂性就低，容易產(chǎn)生裂縫；基礎(chǔ)不均勻，導致混凝土產(chǎn)生沉陷裂縫；混凝土中骨料含有某些活性物質(zhì)，同水泥中的堿發(fā)生反應，使混凝土體積膨脹，導致混凝土產(chǎn)生堿骨料反應裂縫；混凝土初期養(yǎng)護不當，混凝土因散失水分弓f起體積收縮變形，形成干縮裂縫；鋼筋銹蝕，對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應力，產(chǎn)生鋼筋銹蝕裂縫；混凝土承受荷載、凍融等，也會產(chǎn)生裂縫。

　　5．2預防措施混凝土表面裂縫多發(fā)生在澆筑初期，主要是由于表面溫度驟降引起的，因此對混凝土表面進行防護，防止溫差過大是主要的預防措施。拆模后混凝土突然暴露在較冷空氣中，也相當于一次氣溫驟降，因而必須立即保溫。養(yǎng)護是預防混凝土產(chǎn)生裂縫的又一措施，在混凝土齡期內(nèi)應保持混凝土表面濕潤。

　　5．3 處理方法裂縫補強處理可分為三種，即表面修補、內(nèi)部處理、錨固處理。

　　表面修補主要是進行縫口封閉，防止?jié)B漏和鋼筋銹蝕。處理方法包括沿縫口鑿縫嵌縫、縫口貼橡膠皮板和做防滲層、縫口涂刷環(huán)氧玻璃絲布、高分子聚合物縫口浸漬等。

　　內(nèi)部處理主要是恢復結(jié)構(gòu)的整體性，用于深層裂縫及貫穿裂縫。常用方法為水泥灌漿和化學灌漿。以堵漏為目的的，常選用丙凝、水玻璃、水溶性聚氨酷漿材；以恢復結(jié)構(gòu)整體性為目的的，常選用粘結(jié)強度高的環(huán)氧、甲凝類漿材。

　　錨固處理主要是恢復結(jié)構(gòu)整體性和原受力狀態(tài)，主要方法是采用預應力錨索加固措施。

　　5．4 工程實例某工程引黃總干7號洞采用TBM施工，預制混凝土管片裂縫處理，對裂縫寬度小于0.2ram的進行表面封閉處理，即打毛、清洗、涂刷柔性防滲涂料；對裂縫寬度大于0.2ram的進行化學灌漿，即鉆孔、清洗、裂縫表面封閉、試壓、灌注改性聚氨醋化灌材料、封孔。

　　缺陷處理后可按《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)程》

　　重新評定質(zhì)量等級：

　　(1)全部返工重做的，可重新評定質(zhì)量等級。

　　(2)經(jīng)加固補強并經(jīng)設(shè)計和監(jiān)理單位簽定能達到設(shè)計要求時，其質(zhì)量評為合格。

　　(3)處理后的工程部位質(zhì)量仍達不到設(shè)計要求時，經(jīng)設(shè)計復核，項目法人及監(jiān)理單位確認能滿足安全和使用功能要求，可不處理；或經(jīng)加固補強后，改變了外形尺寸或造成工程永久性缺陷的，經(jīng)項目法人、監(jiān)理及設(shè)計單位確認能基本滿足設(shè)計要求，其質(zhì)量可定為合格，但應按規(guī)定進行質(zhì)量缺陷備案。

　　6 結(jié)束語

　　在水利工程混凝土施工中，嚴格按設(shè)計要求，加強對混凝土工程的這些要點質(zhì)量控制，對延長水工混凝土使用壽命，節(jié)省工程費用，實現(xiàn)經(jīng)濟、安全、高效的工程建設(shè)管理目標有著重要的現(xiàn)實意義。