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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)對(duì)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(yù)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(huì)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(xì)、引氣劑摻量不當(dāng)、鋪料厚度過大、振搗間距較大或振搗時(shí)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(yù)防措施采用細(xì)度模數(shù)2.0-3.0范圍的天然砂或人工砂，保證其各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)范要求；嚴(yán)格進(jìn)行混凝土配合比試驗(yàn)并按確定的混凝土配合比施工，控制外加劑摻量；認(rèn)真進(jìn)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(shí)振搗棒應(yīng)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(gè)別氣泡一般不必處理，局部較多或大面積應(yīng)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(rùn)，用相同或高于結(jié)構(gòu)物混凝土強(qiáng)度等級(jí)的水泥砂漿填補(bǔ)并壓光，采取覆蓋養(yǎng)護(hù)措施，防止水流沖刷。對(duì)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(shí)要避免擾動(dòng)已澆混凝土。

1．4 工程實(shí)例某水庫(kù)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(xì)砂混合料，其細(xì)砂為西池天然砂，細(xì)度模數(shù)小于1.6，粗砂為主開天然砂，細(xì)度模數(shù)大于3.0，粗細(xì)砂摻合比例不當(dāng)，混凝土拌和物抗分離性差，振搗后頂部細(xì)砂在頂部集中較多，影響氣泡排出。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，對(duì)粗細(xì)砂摻和比例進(jìn)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(qiáng)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(dòng)性小，混凝土級(jí)配大，混凝土拌和物放置時(shí)間過長(zhǎng)，局部漏振或欠振，模板有縫隙或跑模形成漏漿等。

2．2預(yù)防措施對(duì)配筋過密的結(jié)構(gòu)物采用較小級(jí)配混凝土，混凝土拌和物應(yīng)均勻，混凝土和易性好，縮短混凝土澆筑時(shí)間，模板縫隙堵塞密實(shí)，模板支撐穩(wěn)固，混凝土入倉(cāng)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(duì)蜂窩、麻面部位進(jìn)行鑿除，鑿探2cm左右，清洗干凈后用干硬性預(yù)縮砂漿填補(bǔ) 干硬性預(yù)縮砂漿即普通水泥砂漿拌好后，碼堆存放預(yù)縮0.5-1.5h，使其預(yù)先收縮一部分，以減少修補(bǔ)后的體積收縮，避免與基材脫開，其水灰比小，強(qiáng)度較高，砂漿配合比為水：水泥：砂：(0.28～0.32)：1：(2.0～2.5)。填補(bǔ)前先用水濕潤(rùn)，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(bǔ)預(yù)縮砂漿，拌平壓實(shí)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(hù)層厚度，但不超過物件截面尺寸13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(yán)重離析，混凝土料干硬，入倉(cāng)混凝土料架空或骨料集中，混凝土攤鋪料太厚，漏振，模板嚴(yán)重漏漿等。

3．2預(yù)防措施混凝土拌和物應(yīng)均勻，混凝土和易性好，分層攤鋪、振搗、平倉(cāng)及時(shí)，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(duì)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(yù)縮砂漿或聚合物砂漿、細(xì)石混凝土填塞處理。對(duì)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(xì)石混凝土填塞，并進(jìn)行灌漿。

3．4 工程實(shí)例某工程一級(jí)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(yán)重，隨后進(jìn)行處理。處理方法為鑿除孔洞，填塞細(xì)石混凝土，預(yù)埋灌漿管、環(huán)氧樹脂化學(xué)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(hù)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(hù)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(yán)重漏漿等。

4．2 預(yù)防措施鋼筋安裝位置準(zhǔn)確，鋼筋綁扎、焊接牢固，混凝土保護(hù)層墊塊均勻牢固i澆筑中禁止人員隨意搬動(dòng)、踩踏鋼筋，防止機(jī)械碰撞，混凝土入倉(cāng)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(hù)層，清除干凈外露鋼筋上的銹斑，沖洗干凈后填補(bǔ)砂漿，抹平壓光，覆蓋養(yǎng)護(hù)。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(zhǎng)及裂縫成因，可將裂縫分為不同類型，對(duì)大體積混凝土，I類即龜裂或細(xì)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

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(dá)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(gè)穩(wěn)定溫度或準(zhǔn)穩(wěn)定溫度場(chǎng)，產(chǎn)生一個(gè)溫差。降溫時(shí)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(yīng)力，如果超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)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(chǎng)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(yīng)力是產(chǎn)生裂縫的主要原因。此外，混凝土強(qiáng)度低，抗裂性就低，容易產(chǎn)生裂縫；基礎(chǔ)不均勻，導(dǎo)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(yīng)，使混凝土體積膨脹，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)裂縫；混凝土初期養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，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(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，產(chǎn)生鋼筋銹蝕裂縫；混凝土承受荷載、凍融等，也會(huì)產(chǎn)生裂縫。

5．2預(yù)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(duì)混凝土表面進(jìn)行防護(hù)，防止溫差過大是主要的預(yù)防措施。拆模后混凝土突然暴露在較冷空氣中，也相當(dāng)于一次氣溫驟降，因而必須立即保溫。養(yǎng)護(hù)是預(yù)防混凝土產(chǎn)生裂縫的又一措施，在混凝土齡期內(nèi)應(yīng)保持混凝土表面濕潤(rùn)。

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

表面修補(bǔ)主要是進(jìn)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(fù)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(xué)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(fù)結(jié)構(gòu)整體性為目的的，常選用粘結(jié)強(qiáng)度高的環(huán)氧、甲凝類漿材。

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

5．4 工程實(shí)例某工程引黃總干7號(hào)洞采用TBM施工，預(yù)制混凝土管片裂縫處理，對(duì)裂縫寬度小于0.2ram的進(jìn)行表面封閉處理，即打毛、清洗、涂刷柔性防滲涂料；對(duì)裂縫寬度大于0.2ram的進(jìn)行化學(xué)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(yàn)與評(píng)定規(guī)程》

重新評(píng)定質(zhì)量等級(jí)：

(1)全部返工重做的，可重新評(píng)定質(zhì)量等級(jí)。

(2)經(jīng)加固補(bǔ)強(qiáng)并經(jīng)設(shè)計(jì)和監(jiān)理單位簽定能達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，其質(zhì)量評(píng)為合格。

(3)處理后的工程部位質(zhì)量仍達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，經(jīng)設(shè)計(jì)復(fù)核，項(xiàng)目法人及監(jiān)理單位確認(rèn)能滿足安全和使用功能要求，可不處理；或經(jīng)加固補(bǔ)強(qiáng)后，改變了外形尺寸或造成工程永久性缺陷的，經(jīng)項(xiàng)目法人、監(jiān)理及設(shè)計(jì)單位確認(rèn)能基本滿足設(shè)計(jì)要求，其質(zhì)量可定為合格，但應(yīng)按規(guī)定進(jìn)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(yán)格按設(shè)計(jì)要求，加強(qiáng)對(duì)混凝土工程的這些要點(diǎn)質(zhì)量控制，對(duì)延長(zhǎng)水工混凝土使用壽命，節(jié)省工程費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、安全、高效的工程建設(shè)管理目標(biāo)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。