淺談水利工程混凝土施工質(zhì)量通病及處理

黃永盛

（佛山市順德區(qū)龍江鎮(zhèn)水利所，廣東 順德 528300）

1 前言

隨著水利工程施工工藝的改革和發(fā)展，建筑工程中現(xiàn)澆混凝土占的比重越來越大，在混凝土工程施工過程中，由于原材料、配合比、操作、工藝、技術(shù)等原因，使混凝土構(gòu)筑物產(chǎn)生一些質(zhì)量問題，如氣泡、麻面、蜂窩、孔洞、露筋、裂縫等。因此保證混凝土工程質(zhì)量，防治現(xiàn)澆混凝土質(zhì)量通病，成為提高建筑工程質(zhì)量的重要一環(huán)。以下就筆者在施工管理過程中所發(fā)現(xiàn)的幾個典型事例進(jìn)行分析，并就此提出筆者的預(yù)防措施和處理方法。

2 常見的質(zhì)量通病和防治措施

2.1 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氣泡。

2.1.1 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。

2.1.2 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 cm～50 cm間，振搗時振搗棒應(yīng)緩慢拔出，不欠振或漏振。

2.1.3 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(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，用相同或高于結(jié)構(gòu)物混凝土強(qiáng)度等級的水泥砂漿填補(bǔ)并壓光，采取覆蓋養(yǎng)護(hù)措施，防止水流沖刷。對斜面和曲面部位可在混凝土澆筑完6 h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。

2.2 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 1/3的缺陷?？锥词菇Y(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。

2.2.1 形成原因

混凝土拌和物嚴(yán)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(yán)重漏漿等。

2.2.2 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、平倉及時，振搗均勻，不漏振，模板縫隙密合，模板支撐牢固。

2.2.3 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(yù)縮砂漿或聚合物砂漿、細(xì)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(xì)石混凝土填塞，并進(jìn)行灌漿。

2.3 露筋

露筋是指混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的主筋、架立筋、箍筋等沒有被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。

2.3.1 形成原因

鋼筋安裝偏移或混凝土振搗時鋼筋墊塊移位，混凝土保護(hù)層無墊塊或墊塊太少，鋼筋緊貼模板；鋼筋混凝土構(gòu)件斷面小，鋼筋過密，如遇大石子卡在鋼筋上水泥漿不能充滿鋼筋周圍，使鋼筋密集處產(chǎn)生露筋；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，振搗時棒撞擊鋼筋，將鋼筋振散發(fā)生移位，或漏振與模板嚴(yán)重漏漿等。

2.3.2 預(yù)防措施

鋼筋安裝時定位準(zhǔn)確，鋼筋綁扎、焊接牢固，混凝土保護(hù)層墊塊均勻牢固；鋼筋較密集時，要選配適當(dāng)石子，以免石子過大卡在鋼筋處，普通混凝土難以澆灌時，可采用細(xì)石混凝土；澆筑中禁止人員隨意搬動、踩踏鋼筋，混凝土振搗時嚴(yán)禁振動鋼筋，防止鋼筋變形位移，在鋼筋密集處，可采用帶刀片的振搗棒進(jìn)行振搗?；炷寥雮}防止一側(cè)集中下料將鋼筋擠偏，防止漏振和漏漿。

2.3.3 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。

2.4 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，進(jìn)行處理。

2.4.1 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穩(wěn)定溫度或準(zhǔn)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(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)，混凝土因散失水分引起體積收縮變形，形成千縮裂縫；鋼筋銹蝕，對周圍混凝土產(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，也會產(chǎn)生裂縫。

2.4.2 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。

2.4.3 處理方法

裂縫補(bǔ)強(qiáng)處理可分為3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IZl鑿縫嵌縫、縫IZl貼橡膠皮板和做防滲層、縫1∶1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、水溶性聚氨酯漿材；以恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性為目的的，常選用黏結(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。

2.5 混凝土強(qiáng)度偏高或偏低

2.5.1 產(chǎn)生原因

混凝土原材料不符合要求，如水泥過期受潮結(jié)塊、砂石含泥量太大、袋裝水泥重量不足等，造成混凝土強(qiáng)度偏低；混凝土配合比不正確，原材料計(jì)量不準(zhǔn)確，如砂、石不過磅，加水不準(zhǔn)，攪拌時間不夠；混凝土試塊不按規(guī)定制作和養(yǎng)護(hù)，或試模變形，或管理不善、養(yǎng)護(hù)條件不符合要求。

2.5.2 預(yù)防措施

混凝土原材料應(yīng)試驗(yàn)合格，嚴(yán)格控制配合比，保證計(jì)量準(zhǔn)確，外加劑要按規(guī)定摻加；混凝土應(yīng)攪拌均勻，按砂子＋水泥＋石子＋水的順序上料，外加劑溶液量最好均勻加入水中或從出料口處加入，不能倒在料斗內(nèi)。攪拌時間應(yīng)根據(jù)混凝土的坍落度和攪拌機(jī)容量合理確定；健全檢查和試驗(yàn)制度，按規(guī)定檢查坍落度和制作混凝土試塊，認(rèn)真做好試驗(yàn)記錄。

2.6 混凝土板表面不平整

2.6.1 產(chǎn)生原因

有時混凝土梁板同時澆灌，只采用插入式振搗器振搗，然后用平鍬一拍了事，板厚控制不準(zhǔn)，表面不平；混凝土未達(dá)到一定強(qiáng)度就上人操作或運(yùn)料，混凝土板表面出現(xiàn)凸凹不平的卸痕；模板沒有支承在堅(jiān)固的地基上，墊板支承面不夠，以致在澆灌混凝土或早期養(yǎng)護(hù)時發(fā)生下沉。

2.6.2 預(yù)防措施

混凝土板應(yīng)采用平板式振搗器在其表面進(jìn)行振搗，有效振動深度約 20 cm，大面積混凝土應(yīng)分段振搗，相鄰兩段之間應(yīng)搭接振搗5 cm左右；控制混凝土板澆灌厚度，除在模板四周彈墨線外，還可用鋼筋或木料做成與板厚相同的標(biāo)記，放在灌筑地點(diǎn)附近，隨澆隨移動，振搗方向宜與澆灌方向垂直，使板面平整，厚度一致；混凝土澆灌完后12 h以內(nèi)即應(yīng)澆水養(yǎng)護(hù)并設(shè)有專人負(fù)責(zé)。必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2 N/mm2以后，方可在已澆筑結(jié)構(gòu)上走動；混凝土模板應(yīng)有足夠的穩(wěn)定性、剛度和強(qiáng)度，支承結(jié)構(gòu)必須安裝在堅(jiān)實(shí)的地基上，并有足夠的支承面積，以保證澆灌混凝土?xí)r不發(fā)生下沉。

2.7 外形尺寸偏差

混凝土外形尺寸的偏差造成表面不平整，整體歪斜，軸線位移。

2.7.1 產(chǎn)生原因

模板自身變形，有孔洞，拼裝不平整；模板體系的剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性不足，造成模板整體變形和位移；混凝土下料方式不當(dāng)，沖擊力過大，造成跑模或模板變形；振搗時振搗棒接觸模板過度振搗；放線誤差過大，結(jié)構(gòu)構(gòu)件支模時因檢查核對不細(xì)致造成的外形尺寸誤差。

2.7.2 預(yù)防措施

模板使用前要經(jīng)修整和補(bǔ)洞，拼裝嚴(yán)密平整，模板加固體系要經(jīng)計(jì)算，保證剛度和強(qiáng)度，支撐體系也應(yīng)經(jīng)過計(jì)算設(shè)置，保證足夠的整體穩(wěn)定性。澆筑混凝土前，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的軸線和幾何尺寸進(jìn)行反復(fù)認(rèn)真的檢查核對。下料高度不大于2 m時，采串筒、溜管或振動溜管進(jìn)行下料，并隨時觀察模板情況，發(fā)現(xiàn)變形和位移要停止下料進(jìn)行修整加固。振搗時振搗棒避免接觸模板。

3 結(jié)束語

在水利工程混凝土施工中，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，加強(qiáng)對混凝土工程的以上要點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量控制，對延長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。