引水隧洞混凝土外觀缺陷處理施工技術(shù)

李功強(qiáng)

(國電四川發(fā)電有限公司，成都 610221)

1 工程概況

松林河洪一水電站引水隧洞(無壓過水隧洞)長5 638.787 m，進(jìn)口底板高程1 527.00 m，出口底板高程1 524.181 m?；炷烈r砌采用C20(二)，澆筑厚度50 cm主要采用鋼模臺車和組合鋼模板，混凝土罐車運(yùn)輸，輸送泵入倉的方式澆筑。本工程于2009年4月30日完成施工，在施工過程中雖嚴(yán)格按照規(guī)范要求等進(jìn)行施工，但仍然出現(xiàn)了蜂窩、麻面、錯(cuò)臺等質(zhì)量缺陷。

2 混凝土表面缺陷的分類及原因分析

通過在過程中檢查，主要出現(xiàn)的混凝土外觀缺陷有蜂窩麻面、露筋、空洞、面不平整、錯(cuò)臺、掛簾及裂縫等，具體分析如下:

2.1 表面不平整、錯(cuò)臺、掛簾

表面不平整、錯(cuò)臺及掛簾是指混凝土表面凹凸不平、混凝土倉與倉的結(jié)合部位未能平順連接等。其形成主要原因是:①模板凹凸不平或模板加固不牢等原因?qū)е禄炷廉a(chǎn)生鼓包突起;②模板拼接不嚴(yán)混凝土漿液流到已澆筑面形成掛簾;③混凝土倉與倉的結(jié)合部位模板未能平直連接或加固不夠，產(chǎn)生錯(cuò)位或跑模等。

2.2 麻面

麻面是混凝土表面缺漿等形成無數(shù)綠豆大小的不規(guī)則的小凹坑。其主要原因是:①模板表面粗糙、不平滑，有硬水泥漿垢或其它附著物未清除干凈;②脫模劑涂抹不均或涂在鋼模板上的油質(zhì)脫模劑過厚，液體殘留在模板上;③混凝土澆筑過程中，中間間歇停留時(shí)間過長，振搗時(shí)已有部分混凝土凝固;④模板補(bǔ)縫不嚴(yán)密而輕微漏漿。

2.3 露筋、空洞

露筋是由于保護(hù)層不夠結(jié)構(gòu)鋼筋沒有被混凝土包裹而外露，或混凝土出現(xiàn)蜂窩等缺陷造成鋼筋外露，空洞是指混凝土出現(xiàn)架空現(xiàn)象。混凝土出現(xiàn)露筋、空洞的主要原因有:①漏放保護(hù)層墊塊或墊塊位移;②混凝土澆筑時(shí)投料距離過高過遠(yuǎn)，又沒有采取防止離析的有效措施;③混凝土運(yùn)輸車卸料入料斗時(shí)或運(yùn)輸過程中有離析又未重新攪拌;④鋼筋較密集，粗骨料被卡在鋼筋上，加上振搗不足或漏振;⑤混凝土塌落度太小而又振搗不足。

2.4 蜂窩

蜂窩就是混凝土結(jié)構(gòu)中局部疏松，骨料集中而無砂漿，骨料間形成蜂窩狀的孔穴。其主要原因是:①混凝土拌和不均，骨料與砂漿分離;②卸料高度偏大，料堆周邊骨料集中而少砂漿，未作好平倉;③模板破損、漏漿嚴(yán)重;④混凝土振搗不充分，未達(dá)到返漿的程度。

2.5 裂縫

裂縫分為干縮裂縫、溫度裂縫和外力作用下產(chǎn)生的裂縫。其主要原因是:①混凝土溫控措施不力;②所澆混凝土冷卻和養(yǎng)護(hù)不善;③有外力作用于混凝土結(jié)構(gòu)，如所澆混凝土過早承受荷載等受到外力影響，以及混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉陷等。

2.6 金屬外露件

本文金屬外露件主要指因施工方法需要或者其它因素造成在施工過程中不可避免的外露鋼筋頭等。

3 混凝土缺陷的處理措施

洪一水電站引水洞混凝土表面缺陷主要通過目檢，麻面、露筋和表面可見的蜂窩與空洞可在拆模后直接目檢發(fā)現(xiàn)，裂縫在后期過程中通過檢查中發(fā)現(xiàn)。對檢查出的缺陷進(jìn)行了認(rèn)真分析，并制定了相應(yīng)的處理措施，簡述如下:

1)對邊墻、頂拱表面不平整、錯(cuò)臺部位進(jìn)行角磨機(jī)打磨處理，對跑模等原因形成的錯(cuò)臺較大部位先采用人工鑿除，然后再利用角模機(jī)打磨處理;底板平整度不夠(＞5 cm)的部分，對底于大面的部位進(jìn)行鑿毛處理，并澆筑C20一級配混凝土。

2)對于麻面、氣泡進(jìn)行表面抹漿修復(fù)。修復(fù)時(shí)首先將缺陷部分清洗干凈，保持表面濕潤而不能積水，然后用干凈的麻布或橡膠海綿抹子在整個(gè)表面上擦抹砂漿，以填滿所有的氣孔和凹坑。

3)蜂窩及局部架空、露筋部位:①將修補(bǔ)部位的松散部分及突出部分鑿去，上部向外傾斜，下部水平;②用高壓水及鋼絲刷將基層沖洗干凈，并使舊混凝土內(nèi)表面充分濕潤;③修補(bǔ)用的水泥品種應(yīng)與原混凝土的一致，混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)比原設(shè)計(jì)高一級，混凝土可加微量膨脹劑;④澆筑修補(bǔ)時(shí)，外部應(yīng)比修補(bǔ)部位稍高，待修補(bǔ)部分達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，鑿除外傾面并打磨處理。

4)裂縫:本工程裂縫主要出現(xiàn)在底板部位，通過分析主要是由于該段為Ⅲ類圍巖，底板混凝土厚度僅30 cm，且只有表面布置一層鋼筋網(wǎng)。在底板混凝土澆筑完成，隨即進(jìn)行了邊墻混凝土，而兩側(cè)邊墻混凝土澆筑厚度達(dá)到65 cm，且邊墻澆筑采用重達(dá)100 t的鋼模臺車。在底板混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，而設(shè)計(jì)又未充分考慮施工荷載的情況下，施工時(shí)鋼筋保護(hù)層過大(過程控制不力)等不利因素的綜合影響下，底板中部出現(xiàn)一條縱向長約3 m，深約15 cm左右的裂縫。對該部位處理主要采用將裂縫左右寬10 cm范圍內(nèi)混凝土進(jìn)行鑿除到密實(shí)部位，采用C25一級配混凝土澆筑回填。

5)表面鋼筋頭及外露金屬件:本工程的鋼筋頭及外露金屬件(主要為型鋼支撐拆除所留的部分)主要出現(xiàn)在Ⅴ類圍巖組合模板澆筑段，對鋼筋頭主要采用手持砂輪機(jī)緊貼混凝土面將拉筋頭割除，切割后的鋼筋頭應(yīng)低于混凝土表面2 mm，對無法采用砂輪機(jī)直接割除的外露型鋼件，將四周混凝土鑿除，鑿除范圍以在滿足割除的條件下越小越好，鑿除深度5 cm(保護(hù)層厚度)。鑿除后再利用氧氣將外露型鋼件割除，采用環(huán)氧砂漿對鑿除部分修補(bǔ)。

4 缺陷的預(yù)防措施

混凝土表面缺陷雖然難以避免，但通過過程控制，并采取切實(shí)可行的預(yù)防措施，缺陷出現(xiàn)的機(jī)率將大大降低，通過本工程的處理及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，簡單介紹如下:

4.1 混凝土麻面的預(yù)防措施

①模板表面應(yīng)平滑;②脫模劑涂擦要均勻，模板有凹陷時(shí)，注意將積水拭干;③模板表面要潔凈，舊模板殘漿等附著物必須清理干凈;④新拌混凝土必須按水泥或外加劑的性質(zhì)，在初凝前振搗;⑤盡量將氣泡排出;⑥澆筑前先檢查模板拼縫，對可能漏漿的縫，設(shè)法封嵌。

4.2 蜂窩、露筋、空洞的預(yù)防措施

①澆筑混凝土前應(yīng)檢查墊塊情況;②應(yīng)采用合適的混凝土保護(hù)層墊塊或支撐;③澆筑自由卸料高度不宜超過2 m;④澆灌前檢查混凝土有無離析;⑤攪拌站要按配合比規(guī)定的規(guī)格使用粗骨料;⑥振搗應(yīng)選用適應(yīng)的振搗設(shè)備，加強(qiáng)振搗，鋼筋較密及邊角部位應(yīng)特別注意;⑦止水及預(yù)埋件部位，用人工協(xié)助搗實(shí)，在鋼模周邊用抹子插搗。

4.3 混凝土裂縫及掉角缺損等預(yù)防措施

①模板及支撐系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，具有足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以滿足上部荷載的需要;②配合比設(shè)計(jì)要合理，過程中嚴(yán)格混凝土的水灰比，使其具有良好的和易性;③重視混凝土澆筑完畢后養(yǎng)護(hù)工作，保證混凝土表面始終處于濕潤狀態(tài);④嚴(yán)格控制施工荷載，適當(dāng)放慢施工速度，本工程底板產(chǎn)生裂縫的主要原因是結(jié)構(gòu)混凝土未達(dá)到一定強(qiáng)度，而施工荷載過大而造成的;⑤嚴(yán)格拆模時(shí)間，防止拆模過早，拆除時(shí)嚴(yán)禁強(qiáng)撬硬別，用力過猛，損壞結(jié)構(gòu)。

4.4 對錯(cuò)臺、掛簾的防止措施

①制定完善的模板及支撐系統(tǒng)方案，過程中嚴(yán)格控制;②下層模板拆除時(shí)最好預(yù)留一塊且不松動，或沿邊線打磨并清理雜物后再安裝模板;③模板之間拼縫應(yīng)嚴(yán)密，防止?jié)仓锹{;④對拉筋孔及其它孔洞等有可能造成漏漿的部位，要提前采取措施進(jìn)行封堵;⑤混凝土澆筑過程中要避免外力對支撐系統(tǒng)形成破壞或位移，安排專人檢查模板及支撐。

以上針對各種不同的外觀缺陷預(yù)防進(jìn)行了簡單介紹，但產(chǎn)生缺陷的原因和預(yù)防措施不限于此，其中混凝土拌和物將對各種質(zhì)量缺陷都會有重要影響，因此在過程中應(yīng)嚴(yán)格控制，特別是要嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行拌制和運(yùn)輸。拌制混凝土?xí)r，必須嚴(yán)格遵守試驗(yàn)室簽發(fā)的配料單進(jìn)行稱量配料，避免人員的隨意性，嚴(yán)禁擅自更改。試驗(yàn)人員應(yīng)及時(shí)跟蹤檢查，根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行必要的調(diào)整。

5 結(jié)論與體會

影響混凝土外觀質(zhì)量的主要因素包括人、機(jī)、料、法、環(huán)，本文主要通過各種不同缺陷的成因和預(yù)防主要從機(jī)、料、法等進(jìn)行了簡述，但產(chǎn)生質(zhì)量缺陷的主要原因在于人，在于人的質(zhì)量意識和對待質(zhì)量的態(tài)度，因此為盡可能避免產(chǎn)生各種缺陷首先應(yīng)從根本上采取措施:

1)領(lǐng)導(dǎo)重視，作好宣傳，提高全員質(zhì)量意識;

2)通過不斷的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，提供廣大員工的相關(guān)技術(shù)知識，才能更好的從根本上消除質(zhì)量缺陷等;

3)發(fā)現(xiàn)問題不回避問題，及時(shí)分析成因果斷采取改進(jìn)和預(yù)防措施;

4)建立切實(shí)可行的質(zhì)量獎(jiǎng)懲機(jī)制。

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