斜坡混凝土結(jié)構(gòu)缺陷原因及處理措施

杜　濱，閻雪梅，曲榮良（.山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 5004；.榮成市水利局，山東 榮成 64300）

斜坡混凝土結(jié)構(gòu)缺陷原因及處理措施

杜濱1，閻雪梅2，曲榮良2
（1.山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250014；2.榮成市水利局，山東 榮成 264300）

【摘要】斜坡混凝土澆筑困難，表面易產(chǎn)生蜂窩、麻面等質(zhì)量缺陷。本文介紹了斜坡混凝土產(chǎn)生質(zhì)量缺陷的原因及處理措施，結(jié)合工程實(shí)例，提出了避免斜坡混凝土產(chǎn)生缺陷的方法和缺陷處理措施?！娟P(guān)鍵詞】邱家水庫(kù)；斜坡；混凝土；質(zhì)量缺陷

對(duì)于高速水流工程，特別是溢洪道等構(gòu)筑物，混凝土表面為過流面，確保其安全運(yùn)行，必須保證表面平整、光滑。但澆筑面一般為斜坡，在澆筑過程中，由于個(gè)別模板拼接不嚴(yán)、模板固定不牢、振搗不到位等原因極易出現(xiàn)超出規(guī)范要求的氣泡、麻面、蜂窩、錯(cuò)臺(tái)、掛簾、表面凹凸等質(zhì)量缺陷，這種缺陷在水流的沖擊作用下，將引起局部紊流和分離，產(chǎn)生負(fù)壓和劇烈的水流脈動(dòng)，出現(xiàn)空蝕，極易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。因此，在施工中必須降低混凝土表面缺陷的發(fā)生，對(duì)有表面質(zhì)量缺陷的混凝土進(jìn)行修補(bǔ)和處理。

1　斜坡混凝土出現(xiàn)缺陷的原因

混凝土缺陷是指混凝土配比、水泥強(qiáng)度、澆灌振搗、跑模漏漿等造成的質(zhì)量隱患，在混凝土澆筑過程中，受混凝土物料、振搗方式、下料方法和模板支力等因素的影響，易出現(xiàn)表面缺陷，斜坡澆筑混凝土問題更為突出，由于斜坡澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)都比較困難，即使采取特殊的施工措施，表面缺陷往往也無法避免，主要原因?yàn)椋?/p>

1）現(xiàn)澆混凝土斜面，一般坡比為1∶0.5~1∶1。在澆筑振搗時(shí)部分氣泡及水分在上升排出過程中遇到外模板的阻礙，附著在斜面外模板上無法排出，導(dǎo)致模板拆除后出現(xiàn)氣孔麻面現(xiàn)象，即使采用插入式振搗棒結(jié)合附著式振搗器的方式，也無法改善。另外，由于倉(cāng)面為坡面，混凝土厚度較大（50~80 cm），插入式振搗棒在插入時(shí)棒頭下垂，極易碰觸或卡在下層鋼筋網(wǎng)中，造成振搗不到位。

2）倉(cāng)面混凝土為斜坡，混凝土入倉(cāng)時(shí)極易出現(xiàn)骨料分離現(xiàn)象，即使采取布置斜管下料的方式，由于雙層鋼筋網(wǎng)的原因，骨料分離現(xiàn)象還是時(shí)有發(fā)生。

3）混凝土一般在土質(zhì)、漿砌石護(hù)坡背后的回填物及強(qiáng)風(fēng)化巖等坡面上澆筑，坡面情況導(dǎo)致斜面模板安裝設(shè)置的內(nèi)拉錨栓抗拉力不足，即使進(jìn)行加固，也容易出現(xiàn)受力不均，產(chǎn)生變形。由于內(nèi)拉錨筋抗拉力不足且不均勻及外支撐為斜撐，在澆筑中會(huì)出現(xiàn)模板在接縫處部分跑?，F(xiàn)象，導(dǎo)致錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2　缺陷處理措施

2.1表面抹漿修補(bǔ)

對(duì)數(shù)量不多的麻面、小蜂窩、露筋、露石的混凝土表面缺陷，可用水泥砂漿抹面修整，處理程序?yàn)槭紫扔娩摻z刷或高壓水對(duì)結(jié)構(gòu)表面清洗濕潤(rùn)，然后抹高標(biāo)號(hào)水泥漿，待漿體初凝后加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。另外，當(dāng)表面裂縫較細(xì)而數(shù)量不多時(shí)，可將裂縫處加以沖洗，用水泥漿抹補(bǔ)。

2.2細(xì)石混凝土填補(bǔ)

細(xì)石混凝土填補(bǔ)主要針對(duì)蜂窩比較嚴(yán)重或露筋較深的缺陷處理。處理前應(yīng)先剔除不密實(shí)的混凝土，并用清水沖洗干凈，表面充分濕潤(rùn)后，用高一級(jí)標(biāo)號(hào)的細(xì)石混凝土填補(bǔ)，并振搗密實(shí)。補(bǔ)強(qiáng)混凝土水灰比應(yīng)控制在0.45以內(nèi)，并摻入1?水泥用量的鋁粉，對(duì)比較大的空洞應(yīng)分層填筑搗實(shí)，避免新舊混凝土接觸面出現(xiàn)裂縫。

2.3壓漿法補(bǔ)強(qiáng)

壓漿法是通過壓力管對(duì)缺陷進(jìn)行灌漿補(bǔ)強(qiáng)的方法，主要適用于缺陷混凝土不易清除或缺陷較深的構(gòu)件。施工過程有布孔、鉆孔、壓漿等。每一灌漿處埋管2根，管徑為25mm，一根壓漿，一根排氣或排出積水，埋管間距50cm左右，灌漿管應(yīng)用高標(biāo)號(hào)的水泥砂漿固定，并養(yǎng)護(hù)3d。在補(bǔ)強(qiáng)混凝土終凝后的第二天，用壓漿泵對(duì)深部缺陷壓漿充填，每一灌漿處壓漿2次，第二次在第一次初凝后進(jìn)行，壓漿完畢3d后割除管子并用砂漿填補(bǔ)孔隙，水泥漿水灰比為0.7∶1，灌漿壓力為0.7～0.8MPa，穩(wěn)壓時(shí)間在2min以上。

2.4化學(xué)灌漿修補(bǔ)

化學(xué)灌漿是將一定的化學(xué)材料用化學(xué)灌漿泵等壓送設(shè)備將其灌入縫隙內(nèi)，使其滲透、擴(kuò)散、固化，進(jìn)行混凝土缺陷補(bǔ)強(qiáng)的技術(shù)。環(huán)氧樹脂是裂縫修補(bǔ)的主要材料，具有較好的抗拉、抗壓、抗沖擊性能。當(dāng)缺陷裂縫寬度在0.1mm以上時(shí)，可用環(huán)氧樹脂灌漿修補(bǔ)。修補(bǔ)前混凝土表面必須進(jìn)行處理，可用鋼絲刷清理混凝土表面灰塵浮渣，灌漿壓力以保持漿液流暢為主，灌漿后應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，對(duì)不密實(shí)部位及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。

3　工程實(shí)例

3.1工程概況

邱家水庫(kù)位于榮成市五連河下游，總庫(kù)容1 190萬m3。其溢洪道泄槽長(zhǎng)300 m，斜坡坡比1∶1~1∶0.5，坡高6~8m，厚度50~80 cm，10m長(zhǎng)分縫。

斜坡為土質(zhì)邊坡和強(qiáng)風(fēng)化巖邊坡，混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)為C30F150W 6，雙層鋼筋。由于澆筑混凝土為斜坡，澆筑難度大，在澆筑過程中采取了以下工程措施。1）混凝土振搗采用插入式振搗棒結(jié)合附著式振搗器的方式，在倉(cāng)面內(nèi)架設(shè)可拆卸多節(jié)鋼管，振搗棒順鋼管插入的方式進(jìn)行下棒，保證了振搗到位，無漏振。2）為防止鋼筋網(wǎng)過密，造成骨料分離現(xiàn)象，采取了布置斜管下料的方式；3）為防止模板移動(dòng)變形，在坡面內(nèi)埋設(shè)內(nèi)拉鋼筋，并采用每40cm一道的工字鋼，按全斜長(zhǎng)布置，工字鋼下部錨固在底板上，上部露出護(hù)坡頂，然后外拉加固，并且在工字鋼下部加設(shè)斜向支撐。

3.2工程效果

為防止出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，嚴(yán)格按施工方案進(jìn)行澆筑、養(yǎng)護(hù)。但拆模后發(fā)現(xiàn)混凝土面層出現(xiàn)了氣泡、麻面和錯(cuò)臺(tái)等質(zhì)量缺陷。缺陷統(tǒng)計(jì)見表1。

表1護(hù)坡坡面混凝土缺陷統(tǒng)計(jì)表

護(hù)坡坡面氣泡、麻面累積面積小于5%，但普遍不規(guī)則存在。錯(cuò)臺(tái)少量出現(xiàn)，累積面積小于5%。雖缺陷較小，對(duì)工程質(zhì)量及安全、使用功能及運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生較大影響，但在高速水流下可能出現(xiàn)空蝕現(xiàn)象，影響結(jié)構(gòu)耐久性。

經(jīng)分析，缺陷原因主要是：澆筑振搗時(shí)部分氣泡及水分在上升排出過程中遇到外模板的阻礙，附著在斜面外模板上無法排出；由于倉(cāng)面為坡面，混凝土厚度較大，插入式振搗棒插入時(shí)棒頭下垂，出現(xiàn)了振搗不到位，漏振現(xiàn)象。模板內(nèi)拉錨筋抗拉力不足且不均勻及外支撐為斜撐，在澆筑中出現(xiàn)部分跑?，F(xiàn)象，導(dǎo)致了錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象的產(chǎn)生。

3.3處理措施及效果

缺陷面為溢洪道泄槽，屬于過流面，對(duì)修補(bǔ)面的要求較高，采用水性環(huán)氧樹脂砂漿修補(bǔ)的方法進(jìn)行全面修補(bǔ)。由于水性環(huán)氧樹脂屬于熱固性材料，具有極好的附著性、穩(wěn)定性、耐化學(xué)品性及機(jī)械強(qiáng)度，可以滿足設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度及提供良好的附著性。在處理之前，先對(duì)缺陷表面進(jìn)行徹底清理鑿毛，然后用壓力水沖洗干凈，最后用水性環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行缺陷修復(fù)。

對(duì)處理后的缺陷面進(jìn)行了無損檢測(cè)，其附著力、表面強(qiáng)度、表面平整度、光滑度均滿足要求。

4　結(jié)語

由于斜坡混凝土構(gòu)筑物所處施工環(huán)境復(fù)雜，對(duì)工程質(zhì)量控制的不當(dāng)或認(rèn)識(shí)的局限性，在斜坡混凝土澆筑中很難避免出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。通過工程實(shí)例，分述了避免造成工程缺陷的措施，并對(duì)出現(xiàn)缺陷的原因進(jìn)行了調(diào)查分析，并提出了處理措施，為類似工程提供經(jīng)驗(yàn)。

（責(zé)任編輯崔春梅）

【中圖分類號(hào)】TU 755.8

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1009-6159（2015）-07-0017-02

收稿日期：2015-04-25

作者簡(jiǎn)介：杜濱（1978—），男，工程師