馬 棟 梁

(中國(guó)水利水電第十工程局有限公司，四川 成都 610072)

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南水北調(diào)渠道工程混凝土質(zhì)量缺陷的處理

馬 棟 梁

(中國(guó)水利水電第十工程局有限公司，四川 成都 610072)

結(jié)合南水北調(diào)中線南陽(yáng)二標(biāo)渠道工程混凝土缺陷處理施工實(shí)例，重點(diǎn)闡述了渠道面板混凝土缺陷產(chǎn)生的原因并對(duì)其進(jìn)行了分析，對(duì)氣泡、蜂窩、麻面、錯(cuò)臺(tái)、表面平整度、裂縫等質(zhì)量缺陷制定了相應(yīng)的處理措施并予以實(shí)施，使渠道襯砌混凝土達(dá)到了規(guī)范及外觀美觀的要求。

南水北調(diào)渠道；混凝土；缺陷；處理

1 工程概況

南水北調(diào)中線一期工程南陽(yáng)段第二施工標(biāo)段總干渠樁號(hào)TS94+365～TS100+500全長(zhǎng)6.135 km，其中十二里河渡槽長(zhǎng)275 m，明渠長(zhǎng)5 860 m，渠道過(guò)水?dāng)嗝鏋樘菪危尾捎没炷烈r砌，渠坡厚度為10 cm，渠底厚度為8 cm。混凝土襯砌強(qiáng)度等級(jí)為C20，二級(jí)配，抗凍標(biāo)號(hào)為F150，抗?jié)B標(biāo)號(hào)為W6；高填方渠段一側(cè)內(nèi)坡、渠底及填筑缺口采取加強(qiáng)措施范圍的襯砌面板，采用C20ECC纖維混凝土。

2013年渠道混凝土襯砌完工后，經(jīng)專項(xiàng)質(zhì)量檢查發(fā)現(xiàn)混凝土面板受施工溫度、氣候、澆筑工藝及養(yǎng)護(hù)等因素影響，局部渠道襯砌混凝土面板出現(xiàn)了外觀質(zhì)量缺陷；主要缺陷類型有表面不平整、麻面、裂縫、表面蜂窩、氣泡等。為使渠道襯砌混凝土達(dá)到規(guī)范及外觀美觀的要求，項(xiàng)目部采取了專項(xiàng)處理措施，對(duì)外觀質(zhì)量缺陷進(jìn)行了處理。

2 質(zhì)量缺陷種類、判別標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)生原因分析

2.1 質(zhì)量缺陷種類和判別標(biāo)準(zhǔn)

該工程渠道襯砌混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷根據(jù)《南水北調(diào)中線干線工程混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷及裂縫處理技術(shù)規(guī)定》分為以下幾種，具體缺陷分類及標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

2.2 缺陷產(chǎn)生的原因分析

表1 混凝土結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量缺陷判別、分類標(biāo)準(zhǔn)表

注：表面缺陷面積主要包括麻面、蜂窩、空洞、氣泡、缺損掉角、掛簾、高度小于1 cm錯(cuò)臺(tái)。

2.2.1 混凝土表面產(chǎn)生蜂窩、麻面、氣泡的原因

(1)混凝土配合比不準(zhǔn)確或材料、用水等計(jì)量不準(zhǔn)確，造成砂漿少而石子多。

(2)混凝土攪拌時(shí)間短，沒(méi)有拌和均勻，混凝土和易性差，振搗不密實(shí)。

(3)混凝土下料不當(dāng)，如混凝土依次下料過(guò)多，沒(méi)有分段分層澆筑，因而振搗不實(shí)或下料與振搗配合不好，尚未振搗又下料而造成漏振等均會(huì)造成混凝土離析產(chǎn)生蜂窩。

(4)模板孔隙未堵好或模板支設(shè)不牢固，振搗混凝土?xí)r模板移位，造成嚴(yán)重漏漿、“爛根”，形成蜂窩。

(5)模板表面粗糙或清理不干凈，鋼模板隔離劑涂刷不均勻或局部漏刷，致使拆模時(shí)混凝土表面粘損。

(6)木模板澆筑混凝土前沒(méi)有濕潤(rùn)或濕潤(rùn)不夠，澆筑時(shí)與模板接觸的混凝土水分被模板吸去，致使其表面失水過(guò)多而出現(xiàn)麻面。

(7)板接縫拼裝不嚴(yán)密，澆筑時(shí)形成漏漿，沿板縫位置混凝土面出現(xiàn)麻面；混凝土振搗不密實(shí)，其氣泡未排除，一部分氣泡停留在模板表面而形成麻面。

2.2.2 混凝土外部尺寸變形及表面不平整的原因

(1)模板安裝不穩(wěn)固、不牢靠，致使在混凝土澆筑過(guò)程中局部漲模。

(2)振搗離模板太近且功率大、時(shí)間長(zhǎng)，致使模板變形跑模。

(3)模板使用時(shí)間長(zhǎng)或存放不規(guī)范等造成模板本身變形。

2.2.3 混凝土表面產(chǎn)生裂縫的原因

(1)使用收縮率較大的水泥、水泥用量過(guò)多或使用過(guò)量的粉砂。

(2)混凝土水灰比過(guò)大，模板、墊層過(guò)于干燥，導(dǎo)致在混凝土澆筑過(guò)程中模板和墊層吸水大。

(3)混凝土澆筑完成后，對(duì)其表面沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行覆蓋，受風(fēng)吹日曬，表面游離水分蒸發(fā)過(guò)快而產(chǎn)生急劇的體積收縮，此時(shí)混凝土早期強(qiáng)度低、不能抵抗這種變形應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。

(4)在混凝土硬化時(shí)，由于其內(nèi)部溫度與外界的溫差過(guò)大而產(chǎn)生溫度裂縫。

(5)澆筑在渠道斜坡上的混凝土由于重力作用有向下流動(dòng)的傾向，也是導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的原因。

3 針對(duì)混凝土表面缺陷采取的處理措施

3.1 缺陷修補(bǔ)材料

3.1.1 預(yù)縮砂漿

水泥：中聯(lián)P.O42.5水泥；砂子：竹園寺沙場(chǎng)中砂；水：生活用水。

根據(jù)《混凝土常見(jiàn)質(zhì)量缺陷處理作業(yè)指導(dǎo)》(中線局工[2007]19號(hào))文件中的相關(guān)要求，砂漿強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)高于同部位混凝土一個(gè)等級(jí)。施工時(shí)，施工人員要根據(jù)使用量控制拌和量(控制3 h內(nèi)用完)，按照配比稱量后人工干拌3遍，加水翻拌均勻，加蓋塑料布堆放6～10 min后使用。該標(biāo)段修補(bǔ)用M40砂漿配合比見(jiàn)表2。

表2 M40預(yù)縮砂漿配合比表 /kg

3.1.2 丙乳砂漿

M40丙乳水泥砂漿配合比亦選用《混凝土常見(jiàn)質(zhì)量缺陷處理作業(yè)指導(dǎo)》(中線局工[2007]19號(hào))文件中的砂漿配合比(表3)。

表3 M40丙乳水泥砂漿配合比表

3.1.3 修補(bǔ)用混凝土

水泥：中聯(lián)P.O42.5水泥；粉煤灰： 南陽(yáng)鴨河口F類Ⅰ級(jí)粉煤灰；減水劑、引氣劑：河北省外加劑廠；砂子：竹園寺沙場(chǎng)；碎石：牡丹垛石料廠；水：生活用水。

根據(jù)中線局《混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷及裂縫處理技術(shù)規(guī)定》第7.2.2條的規(guī)定，“對(duì)于空徑≥20 mm，深度≥50 mm的空洞，應(yīng)澆筑高于母體一級(jí)標(biāo)號(hào)的混凝土”。因此，該標(biāo)段修補(bǔ)用混凝土配合比為經(jīng)監(jiān)理審批的備用配合比中選用(表4)。

表4 修補(bǔ)混凝土配合比表 /kg

3.1.4 水泥漿

水泥：P.O42.5水泥；水：飲用水；濃水泥漿：水灰比為0.4～0.45。

3.1.5 聚硫密封膠

采用與襯砌板分縫填充相同的密封膠，合理調(diào)整雙組份膠，凝固后產(chǎn)生灰白色的顏色，與混凝土顏色相近。

3.2 缺陷修補(bǔ)措施

3.2.1 氣泡修補(bǔ)

對(duì)于直徑小于5 mm的氣孔，先采用毛刷沾水清除孔內(nèi)雜物后，再用毛刷沾水泥漿填充、鐵抹子在有氣泡的混凝土表面反復(fù)擠壓，直到混凝土表面見(jiàn)不到氣孔的痕跡。修補(bǔ)完成后用膠帶粘貼、養(yǎng)護(hù)膜覆蓋養(yǎng)護(hù)。當(dāng)混凝土表面水泥漿出現(xiàn)風(fēng)干現(xiàn)象后，及時(shí)采用干抹布將混凝土表面的水泥漿擦除，達(dá)到水泥漿充填密實(shí)、混凝土表面清潔的目的。

對(duì)于直徑大于5 mm的氣孔，先擴(kuò)孔清洗，再采取填補(bǔ)的方式，用預(yù)縮砂漿將氣孔填充密實(shí)，然后用干抹布將混凝土表面砂漿擦除。

3.2.2 蜂窩、麻面的修補(bǔ)

(1)鑿 除。

將缺陷部位松散混凝土鑿除至密實(shí)面。采用墨斗將缺陷范圍彈出，鑿成規(guī)則形狀，避免出現(xiàn)銳角部位。鑿除蜂窩時(shí)，應(yīng)垂直混凝土表面施工，避免修補(bǔ)砂漿與保留混凝土成尖角搭接，并控制周邊修補(bǔ)厚度不小于1 cm。

(2)修 補(bǔ)。

混凝土表面蜂窩采用水泥預(yù)縮砂漿修補(bǔ)。修補(bǔ)前，先將混凝土修補(bǔ)基面用水槍澆水濕潤(rùn)(基面混凝土處于飽和狀態(tài))，用抹布沾干內(nèi)部積水，再用毛刷刷濃水泥漿，最后分層填塞預(yù)縮砂漿、橡皮錘夯實(shí)，然后采用鐵抹子反復(fù)抹壓收面，表面采用養(yǎng)護(hù)膜與棉被進(jìn)行保濕、保溫養(yǎng)護(hù)。

(3)檢查驗(yàn)收。

養(yǎng)護(hù)7 d后，用錘敲擊修補(bǔ)材料表面，聲音清脆者為合格，聲音發(fā)啞者應(yīng)鑿除后重新修補(bǔ)。為辨別敲擊聲音，可采取敲擊未修補(bǔ)混凝土面的方式與修補(bǔ)部位作對(duì)比，聲音保持一致者為合格，驗(yàn)收合格后認(rèn)真填寫驗(yàn)收記錄并簽名。

3.2.3 錯(cuò)臺(tái)、表面平整度超標(biāo)的缺陷處理

(1)鑿 除。

采用砂輪機(jī)清除襯砌板表面的混凝土，直至露出密實(shí)的混凝土面。對(duì)局部混凝土高出設(shè)計(jì)表面引起的錯(cuò)臺(tái)和突出先進(jìn)行測(cè)量放樣，確定需要鑿除的深度，錯(cuò)臺(tái)表面用砂輪機(jī)打磨光滑、平順。

(2)修 補(bǔ)。

為確保襯板厚度，對(duì)于局部凹陷部位的處理，采取補(bǔ)坡的方式形成與周邊混凝土表面的順接。其銜接坡應(yīng)盡量平順，但要求控制鑿毛區(qū)外緣與周邊混凝土表面形成高度不小于10 mm的臺(tái)階，防止銜接處填補(bǔ)厚度過(guò)小而容易造成脫落。修補(bǔ)前，先將混凝土修補(bǔ)基面用水濕潤(rùn)(基面混凝土處于飽和狀態(tài))，用抹布沾干內(nèi)部積水，再用毛刷涂刷濃水泥漿，最后分層填塞預(yù)縮砂漿、木棒搗實(shí)，直至表面泛漿，鐵抹子收面，表面采用養(yǎng)護(hù)膜進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。

3.2.4 裂縫缺陷的處理

(1)非貫穿性裂縫的處理。

對(duì)普通混凝土面板非貫穿性裂縫不作處理；對(duì)于非貫穿性裂縫數(shù)量較多、外觀質(zhì)量較差的，可采取丙乳水泥漿將整塊襯砌板涂刷，且顏色盡量與相鄰襯砌面板一致，然后用濕毛巾將多余的漿體擦干凈，用小塊養(yǎng)護(hù)膜小心地將縫覆蓋保濕。

(2)貫穿性裂縫的處理。

①鑿槽：先用墨斗沿裂縫兩側(cè)彈線，兩線間距離控制在1～1.5 cm，然后由工人用手砂輪機(jī)沿線切割，切割時(shí)砂輪機(jī)與襯砌面板成30°夾角、最終形成的槽為梯形，最后采用人工鑿除縫內(nèi)混凝土的方法，槽深不小于2 cm且鑿痕盡量相對(duì)平順(圖1)。

圖1 混凝土貫穿性裂縫鑿槽圖

②填充材料：填充材料選擇與渠道嵌縫材料一致的雙組份聚硫密封膠。施工時(shí)，要求廠家將雙組份聚硫密封膠顏色盡量調(diào)成與渠道襯砌面板顏色一致的灰色。

③密封膠填充工藝。

清縫：檢查縫的深度和寬度，看其底部平坦、寬度是否均勻，對(duì)于不符合要求的做補(bǔ)切縫處理；采用風(fēng)機(jī)和水槍等清除縫內(nèi)的浮漿、混凝土細(xì)渣、浮塵等雜質(zhì)；縫壁應(yīng)干凈、干燥。

填充：為保證線條均一美觀，注膠前先用紙質(zhì)膠帶在縫兩側(cè)貼出兩條線以防污染基面。注膠完成后，再將膠帶揭除；注膠飽滿，用刮刀壓緊刮平；壓力注膠后及時(shí)檢查，如有凹凸不平、氣泡、粗糙外溢、表面脫膠、下垂等現(xiàn)象時(shí)應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)整齊；密封膠表面干燥及固化期間應(yīng)注意保護(hù)，避免雨水等侵入縫內(nèi)。

3.3 缺陷修補(bǔ)質(zhì)量的控制

在每項(xiàng)缺陷修補(bǔ)施工前，作業(yè)隊(duì)施工技術(shù)人員應(yīng)配合質(zhì)檢人員對(duì)缺陷進(jìn)行詳細(xì)檢查，認(rèn)真做好缺陷記錄。嚴(yán)格按“三檢”制度對(duì)缺陷修補(bǔ)的每道工序進(jìn)行檢查，修補(bǔ)處理的每道工序應(yīng)有相應(yīng)的質(zhì)量檢查記錄。只有當(dāng)上一道工序經(jīng)驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下一道工序施工。若發(fā)現(xiàn)有一道工序未按工藝要求實(shí)施的，其缺陷修補(bǔ)視為不合格，必須返工，不留質(zhì)量隱患。對(duì)重要部位的缺陷修補(bǔ)，應(yīng)有質(zhì)檢員進(jìn)行全過(guò)程跟蹤檢查以確保工程質(zhì)量。對(duì)用于缺陷修補(bǔ)的材料必須進(jìn)行嚴(yán)格控制，分批購(gòu)進(jìn)的材料應(yīng)按要求進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，并將檢驗(yàn)結(jié)果報(bào)送監(jiān)理機(jī)構(gòu)確認(rèn)，只有經(jīng)檢驗(yàn)合格的材料才能用于缺陷修補(bǔ)。

4 結(jié) 語(yǔ)

南水北調(diào)渠道工程過(guò)水?dāng)嗝婊炷镣庥^質(zhì)量要求相對(duì)較高，混凝土面板受施工溫度、氣候、澆筑工藝以及養(yǎng)護(hù)等因素影響而產(chǎn)生表面不平整、麻面、裂縫、錯(cuò)臺(tái)、表面蜂窩、氣泡等質(zhì)量缺陷。通過(guò)實(shí)施缺陷處理措施，修復(fù)后不影響其使用功能、混凝土外觀驗(yàn)收均達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求，取得了良好的效果。

(責(zé)任編輯：李燕輝)

2016-06-06

馬棟梁(1983-)，男，甘肅蘭州人，工程師，學(xué)士，一級(jí)建造師，監(jiān)理工程師，從事建設(shè)工程施工技術(shù)與管理工作.

[TV91];TV544;TV523;TV52

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1001-2184(2016)06-0095-04