浅谈水利工程混凝土施工质量通病及处理
2010-08-15黄永盛
黄永盛
(佛山市顺德区龙江镇水利所,广东 顺德 528300)
1 前言
随着水利工程施工工艺的改革和发展,建筑工程中现浇混凝土占的比重越来越大,在混凝土工程施工过程中,由于原材料、配合比、操作、工艺、技术等原因,使混凝土构筑物产生一些质量问题,如气泡、麻面、蜂窝、孔洞、露筋、裂缝等。因此保证混凝土工程质量,防治现浇混凝土质量通病,成为提高建筑工程质量的重要一环。以下就笔者在施工管理过程中所发现的几个典型事例进行分析,并就此提出笔者的预防措施和处理方法。
2 常见的质量通病和防治措施
2.1 气泡
拆模后在混凝土表面会看到一些小凹坑,是由于混凝土施工中的一些气泡未被排出而破裂后形成气泡。
2.1.1 原因分析
气泡的形成主要是由于砂子偏细、引气剂掺量不当、铺料厚度过大、振捣间距较大或振捣时间不够等原因,使混凝土中的气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,使混凝土振捣困难和气泡排出困难,出现的气泡现象较多。
2.1.2 预防措施
采用细度模数2.0~3.0范围的天然砂或人工砂,保证其各项指标符合规范要求;严格进行混凝土配合比试验并按确定的混凝土配合比施工,控制外加剂掺量;认真进行混凝土摊铺、振捣作业,每层混凝土摊铺厚度控制在30 cm~50 cm间,振捣时振捣棒应缓慢拔出,不欠振或漏振。
2.1.3 处理措施
气泡影响混凝土外观,个别气泡一般不必处理,局部较多或大面积应予处理,拆模后要尽早处理,将产生气泡部位刷毛或凿毛,用水清洗湿润,用相同或高于结构物混凝土强度等级的水泥砂浆填补并压光,采取覆盖养护措施,防止水流冲刷。对斜面和曲面部位可在混凝土浇筑完6 h后拆模处理气泡,其处理效果较好,但拆模时要避免扰动已浇混凝土。
2.2 孔洞
孔洞是指结构内部有空腔,局部没有混凝土或蜂窝缺陷过多,大部分孔洞是指超过钢筋保护层厚度,但不超过物件截面尺寸 1/3的缺陷。孔洞使结构物断面减少,降低结构物承载能力,蓄水结构物还可能形成渗漏通道。
2.2.1 形成原因
混凝土拌和物严重离析,混凝土料干硬,入仓混凝土料架空或骨料集中,混凝土摊铺料太厚,漏振,模板严重漏浆等。
2.2.2 预防措施
混凝土拌和物应均匀,混凝土和易性好,分层摊铺、振捣、平仓及时,振捣均匀,不漏振,模板缝隙密合,模板支撑牢固。
2.2.3 处理方法
对面积较小、深度较浅的孔洞采用蜂窝、麻面的处理方式,将孔洞部位的松散物凿除干净,用干硬性预缩砂浆或聚合物砂浆、细石混凝土填塞处理。对面积较大、深度较深的孔洞,将孔洞凿除彻底,打锚筋和架设钢筋网,用细石混凝土填塞,并进行灌浆。
2.3 露筋
露筋是指混凝土结构内部的主筋、架立筋、箍筋等没有被混凝土包裹而外露的缺陷。旧建筑物的露筋是由于混凝土表面腐蚀、浸蚀、冻融破坏,使混凝土保护层脱落或受到各种意外撞击所致。露筋不处理,可使钢筋产生锈蚀破坏,影响结构物受力或形成渗水通道。
2.3.1 形成原因
钢筋安装偏移或混凝土振捣时钢筋垫块移位,混凝土保护层无垫块或垫块太少,钢筋紧贴模板;钢筋混凝土构件断面小,钢筋过密,如遇大石子卡在钢筋上水泥浆不能充满钢筋周围,使钢筋密集处产生露筋;混凝土浇筑过程中钢筋移位,模板拉筋同结构筋焊接在一起并外露,振捣时棒撞击钢筋,将钢筋振散发生移位,或漏振与模板严重漏浆等。
2.3.2 预防措施
钢筋安装时定位准确,钢筋绑扎、焊接牢固,混凝土保护层垫块均匀牢固;钢筋较密集时,要选配适当石子,以免石子过大卡在钢筋处,普通混凝土难以浇灌时,可采用细石混凝土;浇筑中禁止人员随意搬动、踩踏钢筋,混凝土振捣时严禁振动钢筋,防止钢筋变形位移,在钢筋密集处,可采用带刀片的振捣棒进行振捣。混凝土入仓防止一侧集中下料将钢筋挤偏,防止漏振和漏浆。
2.3.3 处理方法
凿除漏筋处混凝土,将钢筋捣入混凝土内,留足混凝土保护层,清除干净外露钢筋上的锈斑,冲洗干净后填补砂浆,抹平压光,覆盖养护。在一些不影响混凝土使用空间或外观的部位,可凿除露筋处混凝土后,支模浇筑混凝土加厚,将外露钢筋包裹起来。
2.4 裂缝
裂缝是混凝土中最常见的缺陷之一,裂缝的形式多种多样,有表层的、深层的、贯穿的、纵向的、横向的、斜向的等,表面的微裂缝有的呈网状、有的呈放射状、有的呈平行状,深层或贯穿的裂缝有的外宽内窄、有的内宽外窄。按照缝宽、缝深、缝长及裂缝成因,进行处理。
2.4.1 形成原因
混凝土浇筑后,由于水泥在水化凝结过程中产生大量的水化热,使混凝土体积膨胀,待达到最高温度以后,随着热量向外部介质散发,温度将由最高温度降至一个稳定温度或准稳定温度场,产生一个温差。降温时混凝土将发生体积收缩,在基础部位混凝土收缩受基岩约束,将发生很大的拉应力,如果超过混凝土的极限抗拉强度,就将出现基础贯穿裂缝;在脱离基岩约束部位,如果混凝土的最高温度与外部介质的温差过大,内部热的混凝土约束外部冷混凝土的收缩,即混凝土内部温度场呈非线性分布,就可能出现表面裂缝或深层裂缝,因此温度应力是产生裂缝的主要原因。此外,混凝土强度低,抗裂性就低,容易产生裂缝;基础不均匀,导致混凝土产生沉陷裂缝;混凝土中骨料含有某些活性物质,同水泥中的碱发生反应,使混凝土体积膨胀,导致混凝土产生碱骨料反应裂缝;混凝土初期养护不当,混凝土因散失水分引起体积收缩变形,形成千缩裂缝;钢筋锈蚀,对周围混凝土产生膨胀应力,产生钢筋锈蚀裂缝;混凝土承受荷载、冻融等,也会产生裂缝。
2.4.2 预防措施
混凝土表面裂缝多发生在浇筑初期,主要是由于表面温度骤降引起的,因此对混凝土表面进行防护,防止温差过大是主要的预防措施。拆模后混凝土突然暴露在较冷空气中,也相当于一次气温骤降,因而必须立即保温。养护是预防混凝土产生裂缝的又一措施,在混凝土龄期内应保持混凝土表面湿润。
2.4.3 处理方法
裂缝补强处理可分为3种,即表面修补、内部处理、锚固处理。表面修补主要是进行缝口封闭,防止渗漏和钢筋锈蚀。处理方法包括沿缝IZl凿缝嵌缝、缝IZl贴橡胶皮板和做防渗层、缝1∶1涂刷环氧玻璃丝布、高分子聚合物缝口浸渍等。内部处理主要是恢复结构的整体性,用于深层裂缝及贯穿裂缝。常用方法为水泥灌浆和化学灌浆。以堵漏为目的的,常选用丙凝、水玻璃、水溶性聚氨酯浆材;以恢复结构整体性为目的的,常选用黏结强度高的环氧、甲凝类浆材。锚固处理主要是恢复结构整体性和原受力状态,主要方法是采用预应力锚索加固措施。
2.5 混凝土强度偏高或偏低
2.5.1 产生原因
混凝土原材料不符合要求,如水泥过期受潮结块、砂石含泥量太大、袋装水泥重量不足等,造成混凝土强度偏低;混凝土配合比不正确,原材料计量不准确,如砂、石不过磅,加水不准,搅拌时间不够;混凝土试块不按规定制作和养护,或试模变形,或管理不善、养护条件不符合要求。
2.5.2 预防措施
混凝土原材料应试验合格,严格控制配合比,保证计量准确,外加剂要按规定掺加;混凝土应搅拌均匀,按砂子+水泥+石子+水的顺序上料,外加剂溶液量最好均匀加入水中或从出料口处加入,不能倒在料斗内。搅拌时间应根据混凝土的坍落度和搅拌机容量合理确定;健全检查和试验制度,按规定检查坍落度和制作混凝土试块,认真做好试验记录。
2.6 混凝土板表面不平整
2.6.1 产生原因
有时混凝土梁板同时浇灌,只采用插入式振捣器振捣,然后用平锹一拍了事,板厚控制不准,表面不平;混凝土未达到一定强度就上人操作或运料,混凝土板表面出现凸凹不平的卸痕;模板没有支承在坚固的地基上,垫板支承面不够,以致在浇灌混凝土或早期养护时发生下沉。
2.6.2 预防措施
混凝土板应采用平板式振捣器在其表面进行振捣,有效振动深度约 20 cm,大面积混凝土应分段振捣,相邻两段之间应搭接振捣5 cm左右;控制混凝土板浇灌厚度,除在模板四周弹墨线外,还可用钢筋或木料做成与板厚相同的标记,放在灌筑地点附近,随浇随移动,振捣方向宜与浇灌方向垂直,使板面平整,厚度一致;混凝土浇灌完后12 h以内即应浇水养护并设有专人负责。必须在混凝土强度达到1.2 N/mm2以后,方可在已浇筑结构上走动;混凝土模板应有足够的稳定性、刚度和强度,支承结构必须安装在坚实的地基上,并有足够的支承面积,以保证浇灌混凝土时不发生下沉。
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,整体歪斜,轴线位移。
2.7.1 产生原因
模板自身变形,有孔洞,拼装不平整;模板体系的刚度、强度及稳定性不足,造成模板整体变形和位移;混凝土下料方式不当,冲击力过大,造成跑模或模板变形;振捣时振捣棒接触模板过度振捣;放线误差过大,结构构件支模时因检查核对不细致造成的外形尺寸误差。
2.7.2 预防措施
模板使用前要经修整和补洞,拼装严密平整,模板加固体系要经计算,保证刚度和强度,支撑体系也应经过计算设置,保证足够的整体稳定性。浇筑混凝土前,对结构构件的轴线和几何尺寸进行反复认真的检查核对。下料高度不大于2 m时,采串筒、溜管或振动溜管进行下料,并随时观察模板情况,发现变形和位移要停止下料进行修整加固。振捣时振捣棒避免接触模板。
3 结束语
在水利工程混凝土施工中,严格按照设计要求,加强对混凝土工程的以上要点进行质量控制,对延长水工混凝土使用寿命,节省工程费用。实现经济、安全、高效的工程建设管理目标有着重要的现实意义。