浅谈南水北调中线工程混凝土质量缺陷处理技术

2016-02-05王波袁波

治淮 2016年7期

王波袁波

王波袁波

南水北调中线干线工程全长1400多千米，各类跨越、交叉建筑物多。在混凝土工程施工过程中，往往发生一些建筑物表面蜂窝、麻面、孔洞、缺损、挂帘、错台、裂缝等混凝土质量缺陷。本文从混凝土缺陷的检查方法、缺陷分类、产生原因及处理验收程序、防治措施、缺陷处理、质量保证措施等方面浅谈南水北调中线工程混凝土质量缺陷处理技术。

一、混凝土缺陷的检查方法、分类及处理、验收程序

混凝土缺陷检查主要包括部位、类型、程度和规模，为缺陷分类、修补处理提供基本资料。混凝土表面缺陷在拆模后可直接发现，检查时所用工具有钢尺、靠尺、塞尺等。

根据混凝土结构质量缺陷所处的工程部位、严重程度以及对结构安全、运行及外观影响程度，混凝土结构质量缺陷分为三类，依据《混凝土结构质量缺陷及裂缝处理技术规定（试行）》判定缺陷的类别。

Ⅰ类质量缺陷为：未达到设计或合同技术要求，但对结构安全、运行无影响，仅对外观有较小影响的混凝土结构质量缺陷。

处理程序：将检查结果（详细记录、绘制缺陷位置图、影像资料）及拟采用的处理方案报送监理批准后进行处理。由监理单位会同施工单位对处理结果进行检查验收。

Ⅱ类外观质量缺陷：未达到设计或合同技术要求，对结构安全、运行、外观有一定影响，经常规处理后，不影响结构正常使用和寿命的混凝土结构质量缺陷。

处理程序：将检查结果（详细记录、绘制缺陷位置图、影像资料）及原因分析和拟采用处理方案报送监理单位，修补前经建设、监理、设计、施工四方联合检查验收，处理修补方案经监理批准后实施修补。由监理单位组织建设、设计、施工单位，对处理结果进行检查及验收。处理及验收结果上报建设单位备案。

Ⅲ类质量缺陷：对结构安全、运行、外观有影响，需进行加固、补强等特殊处理，处理后，不影响结构正常使用和寿命的混凝土结构质量缺陷。

缺陷处理和验收程序与Ⅱ类相同，必要时需委托有资质的设计单位，对有缺陷结构和处理后结构的安全性进行复核。

二、混凝土工程质量防治措施

1.蜂窝、麻面、露筋、孔洞防治措施

混凝土配制时应计量准确，严格控制水灰比，搅拌均匀具有良好的和易性。混凝土入模后振捣要严格控制操作程序，振捣密实。

模板表面要洁净，其上的水泥浮灰要清除干净；钢模板要涂满脱模剂；木模板在混凝土入模前要保持充分湿润；模板拼缝必须严密，拼缝处可加设密封条，以防混凝土漏浆。

严格控制混凝土入模时的自由落差，当浇筑高度超过2m时，增设串筒、溜槽，以防混凝土产生离析现象。

钢筋绑扎要加设垫块，垫块绑扎要牢固可靠，以防混凝土浇筑时垫块脱落、钢筋移位。

在钢筋密集处，要按规范及设计要求正确处理好钢筋的下料和绑扎，留有混凝土中石子通过间隙，也可采用与混凝土同强度的细石混凝土分层浇筑，有必要时可提高细石混凝土一个强度等级。

2.结构表面缺棱、掉角、挂帘、错台或结构发生裂缝防治措施

做好模板及支撑系统的设计，使其具有足够的刚度、强度和稳定性，以满足上部荷载的需要，模板拼缝必须严密，拼缝处可加设密封条，以防混凝土漏浆。

严格控制混凝土的水灰比，使其具有良好的和易性，控制混凝土的使用时间。

浇筑完毕的混凝土在规定时间内要进行浇水养护，保证混凝土表面始终处于湿润状态，特别是大体积混凝土由于水化热,其内外温差较大，浇筑后的养护工作更为重要。

严格控制施工荷载，适当放慢施工速度。严格控制拆模时间，防止拆模过早，拆模时按拆模方案进行，严禁强撬硬别，用力过猛，损坏结构棱角。

加强成品保护，防止结构构件被碰撞而致损坏。

三、混凝土质量缺陷处理技术

1.表面抹浆修补

（1）对数量不多的小蜂窝、麻面、露筋、错台、挂帘的混凝土表面，按照《混凝土结构质量缺陷及裂缝处理技术规定（试行）》，使用丙乳产品对缺陷部位采取如下步骤进行处理：

清理：为保证丙乳水泥素浆与混凝土面紧密结合，用砂轮机或钢丝刷将要处理部位的灰尘清除掉，用清水将表面清理干净。

打底：用丙乳液涂刷处理部位。

涂刷丙乳砂浆：在需要处理部位用小刷子涂抹丙乳砂浆，并抹平。该层丙乳砂浆要有一定稠度，以便填平、充实。丙乳砂浆的灰砂比为1∶1～1∶2（重量比）。

罩面：待第一层丙乳浆基本固化后，用刮刀刮第二层丙乳砂浆。该层丙乳砂浆要求薄而均匀，并且表面要平整光滑，无施工涂抹痕迹及划痕等现象。

养护：处理完成后在表面涂刷养护剂进行养护。

（2）宽度和深度较大的裂缝采取如下施工步骤：

清理：将裂缝附近的混凝土表面凿毛或沿裂缝方向凿成深为15～20mm、宽为100～200mm的V形凹槽，然后用清水将表面清理干净。

打底：用丙乳液涂刷处理部位。

涂刷丙乳砂浆：在需要处理部位用小刷子涂抹丙乳砂浆，并抹平。这层丙乳砂浆要有稠度，以便填平、充实。丙乳砂浆的灰砂比为1∶1～1∶2（重量比），丙乳掺量为水泥用量的20% ～30%。

罩面：待第一层丙乳浆基本固化后，用刮刀刮第二层丙乳砂浆。这层丙乳砂浆要求薄而均匀，并且表面要平整光滑，无施工涂抹痕迹及划痕等现象。

养护：处理完成后在表面涂刷养护剂进行养护。

2.细石混凝土填补

当蜂窝比较严重或露筋较深时，应按其全部深度凿去薄弱的混凝土和个别突出的骨料颗粒，然后用钢丝刷或加压水洗刷表面，用比原混凝土等级提高一级的细骨料混凝土填补并仔细捣实。

对于孔洞，可在旧混凝土表面采用处理施工缝的方法处理。将孔洞处不密实的混凝土突出的石子剔除，并凿成斜面避免死角；然后用水冲洗或用钢丝刷子清刷，充分润湿后，浇筑比原混凝土强度等级高一级的细石混凝土。细石混凝土的水灰比宜在0.5以内，并可掺入适量混凝土膨胀剂，分层捣实并认真做好养护工作。

较小缺棱掉角可将该处松散石子凿除，用钢丝刷刷干净，清水冲洗后并充分湿润，用水泥砂浆补齐整。对于较大缺棱掉角，冲洗剔凿清理后，重新支模，采用高一强度等级的细石混凝土填灌捣实，并做好养护。

3.环氧树脂修补

按照《混凝土结构质量缺陷及裂缝处理技术规定（试行）》，当裂缝宽度在0.2mm以上时，针对该类缺陷采用树脂灌浆法修补。具体施工步骤如下：

布孔：按骑缝孔形式埋设灌浆嘴，灌浆嘴距20～30cm（根据缝宽和裂缝类型布置，缝越宽孔距越近，贯穿裂缝布孔要近），一条缝至少布3个灌浆嘴，灌浆嘴兼排气嘴和出浆嘴作用。

基面清理：利用角磨机将裂缝两侧5cm范围内基面灰尘、杂物清理干净。

灌浆嘴粘贴、封缝:按照布孔位置粘贴灌浆嘴，并利用结构胶封缝。

压气试验、试漏：待结构胶固化后进行压气试验，压气的主要目的是为了解灌浆孔（嘴）与裂缝畅通情况，以确定是否可以灌浆或是否需要重新埋设灌浆嘴，检查封缝是否有效，有无漏气现象。压气所用的压力不得超过设计灌浆压力，灌浆压力为 0.1～0.4MPa。

配制浆液：根据处理裂缝的要求配制浆液，拟采用SK-E改性环氧灌浆材料。

灌浆：灌浆前，应将所有孔（嘴）上的阀门全部打开，用压缩空气将孔内、缝内的积水尽量吹挤干净，并争取达到处于干燥或无水状态，然后准备灌浆。根据裂缝情况选择灌浆方法，对细微裂缝，需用较长凝结时间的浆液；对较宽裂缝，需用较短凝结时间浆液。

灌浆顺序按由深到浅、由下而上的顺序进行灌浆，灌浆压力为0.1～0.4MPa，当上部灌浆嘴有浆液流出时，及时塞紧上部漏浆的灌浆嘴。灌浆的结束标准是以不吸浆为原则，如吸浆率小于0.01L/min，并维持适当时间（一般15min），亦可作为结束标准，停止灌浆。对于贯穿裂缝，如果第一个进浆孔进浆量大于布孔间体积3～5倍时其相邻出浆孔仍未出浆，则移至第二个灌浆孔进行下序施工。如各出浆孔仍不出浆，在第一次灌注完成后，报请建设单位和监理单位同意后再进行第二次灌浆，施工工艺同第一次。

对于不出浆的灌浆嘴，若是单独一个嘴不出浆，不再灌浆；若是连续两个或大于两个灌浆嘴不出浆，在两个不出浆灌浆嘴之间加一个灌浆嘴，并在适当的位置加出浆嘴（出气嘴），进行二次灌浆。若二次灌浆不出浆，则不再灌浆。

冲洗灌浆设备管路:灌浆结束后，关闭孔（嘴）口阀门，立即拆卸管路，并用丙酮冲洗管路和设备。裂缝化学灌浆结束，待灌浆材料达到龄期有一定强度，凿除清理掉灌浆嘴及封缝胶。