某變電站預制T形梁外觀質量缺陷分析及防治

劉 艷

(國網重慶市電力公司永川分公司建設部,重慶402160)

在電力系統的變電站工程建設中，清水混凝土預制T形梁的應用十分普遍。混凝土預制T形梁的施工應以《混凝土結構工程施工規范》(GB 506666-2011)為依據。根據規范要求，施工過程控制中應對預制T形梁施工質量進行嚴格控制，尤其是清水混凝土預制構件還必須滿足相應的專項規定。從經濟上考慮，在設計上為節省鋼筋和混凝土用量，減輕結構自重, 采取較大的梁高和較薄的梁肋是很有利的。但從施工方面而言, 過大的梁高與較薄的梁肋, 增大了鋼筋綁扎和混凝土澆筑的操作難度。由于預制T形梁的構造特點容易引起施工外觀缺陷和質量事故的出現，因此施工中必須采取措施預防質量事故的出現。

1 工程概況

某變電站工程，占地面積約5 480 m2，建筑面積約757.21 m2。本站為戶外常規變電站，站內主要構筑物由生產綜合樓、二次設備間、事故油池、110 kV戶外配電裝置、電容器、圍墻等組成。

由于預制T形梁具有跨度大、受力好、節省工期、便于吊裝等優點，戶外配電裝置結構采用混凝土預制T型梁與水泥電桿組成鋼筋混凝土裝配式結構(圖1)。預制T型梁跨度為10.4 m，梁截面總高度600 mm，梁腹板寬150 mm，翼緣寬450 mm，翼緣高150 mm。該工程的裝配式結構一共采用36根預制T形梁。

圖1 預制T形梁裝配式結構

混凝土T形梁的預制是施工過程中的關鍵環節，其外觀質量也是施工驗收的重點檢查項目。該工程現場預制的T形梁拆模后，發現36根預制梁均不同程度地存在外觀質量缺陷(圖2)。主要的外觀質量缺陷包括：

圖2 預制T形梁的外觀質量缺陷情況

(1)預制T梁腹板側表面有蜂窩、麻面現象，局部有氣泡。

(2)預制T梁側模拼縫處、堵頭模板兩側處漏漿，有“爛邊”、“爛根”現象。

(3)預制T梁翼緣板下陰角處模板拼縫處不平整，有“錯臺”現象。

(4)預制T梁腹板底部缺棱掉角或棱角不直。

(5)預制T梁頂面混凝土板表面質量差、高低不平。

2 外觀質量缺陷原因分析

2.1 混凝土表面氣泡產生的主要原因

少量表面氣泡會影響混凝土外觀質量，氣泡較多時還會降低混凝土的耐腐蝕能力。混凝土表面氣泡產生的主要原因有：

(1)商品混凝土需加入引氣型的減水劑，這種外加劑加入后，在攪拌混凝土過程中能引入大量均勻分布、穩定而封閉的微小氣泡。有了這些微小的氣泡，混凝土的保水性、和易性、可泵性等性能將會大大加強，但隨著引氣減水劑的類型和摻量的不同，所產生氣泡數量和大小將會隨之改變。一般當氣泡直徑大于200 μm就會帶來不利影響。

(2)混凝土攪拌時間過長，會使混凝土在攪拌的過程中所夾帶進入的空氣氣泡越來越多，從而會產生一個負面的作用。振搗時間過短(欠振)以及存在未振搗到的地方(漏振)也會使混凝土出現不密實而導致的混凝土孔洞或空氣型的不規則大氣泡。如鋼筋密集處混凝土振搗不足，氣泡未完全排出，部分氣泡殘留在混凝土與模板之間。

(3)混凝土配合比的設計中，采用的水灰比過大導致混凝土結構表面所產生的氣泡過多。

2.2 混凝土表面蜂窩、麻面產生的主要原因

麻面是指混凝土表面呈現出無數綠豆般大小的不規則小凹點，直徑通常不大于5 mm。蜂窩是指混凝土表面無水泥漿，骨料間有空隙存在，形成數量或多或少的窟窿，大小如蜂窩，形狀不規則，露出石子深度大于5 mm，深度不露主筋、可能露箍筋。

前述的 “爛邊”和“爛根”主要是由于模板拼縫不嚴密、接縫處止漿不好、模板下底邊結合不緊密、振搗時混凝土表面失漿造成。漏漿較少時邊角出現“毛邊”，漏漿嚴重出現混凝土蜂窩麻面。

混凝土表面蜂窩麻面產生的主要原因有：

(1)混凝土攪拌時間短，加水量不準，導致混凝土和易性差，混凝土澆筑后局部砂漿少石子多，形成蜂窩。

(2)混凝土未按規定分層澆筑，造成混凝土出現較嚴重的離析。

(3)混凝土入模后振搗不實或漏振。

(4)新拌混凝土入模后，停留時間過長，振搗時已有部分初凝。

(5)澆筑前沒有在模板上撒水濕潤，或濕潤不足，混凝土的水分被模板吸去或模板拼縫漏漿，靠近拼縫的構件表面漿少。

(6)模板表面未清理干凈，附有水泥漿渣等雜物。

(7)混凝土澆筑方法不當，沒有采用帶漿法下料和趕漿法振搗。

2.3 模板拼縫處錯臺現象產生的主要原因

錯臺現象主要指模板拼縫處構件表面高低不平整，產生的主要原因有：

(1)模板拼縫經反復拆裝企口變形嚴重或支模時模板垂直度控制不好，相鄰兩塊模板本身接縫不平。

(2)相鄰兩塊模板支撐緊固程度不同，模板受振后膨脹程度不一致。

(3)混凝土側壓力比較大，支撐出現松動。

2.4 混凝土表面缺棱掉角產生的主要原因

缺棱掉角現象指結構或構件邊角處混凝土局部掉落，不規則，棱角有缺陷。產生的主要原因有：

(1)模板未充分澆水濕潤或濕潤不夠，混凝土澆筑后養護不好，造成脫水、強度低，或模板吸水膨脹將邊角拉裂，拆模時，棱角被粘掉。

(2)低溫施工過早拆除側面非承重模板。

(3)拆模時，邊、角受外力或重物撞擊，或保護不好，棱角被碰掉。

(4)模板未涂刷隔離劑，或涂刷不均。

2.5 T形梁頂混凝土板表面不平產生的主要原因

表面不平是具有裝飾效果的清水混凝土構件的外表缺陷，產生的主要原因有：

(1)澆筑頂板混凝土時，因鋼筋過密，頂板較薄，若下料太快，人工鍬鏟時板厚控制不準確則導致澆筑較厚。

(2)頂板下料后，采用插入式振搗器振搗時，混凝土下沉，而混凝土未及時補足，則頂面可能露筋或相對其它地方較低。

(3)抹面的時間掌握不對和抹面的遍數不夠使得表面平整度差。

(4)混凝土澆筑后，表面僅用鐵鍬拍子，未用抹子找平壓光，造成表面粗糙不平。

3 預制T型梁外觀質量缺陷預防與處理措施

3.1 混凝土表面蜂窩麻面、氣泡預防與處理措施

3.1.1 預防措施

(1)混凝土攪拌時間要適宜，一般應為2～3 min。

(2)振搗遵循“快插慢拔”原則，振動棒插入到拔出時間控制在20 s為佳，插入下層5～10 cm，振搗至混凝土表面平坦泛漿、不冒氣泡、不顯著下沉為止。澆筑過程中有專人檢查模板質量情況，并嚴格控制每次振搗時限。

(3)新拌混凝土必須按水泥或外加劑的性質，在初凝前振搗。放置時間過長但未達初凝的混凝土可拉回拌和站按設計配合比重新拌和。混凝土塌落度過小時亦應拉回攪拌站重新拌制。

(4)澆筑混凝土時，無論哪種模板，均需灑水濕潤，但不得積水。澆筑前檢查模板拼縫，發現可能產生漏漿的縫，應及時設法封堵。

(5)模板表面清理干凈，脫模劑應涂刷均勻。

(6)振搗工具的性能必須與混凝土的工作度相適應；振搗工人必須按振搗要求精心振搗，尤其加強模板邊角和結合部位的振搗。

(7)嚴格執行帶漿下料和“趕漿法”振搗，注意混凝土已振搗密實的具體表現。

(8)混凝土拌制時間應足夠，分層厚度不得超過規范規定，防止振搗不到位。

3.1.2 處理措施

(1)麻面的修補措施。

①用稀草酸溶液將該處脫模劑油點或污點用毛刷洗凈，于修補前用水濕透。

②修補用的水泥品種必須與原混凝土一致，砂子為細砂，粒徑最大不宜超過0.3 。

③水泥砂漿的配合比為1∶2或1∶2.5，由于數量不多，可用人工在小桶中拌勻，隨拌隨用，必要時摻拌白水泥調色。

④按照漆工刮膩子的方法，將砂漿用刮刀大力壓入麻點，隨即刮平。

⑤修補完成后，用麻袋進行保濕養護。待修補的水泥砂漿達到一定強度后用水砂紙打磨光滑。

(2)小蜂窩修補方法。

①將蜂窩軟弱部分鑿去，用高壓水及鋼絲刷將結合面沖洗干凈。

②修補用的水泥品種必須與原混凝土一致，砂子用中粗砂。

③水泥砂漿的配比為1∶2到1∶3，并攪拌均勻；有防水要求時，在水泥漿中摻入水泥用量1 %～3 %的防水劑，起到促凝和提高防水性能的目的。

④按照抹灰工的操作方法，用抹子大力將砂漿壓入蜂窩內，刮平，在棱角部位用靠尺將棱角取直。

⑤處理完成后，用麻袋進行保濕養護。

3.2 模板拼縫處錯臺的預防與處理措施

3.2.1 預防措施

(1)模板加固用的背枋必須統一尺寸，避免模板受力后接縫出現不平整，定期修整模板，確保模板底邊和拼縫處平整度滿足規范要求。

(2)設專人緊固模板的加固件，必須對每一顆扣件的螺絲進行檢查。

(3)裝模時叮囑操作工人檢查拉桿的工作情況，杜絕使用已壞絲的拉桿螺母和已變形拉桿。混凝土側壓力比較大時，拉桿上雙螺帽。振搗強烈時螺帽底下加墊減振彈簧墊片，防止拉桿崩絲，出現跑模。亦可用精軋螺紋鋼當對拉桿使用。

(4)加強混凝土澆筑的過程控制，隨時進行模板變形監測,發現模板變形應及時調整。

3.2.2 處理措施

(1)將錯臺高出部分用磨光機打磨平整，新茬表面比構件表面略底，稍微凹陷成弧形。用水將新茬面沖洗干凈，灑水使混凝土結合面充分濕潤。

(2)在基層處理完后，先抹一層素水泥漿打底，然后用1∶2的水泥砂漿，自下而上按照抹灰工的操作方法大力將砂漿壓入結合面，反復搓動，抹平。修補用的水泥應與原混凝土品質一致，砂子用中粗砂，必要時摻拌白水泥，保證混凝土顏色一致。

(3)為使砂漿與混凝土表面結合良好，抹光后的砂漿表面應覆蓋塑料薄膜，達到一定強度后用砂紙打磨光滑。

3.3 混凝土表面缺棱掉角的預防與處理措施

3.3.1 預防措施

(1)無論哪種模板在澆筑混凝土前應充分濕潤。

(2)混凝土澆筑后應認真澆水養護，拆除側面非承重模板時，混凝土應具有1.2 N/ mm2以上強度。

(3)拆模時注意保護棱角，避免用力過猛過急。

(4)吊運模板，防止撞擊棱角，運輸時，將成品陽角用草袋等保護好，以免碰損。

3.3.2 處理措施

(1)缺棱掉角的位置，可將該處松散顆粒鑿除，沖洗干凈充分濕潤后，被破損部分用1∶2或1∶2.5水泥砂漿抹補齊整；或支模用比原來高一級細石混凝土搗實補好。

(2)處理完成后，用麻袋進行保濕養護。

3.4 T形梁頂混凝土板表面不平的預防與處理措施

3.4.1 預防措施

(1)嚴格按施工規范操作，在頂板預留鋼筋上彈墨線統一標出澆筑標高，澆筑時盡量依此線為澆筑標準。

(2)現場旁站技術員，要求操作工在需人工鏟倒混凝土的地方必須嚴格控制好標高。

(3)混凝土終凝后及時澆水養護。

(4)安排責任心強和技術相對熟練的工人進行預制梁的抹面工作。

3.4.2 處理措施

(1)平整度在2 mm內的可不做處理，其它偏差較大部位則可以鏨麻后用水沖洗干凈后用同配合比的砂漿抹平壓光。

(2)若混凝土表面不平整現象較嚴重，加之使用后頂面沒有覆蓋層，則必須鑿除凸出的混凝土，沖刷干凈后，用1:2水泥漿或細石混凝土抹平壓光。

4 結束語

采用上述處理措施后，該變電站工程中的混凝土預制T形梁經再次驗收，符合規范要求。可見，混凝土的外觀質量是預制構件施工質量的直觀體現，特別是預制T形梁的表面工藝質量是變電站工程的亮點，對創建優質工程十分重要。

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[3] 郭宏.混凝土薄腹梁[J].國外建材科技,2002,23(2)

[4] GB 50204—2002混凝土結構工程施工質量驗收規范(2011版)[S]