水工混凝土施工質量缺陷的防治和處理技術

江 濤

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，四川 成都 610091)

水工混凝土施工質量缺陷的防治和處理技術

江 濤

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，四川 成都 610091)

由于水工混凝土施工周期較長、結構和運行條件比較復雜，所以其在施工的過程中難免會出現一系列的問題。介紹了幾種水工混凝土缺陷的防治與處理技術，可供類似工程參考和借鑒。

水電站；混凝土；常見缺陷；防治技術

1 水工混凝土常見缺陷類型

常見的水工混凝土工程質量缺陷有：麻面、蜂窩、露筋、裂縫、孔洞、爛邊、爛根、氣泡、爆模、脹模、錯臺、掛簾、夾渣、疏松、外形缺陷、外表缺陷、連接部位缺陷等。

2 對混凝土缺陷進行分析

2.1 混凝土麻面成因分析

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。

其成因為：模板表面未清理干凈，附有水泥漿渣等雜物；澆筑前模板上未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，拆模后出現麻面；混凝土攪拌時間短，加水量不準確致使混凝土和易性差，混凝土澆筑時有的地方砂漿少、石子多，進而形成蜂窩麻面；混凝土沒有分層澆筑而造成混凝土離析、出現麻面；混凝土入模后振搗不到位，氣泡未能完全排出，拆模后出現麻面；振搗過遲，振搗時混凝土已有部分凝固。

2.2 混凝土蜂窩成因分析

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，出露的石子高度大于5 mm，深度不漏主筋，可能漏箍筋。

其成因為：模板漏漿或振搗過度，跑漿嚴重致使出現蜂窩；混凝土塌落度偏小，配合比不當或砂、石子、水泥材料的加水量計量不準，進而造成砂漿少、石子多，加之振搗時間不夠或漏振形成蜂窩；混凝土下料不當或下料過高，未設串通而使石子集中，進而造成石子砂漿離析，沒有采用帶漿法下料和趕漿法振搗；混凝土攪拌與振搗不足，使混凝土不均勻、不密實、和易性差、振搗不密實，造成局部砂漿過少。

2.3 混凝土孔洞成因分析

孔洞是指混凝土表面有超過保護層厚度、但不超出截面尺寸1/3的缺陷，其結構內存在空隙，局部或部分沒有混凝土。

其成因為：內外模板距離狹窄、振搗困難、骨料粒徑過大、鋼筋過密，進而造成混凝土下料過程中骨料被鋼筋卡住，下部形成孔洞；混凝土流動性差或混凝土出現離析，粗骨料同時集中到一起造成混凝土澆筑不暢形成孔洞；未按澆筑順序振搗，有漏振點而形成孔洞；沒有分層澆筑或分層過厚，使下部混凝土振搗作用半徑達不到而呈松散狀態，形成孔洞。

2.4 混凝土爛邊和爛根成因分析

混凝土的“爛邊”和“爛根”主要是由于模板拼縫不嚴密、接縫處止漿不好、振搗時混凝土表面失漿造成的。漏漿較少時其邊角出現“毛邊”，漏漿嚴重時出現混凝土蜂窩麻面。

2.5 混凝土裂縫成因分析

混凝土的收縮分干縮和自收縮兩種。干縮裂縫一般為淺層裂縫；自收縮為水泥水化作用引起的體積減少，收縮量只有前者的1/5～1/10，其產生的原因主要是由于混凝土內外失水程度不同而導致其收縮量變形不同的結果；混凝土受外部環境如溫度、風速等影響表面水分損失過快、收縮較大，內部濕度變化較小、收縮較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內部約束而產生較大的拉應力，進而形成裂縫。相對濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫，寬度多為0.05～0.2 mm之間，多位于平面幾何中心附近。在大體積混凝土中其平面部位多見，較薄的梁板中多平行其短向分布。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗滲性，引起鋼筋銹蝕，影響商品混凝土的耐久性，在水壓力的作用下會產生水力劈裂進而影響混凝土的承載力等。混凝土干縮主要與混凝土中的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。

2.6 混凝土錯臺和掛簾成因分析

混凝土澆筑時產生錯臺缺陷主要是由于模板的原因造成。其成因為：模板設計不合理、模板規格不統一、安裝時模板加固不牢或在澆筑過程中不注意跟進調整、使模板間產生相對錯動都會引起錯臺。特別是模板下部與老混凝土搭接不嚴密或不牢固，留下縫隙，進而引起澆筑時漏漿是產生錯臺和掛簾的主要原因。

2.7 混凝土爆模和脹模成因分析

爆模和漲模產生的主要原因是模板的強度和剛度不足造成的。如按照預定的工況計算、但實際施工時沒有按預定的工況進行操作。造成模板的強度儲備不足而導致產生爆模和脹模。

3 混凝土缺陷的預防技術與處理技術

3.1 混凝土麻面的預防技術

將模板表面清理干凈，脫模劑涂刷均勻；混凝土攪拌時間適宜，一般為1～2 min；澆筑混凝土時，無論哪種模板均需撒水濕潤，但不得造成積水；澆筑前檢查模板拼縫，對可能漏漿的縫設法封堵；振搗遵循快插慢拔的原則，從振動棒插入到拔出將其時間控制在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。

3.2 混凝土麻面的處理技術

混凝土表面的麻點對結構無大影響，通常不進行處理。如需處理，可采用以下方法：

用稀草酸溶液將該處脫模劑油點或污點用毛刷洗凈。修補前，先用水濕透；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1 mm，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；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；修補完成后，用麻袋進行保濕養護。

3.3 混凝土蜂窩的預防技術

澆筑前，檢查并嵌填模板拼縫，以免在澆筑過程中跑漿；澆筑前，澆水濕潤模板，以免混凝土中的水分被模板吸去；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，尤其應加強對模板邊角和結合部位的振搗；混凝土拌制時間應足夠、拌合均勻、坍落度適合；混凝土下料高度超過2 m時應設串筒或溜槽，澆灌應分層下料，分層振搗，防止漏振；模板縫應堵塞嚴密，澆灌時應隨時檢查模板支撐情況，防止其漏漿；基礎、柱、墻根部應在其下部澆完、間歇1～1．5 h，待其沉實后再澆灌其上部混凝土，避免出現“爛脖子”。

3.4 混凝土蜂窩的處理技術

小蜂窩可以按麻面處理的方法修補，大蜂窩則采用以下方法修補：

(1)將蜂窩的軟弱部分鑿去，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，按照抹灰工的操作方法用抹子大力將砂漿壓入蜂窩內并刮平，在棱角部位用靠尺將棱角取直；

(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，以起到促凝和提高防水性能的作用；

(4)修補完成后，用麻袋進行保濕養護。

3.5 混凝土孔洞的預防技術

可采用小料、大料兩種配比的混凝土，前兩斗混凝土拌小料、水平分層澆筑、附著式振搗器振搗，其它部位混凝土采用大料按上述方法澆筑，插入式振搗器振搗；對構件角點和結合部進行重點檢查，特別注意振搗效果，不能用機械振搗時，可改用人工插搗，插搗應反復數次，確保混凝土不出現孔隙；混凝土配合比中摻加高效減水劑，以確保混凝土流動性滿足工作要求。在混凝土運輸、澆筑的各個環節采取措施保證混凝土不離析；一次卸料避免過多，振搗應密實，不允許出現漏振點；嚴防雜物出現在拌制好的混凝土中。

3.6 混凝土孔洞的處理技術

修補前，用濕麻袋或濕棉紗頭將孔洞填滿，保持濕潤72 h；將修補部位的不密實混凝土及突出的骨料顆粒鑿除，孔洞上部向外上斜、下部方正水平；用高壓水及鋼絲刷將基層沖洗干凈；修補用的水泥品種應與原混凝土一致。為減少新舊混凝土之間的空隙，將水灰比控制在0.5以內并摻水泥用量萬分之一的鋁粉；孔洞周圍先抹一層水泥漿，然后用比原混凝土強度高一級的細石混凝土或補償收縮混凝土填補并分層仔細搗實，以免新舊混凝土接觸面上出現裂縫；對于不易清理的較深蜂窩、孔洞，由于清理敲打會加大其缺陷尺寸，使結構遭到更大程度的削弱，應采用水灰比為0.7～1.1的水泥漿液體進行壓漿補強；必要時，可在水泥漿中摻入一定量的水玻璃作促凝劑。壓漿孔的位置、數量及深度應根據蜂窩、孔洞的實際情況和漿液擴散范圍而定，孔數一般不少于兩個，一孔布設壓漿管，一孔布設排氣或排水管。壓漿方法為:在填補的混凝土凝結2 d(即相當于強度達到1.2～1.8 N/2 mm)后，用壓漿機壓漿。壓力為6～8個大氣壓，最小為4個。在第一次壓漿初凝后，采用原埋入的管子進行第二次壓漿，此時，大部分都能壓入不少水泥漿且從排氣管擠出清水。壓漿完畢2～3 d后，切除管子，管子空隙采用砂漿填補。

3.7 混凝土爛邊和爛根的預防技術

在混凝土接縫處貼橡膠海綿條或土工布止漿，并用鋼木壓板、橡膠壓條止漿；拼縫兩側的振搗器起振時保持同步。

3.8 混凝土爛邊和爛根的處理技術

混凝土漏漿較少時按麻面進行修復，漏漿嚴重時按蜂窩處理辦法進行修復。將爛根處的松散混凝土和軟弱顆粒鑿除、洗刷干凈后支模，使用專用灌漿料填塞嚴實并搗實。

3.9 混凝土裂縫的預防技術

澆筑完混凝土6 h后開始養護，養護齡期為7 d，前24 h內每2 h養護一次，24 h后按每4 h養護一次，頂面用濕麻袋覆蓋，避免曝曬；振搗密實而不離析，對板面進行二次抹壓，以減少收縮量。

3.10 混凝土裂縫的處理技術

對于細微裂縫，可向裂縫內灌入純水泥漿，嵌實后再覆蓋養護；或將裂縫加以清洗，干燥后涂刷兩遍環氧膠泥或加貼環氧玻璃布進行表面封閉；對于較深的或貫穿的裂縫，應用環氧樹脂灌漿后在其表面加刷環氧樹脂膠泥封閉。

3.11 混凝土錯臺和掛簾的預防技術

為避免混凝土表面出現錯臺、掛簾現象，要求模板首先要有足夠的剛度且邊緣平整；對已經使用過的模板，安裝前一定要進行校正；其次，模板安裝時，必須保證模板間拼接緊密、支撐牢固，整體剛度足夠。特別需要加強模板與老混凝土之間的緊固，因為此處為錯臺的多發點。如果澆筑高度大，最好在上一倉拆模時保留最上面一塊模板，與新澆筑倉模板拼接。同時，須注意混凝土澆筑過程的跟進工作，對模板受力后的變形進行實時監測，對變形的模板及時進行調整。當混凝土澆至1/3、1/2高度時，需對模板支撐件緊固一次，待澆筑完成時再緊固一次，可以有效防止錯臺、倒簾現象的發生。

3.12 混凝土錯臺和掛簾的處理技術

主要采用將其鑿成斜面、形成逐步過渡的形式，一般選用扁平鑿和手砂輪作為工具。斜面的坡度一般大于1∶20～1∶30，最大不應大于1∶10，否則修復的效果不理想。為降低處理難度并避免色差過大，錯臺的處理一般在混凝土拆模后或3 d齡期前進行，即采用過渡的措施來改善觀感；但對有嚴重錯臺的缺陷處理效果不佳。

3.13 混凝土爆模和脹模的解決方法

加強模板體系的強度與剛度，對主要構件要進行必要的力學計算，嚴格按力學計算模型與工況進行施工。當施工中有違反施工工藝的行為時，要立即制止；觀測模板的變型，如其超過一定限值時，需采用有效措施。防止爆模(如將灌入的速度減緩)，修補的辦法即為鑿除多余的混凝土，表面修補見3.2。

3.14 混凝土氣泡的解決方法

氣泡屬麻面范疇，也是常見的缺陷。除不易排氣泡的結構(如倒角等)外，形成氣泡缺陷常見的原因是澆筑分層厚度過大，氣泡溢出表面的距離大，此時振搗稍有不足即容易形成氣泡。同時，脫模劑的影響也不容忽視，涂刷在模板表面的脫模劑(隔離劑)一般為油性，如脫模劑濃度過稠、涂刷厚度過大時，在表面張力的作用下，包裹在混凝土內的氣體吸附于模板表面，形成較難溢出倉外的氣泡，在混凝土凝固后便成為氣泡缺陷。

4 結 語

無論是施工方法還是工藝問題，都會造成混凝土質量缺陷的產生，所以，在施工過程中，需要采用一些辦法解決問題。在水工建筑物施工技術日益發展、施工企業混凝土內在質量普遍得到保證、技術水平逐步提高的情況下，防治水工混凝土表面缺陷、提高水工混凝土外觀質量，對施工企業體現技術優勢、提高自身競爭能力具有現實意義。

江 濤(1978- )，男，湖北宜昌人，分公司副經理，工程師，學士，從事水利水電工程及公路工程施工技術與管理工作.

(責任編輯：李燕輝)

2017年川、云、桂、湘、粵、青六省(區)水電站施工技術學術交流會在南寧召開

2017年7月19～21日，2017年川、云、桂、湘、粵、青六省(區)水電站施工技術學術交流會在南寧召開。出席會議的有來自六省(區)水電學會的60余名代表。廣西水電學會的領導主持會議并致歡迎辭，預祝會議圓滿成功。會議印制了論文集以便于學術交流，來自六省(區)的多名代表圖文并茂地在會上進行了學術交流，受到與會代表的熱烈歡迎。四川省水電學會有十人出席了會議。剛剛當選四川省水電學會秘書長的朱永國出席會議并在會上做學術報告，介紹了猴子巖水電站的建設情況。他還代表四川學會歡迎六省(區)的代表們明年赴四川參會。朱永國秘書長代表會議做了總結發言。會議期間，代表們考察了中軍潭水電站。在完成了預定的議程后，會議圓滿結束。

2017- 04- 10

TV544;TV523

B

1001- 2184(2017)04- 0022- 03