“U”型薄殼渡槽槽身混凝土質量缺陷與處理探究

黃家貴

摘 要：文章針對目前水利工程中比較常用的U型薄殼渡槽結構形式中進行混凝土澆筑時容易出現的各種槽身混凝土質量缺陷問題，以廖家壩渡槽為例介紹其槽身混凝土的質量缺陷以及原因，并針對不同原因采取相應的質量缺陷處理措施。

關鍵詞：U型薄殼渡槽;槽身;混凝土質量

1 引言

在我國目前的水利工程尤其是引調水工程中比較常見的設計結構就是U型薄殼渡槽的結構形式，此種結構形式與其他形式相比，在同等斷面和坡度條件下表現出具有較大的過流量、較輕的重量以及便于進行吊裝和成本較低等優點。而目前水利工程中比較常用的U型薄殼渡槽槽身主要是由鋼筋混凝土來進行制造的，為了實現對其質量的提高和控制，就需要對混凝土質量缺陷進行控制，在分析混凝土質量缺陷原因的基礎上來對其進行處理以及對施工工藝進行改進。

2 工程概況

廖家壩渡槽位于毗河供水一期工程總干渠第三流量段良安鎮境內，設計流量18.4m3/s，縱坡1/3000，全長1648.00m。本渡槽為簡支梁式渡槽，建筑物組成包括：槽身和支承結構。樁號：三14+784.33～三16+432.38。渡槽槽身采用C30（W6 F100）鋼筋砼，進出口漸變段采用C15（W6）素砼，進出口連接段采用C25（W4）鋼筋砼;支承排架、承臺、鉆孔灌注樁、進出口槽臺采用C25鋼筋砼，排架板式基礎采用C20鋼筋砼，墊石采用C40鋼筋砼。光圓鋼筋采用HPB235 ，帶肋鋼筋采用HRB400 。 ? 該渡槽下部支承結構共計104個，每跨間距16m。從上游至下游依次編號為1#-104#;其中1#、104#支承為進出口槽臺，2#～24#、27#～37#、76#～88#、97#～103#為Ⅰ類支承單排架板式基礎，25#～26#、38#～39#、55#～75#、89#為Ⅱ類支承雙排架板式基礎，40#～ 54#、90#～96#為Ⅲ類支承雙排架樁基礎。Ⅰ類支承單排架高度 H≤20m、Ⅱ類支承單排架高度 20<H≤35m。

3 缺陷產生的原因分析

3.1蜂窩、麻面以及氣泡缺陷產生的原因

產生氣泡的原因主要就是由于在混凝土澆筑時的溫度過高，這就會出現較大的水化熱而在模板表面產生不易排除的氣泡;此外產生氣泡的另一個原因就是由于在混凝土澆筑時沒有進行到位的振搗，而且振搗器的布置不夠合理以及振搗時間不充足都可能會導致產生的氣泡無法及時排出。而導致出現蜂窩和麻面的主要原因，則可能是由于在對混凝土進行澆筑和振搗的過程中，在粒狀材料下沉的同時會導致部分拌合水上浮，如果上部鋼模板處于全部封閉的狀態則會導致上浮的水珠無法及時揮發，這就會帶混凝土表面積聚而出現麻面問題。

3.2局部脫空問題的原因

首先是由于混凝土下料方式不合理的原因。這主要是由于在有限的下料空間下如果沒有對下料速度進行合理控制而出現骨料堆積的問題，這就會導致在振搗過程中會出現水泥漿下沉的問題，而且在此部位容易出現缺少漿液的問題而導致松散體形成。二是在快速澆筑的過程中沒有及時和有效的進行振搗，導致局部澆筑厚度過大以及振搗不密實的問題。三是槽身鋼筋過密的問題。如果槽身的鋼筋分布過于密集，且在鋼筋網片和模板之間還存在混凝土保護層墊塊，在混凝土澆筑中的鋼筋交叉位置、架立筋、箍筋以及墊塊等位置都可能會出現混凝土堆積以及凝結等問題，這也會導致后來澆筑的混凝土與凝結的混凝土之間連接不好而形成局部脫空問題。四是混凝土級配問題。如果混凝土施工中的鋼筋過于密集就會導致粒徑較大的骨料會被鋼筋阻攔在上層導致出現骨料分離的問題。

3.3浮模以及錯臺的原因

首先就是所選用的模板的厚度較薄以及質量較差，其次就是沒有對模板支撐體系進行合理設置，而且存在連接桿見較少以及壓模重量過輕的問題。最后就是在對窗口模板進行加工時出現誤差，在窗口關閉時沒有對連接螺栓進行固定，就會導致在槽身內部混凝土壓力下出現窗口末班縫隙和變形問題，這就會導致混凝土漿液從此縫隙中流出并出現錯臺問題。

3.4結構縫位置的漏筋原因

在對結構縫位置進行澆筑時，在混凝土壓力下會導致鋼筋沿著軸線方向向外側擴移的問題，這就會在對端模進行拆除之后導致哇側主筋漏出的問題。

4 處理措施及檢驗

4.1蜂窩、氣泡以及麻面問題的處理

在出現上述問題的位置進行判定和劃線確認，然后通過角磨機在劃線范圍內進行邊線的切割，將切割深度控制在3～4.5cm的范圍內，而且將此區域進行多個區域的劃分。對其修補范圍采用電鎬或風鎬進行鑿除，深度與上述深度相同，還要對側面進行鑿毛處理，之后使用清水清理，驗收合格之后使用丙乳砂漿進行修復。

4.2局部脫空問題的處理

在對脫空周邊不密實的混凝土以及空洞范圍進行確認之后進行劃線，同樣使用角磨機來進行切割并對劃線區域進行鑿除，而且使用清水進行處理。在進行回填時針對具有脫空面積的區域使用高標號細石混凝土進行填充，填充之后進行密實的振搗，其中的表層和淺孔部位則使用丙乳砂漿進行修補。

4.3窗口錯臺問題的處理

如果窗口錯臺厚度在0.5cm左右比較小，就可以使用磨光機進行打磨確保窗口位置與平面順滑連接并滿足設計糙率的要求。

4.4結構縫漏筋問題的處理

在對問題范圍進行確認之后使用鋸切槽來形成整齊規則的邊緣，在對此區域進行鑿除之后洗刷表面鋼筋以及進行除銹，用鐵錘將鋼筋恢復正設計位置之后使用水泥砂漿對漏筋位置進行抹壓平整并進行養護。

在上述缺陷進行處理完成且完成養護之后就需要在渡槽兩頭用沙袋碼上擋水墻，在草慎重灌水并進行閉水試驗，對修補之后槽身的滲水問題進行觀察和試驗。

5 結語

針對U型薄壁渡槽混凝土澆筑過程中容易出現的槽身混凝土缺陷問題，分析其中蜂窩、麻面以及氣泡問題、局部脫空問題、窗臺錯臺問題以及結構縫漏筋問題的原因，針對不同的原因以及問題表現采取不同的混凝土質量缺陷處理和檢驗措施。希望能給同行同類工程施工中的相似問題提供一定處理經驗措施。

參考文獻

[1] 彭偉文，汪永劍.80m跨拱式高架U型薄殼渡槽施工技術[J].人民珠江，2017（10）：54-57.

[2] 蔡華和.U型薄殼渡槽混凝土開裂脫落處理方法研究[J].城市建設理論研究（電子版），2017（12）：39-40.