水利工程混凝土工程外观质量通病及防治措施.pdf

第 l 1 卷O 2 期 2 0 1 3 年 6月 南水北调与水利科技 S o u t h - t o - No r t h Wa t e r Tr a n s f e r s a n d Wa t e r S c i e n c e Te c h n o l o g y Vo l _ 1 1 No O 2 J u n 2 0 1 3 水利工程混凝土工程外观质量通病及 方长权 ， 宋 力 ， 林方伟。 防治 措施 ( 1 宿迁市水利工程建设监理咨询有限公司， 江苏 宿迁 2 2 3 8 0 0 ； 2 江苏省水利科学研究院， 江苏 杨州 2 2 5 0 0 9 ； 3 江苏省灌南县水利局， 江苏 连云港 2 2 2 5 0 0 ) 摘要： 水工建筑物外观质量是水工混凝土工程质量控制的重要环节之一。对当前水利混凝土工程蜂窝、 麻面、 空洞、 错台、 缺棱掉角、 表面平整度不佳、 伸缩缝处渗水 、 表面龟裂、 深浅裂缝等外观质量通病的主要表现形式、 成因及防治 措施进行分析、 探讨， 旨在为实际施工中水工混凝土外观质量控制提供借鉴。 关键词 ： 水工建筑I 夕 观质量； 成因； 防治 中图分类号： TV5 2 3 文献标识码： A 文章编号： 1 6 7 2 1 6 8 3 ( 2 0 1 3 ) 0 0 2 0 1 8 6 0 3 C u r r e n t F _ J g U l e e r -a n e e C o mm o n Q l i t y D e f e c t s a n d P r e v e n t i o n Me a s u r m t o f H y d r a u l i c C o n c r e t e FANG Ch a n g - q ua n ， S ONG LI ， LI N Fa n g - we i 。 ( 1 Wa t e r C o n s e r v a n c y C o n s t r u c t i o n Ma n a g e m e n t Con s u l t i n g Co ， Lt d o f S u q i a n C i t y， S u q i a n 2 2 3 8 0 0 ， C h i n a； 2 Wa t e rCon s e r v a t i o n S c i e n c e Re s e a r c h I n s t i t u t e o f J i a n g s uPr o v i n c e ， Y a n c h e n g 2 2 5 0 0 2 ， C h i n a ； 3 Wa t e r Con s e r v a n c y B u r e a u o f C r u ,a n n a n Di s t r i c t ， Li a n y u n g a n g 2 2 2 5 0 0 ， C h i na ) Ab s t r a c t ： The a p p e a r a nc e q u a l i t y o f h y d r a u l i c s t r uc t u r e i s o ne o f t h e mo s t i mp o r t a n t l i n k s f o r h y d r a uli c c o nc r e t e e ng i ne e r i ng q u a l i t y c o n t r o 1 Di r e c t e d t o wa r d s t h e c o mmo n a p p e a r a n c e q u a l i t y d e f e c t s o f c u r r e n t h y d r a u l i c c o n c r e t e p r o j e c t s u c h a s h o n e y c o mb ， p o c k ma r k e d f a c e ， v o i d s ， d i s l o c a t i o n ， l a c k o f e d g e o r a n g l e ， p o o r s u r f a c e r o u g h n e s s ， e x p a n s i o n j o i n t s s e e p a g e ， s u r f a c e c r a c k i n g， v a r i o u s d e p t h o f c r a c k ， e t c ， t h e ma i n ma n i f e s t a t i o n s ， c a u s e s a n d p r e v e n t i o n me a s u r e me nt a r e int r o d u c e d， a n a l y s e d a n d d i s c u s s e d ， o f f e r t h e r e f e r e n c e f or h y d r a u l i c c o n c r e t e a p p e a r a n c e q u a l i t y c o nt r o l d ur i n g t h e a c t u a l c o ns t r u c t i o n Ke y wo r d s ： h y dr a u l i c ； s t r u c t u r e； a p p e a r a n c e q u a l i t y； c a u s e s ； p r e v e n t ion “ 百年大计， 质量第一” ， 质量是工程的生命线 ， 水利工程 质量已成为人们关注的一大热点， 工程质量责任重于泰山。 加强水利工程质量管理， 确保工程质量是水利建设永恒的主 题。混凝土工程施工质量是水利工程建设 中最受重点关注 的质量控制点， 当前混凝土工程施工尤其重视外观质量的控 制， 提出了“ 内实外光” 的高要求， 水利水电建设工程验收规 程 ( S L 2 2 3 2 0 0 8 ) 在验收规程更明确把混凝土外观质量作 为主要验收项目之一， 对外观质量实行打分制。本文结合近 年来江苏中大型水利工程建设质量检测实践中遇到的实例， 对现阶段水工混凝土工程外观质量通病之主要形式、 成因及 主要防治措施进行分析、 探讨。 1 混凝土表面蜂窝 1 1 表现形式 混凝土结构局部出现酥松、 砂 浆少 、 石子 多、 石子之 间形成空隙， 类似蜂窝状 的窟窿( 深度一般小于钢筋保护 层厚度) ； 位于墩墙底部与底板接触处 的蜂窝通常称之为 “ 烂根 ” 。 1 2 产 生原 因 ( 1 ) 混凝土拌和系统原材料称量系统不准， 从而导致拌 和物不均， 主要表现为粗骨料多， 砂浆偏少， 造成离析。 ( 2 ) 混凝土拌制过程中， 拌和时间不足。 ( 3 ) 混凝土布料过程中， 混凝土下料高度太大， 中间过程 中没有采取措施， 造成材料在下降过程 中粗骨料沉在底部， 而砂浆上浮， 混凝土料出现总体分层。 ( 4 ) 未在前批已成型的混凝土表层先浇浇一层砂浆( 座 浆) ， 在交接部位的模板封堵不密实。 ( 5 ) 混凝土结构钢筋布筋密度大， 而使用的粗骨料粒径 偏大 。 ( 6 ) 在混凝土振捣过程中过度振捣。 1 3防治措施 ( 1 ) 优选混凝土配合比。 ( 2 ) 不定期抽检混凝土拌和称量系统的准备度， 拌和物 配料要力求准确， 确保混凝土拌和物质量。 ( 3 ) 混凝土浇筑过程中， 超过 2 m高布料应采用串串筒 等措施； 浇筑应分层分批下料。 收稿 日期 ： 2 0 1 3 0 6 0 6 修 回日期 ： 2 0 1 3 0 6 2 7 作者简介 ： 方长权 ( 1 9 7 1 一 ) ， 男 ， 江苏沭 阳人 ， 工程师， 长期从事水利规划及项 目管理工作。 1 86 一 。 涮端 # f 诎 方长权等 水利工程混凝土工程外观质量通病及防治措施 ( 4 ) 模板接缝要封堵严实， 在浇筑过程中要对模板接缝 进行认真检查， 防止砂浆渗漏； 对于漏浆的接缝部位要及时 采用海绵条进行封堵。 ( 5 ) 不同批次、 不同结构混凝土交接处， 应预留 5 c m左 右高混凝土， 在浇筑上层混凝土构件时凿毛， 并应认真冲洗 干净。 2 表层麻面 2 1 表现形式 基本和蜂窝状况相似， 但形成的面积小于蜂帘， 呈局部 粗糙 面。 2 2 产生原 因 ( 1 ) 模板在安装过程中， 表层粗硬状杂物未认真清理干净。 ( 2 ) 模板拆模时间偏早 ， 拆模时表层混凝土损坏。 ( 3 ) 在使用木模板前， 未做浸润处理 ， 木模板吸水性强， 未处理过直接用于施工会将混凝土表层水吸走。 ( 4 ) 混凝土浇筑过程中， 过振或欠振。 ( 5 ) 当， 造成局部或大块漏浆。 ( 6 ) 模板隔离剂质量差， 使用废旧机油。 ( 7 ) 混凝土拌和物质量差， 和易性指标差 ， 在浇筑过程中 出现泌水 。 2 3防 治措 施 ( 1 ) 高度重视模板工程施工质量。 模板安装前要把表面彻底清洗干净 ， 严禁有块状物等 杂质出现。如果使用木模板， 应在使用前一段时间， 把木 模板用清水充分浸泡。各类模板之间的模板缝应采取措 施， 封堵严实。采用高质量模板隔离剂， 且要均匀涂抹。 ( 2 ) 混凝土振捣要分层， 振捣棒应快插慢拔， 严禁过振或 欠振 。 ( 3 ) 优先混凝土配合比， 使用连续级配粗细骨料， 确保混 凝土拌和物质量。 ( 4 ) 对于混凝土麻面表面缺陷， 如果在混凝土构件处作 装饰处理的， 可以不处理； 如果不作装饰处理的， 麻面修补前 一 定要作冲水浸润处理后， 再用高强浆砂作表层处理， 并要 认真做好浸润湿水养护工作。 3 空洞 3 1 表现形式 不同于混凝土表层之蜂窝、 麻面的小空隙， 如果在混凝 土构件内部存在较大尺寸的空隙， 甚至露筋， 称之为空洞。 大的空洞将会影响混凝土结构安全。 3 2 产生原 因 ( 1 ) 在结构主要受力部位， 布筋密集， 昆凝土浇筑下料过 程中， 粗骨料易被搁住 ， 如不能及时发现处理， 继续浇筑混凝 土就会在该部位形成空洞。 ( 2 ) 混凝土拌和物质量差， 砂浆和骨料离析， 漏浆严重。 ( 3 ) 混凝土浇筑前仓面清清不干净， 仓面及至露筋部位 有杂物， 浇筑时一起浇筑在混凝土构件内。 ( 4 ) 浇筑批层厚过大、 过高， 振捣不到位。 3 3防治措施 ( 1 ) 在混凝土构件布筋密集部位， 浇筑混凝土应专门设 计混凝土配合比， 优先使用小粒径骨料， 在结构物孔洞及预 埋件密集部位采用自流平自密实混凝土。 ( 2 ) 浇筑混凝土时， 在钢筋密集处、 结构复杂或狭小部位 布料要均匀， 平衡上升混凝土料。 ( 3 ) 在浇筑混凝土前要特认真清理浇筑仓面， 所有杂物 包括绑扎钢筋用铅丝要全部清理。 4 错台 4 1 表现形式 混凝土墩墙分层浇 筑处 上下层 在垂直 面上错 开一定 的 位置， 形成台阶； 或者不同分块的墩墙垂直分缝处明显不在 同一平面， 形成相邻面错开。 4 2 产 生原 因 ( 1 ) 后浇筑结构模板与先浇筑结构已拆模的混凝土接触 不严密， 支撑、 固定不牢靠 。 ( 2 ) 模板拼缝经反复拆装， 企口变形严重或支模时相邻 两块模板错缝。 ( 3 ) 相邻两块模板对拉螺杆松紧程度不一， 模板受振后 胀 开程 度不一 。 ( 4 ) 混凝土浇筑速度过快， 侧压力比较大， 振捣过程中出 现螺母脱丝。 ( 5 ) 上下层模板结合不紧密， 混凝土浇筑过程中发生跑 模现象 。 4 3防治措施 ( 1 ) 定期修整模板 ， 确保模板底边和拼缝处平整度满足 规范要求。 ( 2 ) 立上层( 或相邻块) 模板前， 检查已浇筑块与待浇筑 块接触面处的混凝土平整度， 如有偏差应作修正处理。 ( 3 ) 立上层( 或相邻块) 模板时， 利用下层( 或相邻块) 混 凝土浇筑时预留的对拉螺丝将模板紧贴已浇筑块 固定牢固， 并在上下层混凝土接头的部位增加钢管支撑， 确保混凝土浇 筑过程中不发生跑模 。 ( 4 ) 设专人紧固模板， 手劲一致保持对拉螺杆松紧一致； 装模时要求操作工人检查拉杆的工作情况， 杜绝使用坏丝的 拉杆螺母和已变形拉杆； 混凝土侧压力 比较大时， 拉杆上双 螺母 。 ( 5 ) 严格控制混凝土浇筑上升速度， 防止拉杆伸长、 崩 丝 ， 出现局部胀模 。 5 缝隙、 夹 层 5 1 表现形式 混凝土内存在水平或垂直的松散混疑土夹层。 5 2 产生原因 ( 1 ) 施工缝或变形缝未经接缝处理、 未清除表面水泥薄 膜和松动石子、 软弱混凝土层并充分湿润就灌筑混凝土。 ( 2 ) 施工缝处锯屑、 泥土、 砖块等杂物未清除干净。 ( 3 ) 混疑土浇灌高度过大， 未设串简、 溜槽， 造成混凝土 ” 1 87 # 黼 。 描 潮 麟 嘲 R 黼 8 第 1 1 卷 0 2 期 南水北调与水利科技 2 0 1 3 年 6月 离析 。 ( 4 ) 底层交接处未灌接缝砂浆层， 接缝处混凝土未良好 振捣 。 5 3防治措施 如发生错台， 可区别以下方法处理。 ( 1 ) 错台高度小于 1 c m 的用磨岩机磨平或者用砂轮磨 平即可 。 ( 2 ) 错台高度大于 1 c m 的处理方法时应凿除超高的混 凝土后用 1 ： 2 砂浆进行修补， 保护层偏小时， 可在表面涂刷 环氧防护涂料 。 6 缺棱掉角 6 1 表现形式 结构或构件边角处混凝土局部掉落， 不规则， 棱角有缺陷。 6 2 产 生原 因 ( 1 ) 模板未涂刷隔离剂， 或涂刷不均。 ( 2 ) 木模板未充分浇水湿润或湿润不够， 混凝土浇筑后 养护不好 ， 造成脱水， 强度低。 ( 3 ) 过早拆除侧面模板； 拆模时， 边角受外力或重物撞 击； 成品保护不好， 棱角混凝土被碰掉。 6 3防治措施 防治措施与烂根缺陷基本一致。 7 表面平整度不佳 7 1 表现形式 混凝 土表 面凹凸不平 。 7 2 产生 原 因 ( 1 ) 混凝土浇筑至面层时， 整面不到位。 ( 2 ) 混凝土浇筑后， 收面、 找平、 压光处置不当， 造成表面 粗糙 不平 。 ( 3 ) 模板支承不牢， 支承面不足， 对销螺栓未紧固， 浇筑 过程中模板变形、 跑模。 ( 4 ) 模板的孔洞未按要求处理封堵； 模板间使用的双面 胶未按要求使用， 导致浇筑后产生印痕。 7 3防治措施 ( 1 ) 严格按施工规范操作， 混凝土浇筑至面层后 ， 应根据 水平控制标志或弹线用长刮尺将大面整平。 ( 2 ) 及时用抹子将混凝土表面找平、 压实、 抹光， 覆盖塑 料薄膜； 未终凝 的混凝土严禁上人， 混凝土强度达到 1 2 MP a以上， 方可在已浇结构上施工。 ( 3 ) 模板应有足够的强度、 刚度和稳定性， 应支在坚实地 基上， 有足够的支承面积， 并防止浸水， 以保证不发生下沉。 8 伸缩缝处渗水 ( 有止水要求的) 8 1 表现 形 式 伸缩缝处出现渗水或漏水现象。 8 2 产生原 因 ( 1 ) 止水紫铜片有砂眼或钉孔， 止水接头焊接不饱满或 未焊透， 加工成型后未做试验。 1 8 8 蹲 积 l 碱 螂 ( 2 ) 止水铜片连接处安装未按设计和规范要求施工， 存 有缺陷、 隐患。 ( 3 ) 止水铜片安装位置偏差较大， 相邻建筑物底板不均 匀沉陷时将铜片拉坏， 或柏油槽内的铜片与沥青局部脱空。 ( 4 ) 混凝土浇筑前， 止水片上的杂物未清理干净； 止水周 围混凝土振捣不实。 ( 5 ) 不注重成品保护， 外露的止水铜片变形严重后未修复。 8 3防治措施 ( 1 ) 加工后的紫铜片止水应平整、 干净、 无砂眼和钉孔， 紫铜片止水焊接采用搭接焊的方式， 其搭接长度不得小于 2 o r n iT l ， 搭接部位为双面铜焊， 加工后紫铜片止水采用油浸法对 接头部位进行焊接质量检查， 确保止水不漏水 ； 应尽量避免 在浇筑现场搭接止水铜片， 现场搭接的止水铜片必须作油浸 法焊接质量检查。 ( 2 ) 水平止水铜片埋固于先期浇筑的混凝土内， 位置应 准确 ； 后期混凝土浇筑前， 需将沾污到止水片上的混凝土浆 等杂物清理干净， 柏油井在浇注沥青前， 严格消除灰尘并烘 干柏油井及止水 片。 ( 3 ) 垂直止水施工时， 铜片埋固于先期浇筑的混凝土内， 位置及伸出长度应准确； 在后浇筑块安装柏油槽灌注沥青 时， 应分段安装柏油槽， 分段灌注已完全融化的热沥青 ， 确保 止水铜片在柏油槽中部， 确保热沥青连续、 灌满。 ( 4 ) 在止水片附近浇筑混凝土时， 确保混凝土质量， 谨慎 振捣密实， 振捣器不得触及止水片。 ( 5 ) 严格成品保护， 对已安装的止水设施， 及时加以固定和 保护， 以防损坏； 对保护不慎引起变形的铜片， 修整时必须规范 操作； 如有损坏的铜片， 修补后应作油浸法焊接质量检查。 9 混凝土表面龟裂、 浅层裂缝 9 1 表现形式 混凝 土表面出现一定规律 ， 缝深 2 3咖 ( 一般不到达钢 筋保护层) 的纵向或横向裂缝； 或混凝土表面出现无规律， 缝 宽、 缝深很小， 形如发丝的裂纹。 9 2产生原因 ( 1 ) 混凝土水灰比大， 浇筑振捣使面层形成水泥砂浆甚 至离析， 混凝土凝 固过程 中表面水分过快散失， 导致干缩 裂缝 。 ( 2 ) 混凝土浇筑找平、 压面、 收光以后， 因空气干燥或风 大， 表面失水太快， 导致龟裂。 ( 3 ) 混凝土养护不当、 不及时， 养护时间短。 9 3防 治措 施 ( 1 ) 混凝土浇筑施工时， 及时进行表面找平、 压 面、 收 光 ， 覆盖塑料薄膜保湿； 防止混凝土失水过快是控制龟裂的 重要环节。如面层混凝土水泥砂浆偏多现象不严重 ， 可通 过铺一层细石子或增加压面力度和次数避免或及时消除干 缩龟裂。 ( 2 ) 混凝土浇筑以后面层及时保湿养护， 气候干燥时， 没 有拆模的混凝土立面也需浇水养护； 尽量推迟拆模时间； 拆 模后立即涂刷养护剂， 或挂土工布保湿养护。 ( 下转第 2 0 4页) 第 1 1 卷 0 2期 南水 北调 与水利科技 2 0 1 3年 6月 土浇筑时， 下部先期浇筑完成的混凝土强度已经很高， 槽身的 混凝土在浇筑完成后失水收缩， 收到下部混凝土及预埋钢筋 的固定约束， 易产生约束裂缝 ， 同时由于槽身下部厚度较大， 最后部位达到 1 5 m， 混凝土产生的水化热导致混凝土内外 温差较大， 导致混凝土产生温度应力， 也是裂缝产生的诱导 因素 。 针对以上产生裂缝的情况， 可采取以下措施 ： ( 1 ) 在渡槽 槽身、 涵洞顶板等厚度较大的部位埋设冷却水管 ， 在混凝土 浇筑后 1 0 h左右， 开始给冷却水管注水。持续不问断的注 水 ， 在前 3 d由施工员每隔 1 h检测一次水温， 并改变一次冷 却水管通水方向， 以后每隔 4 h检测一次水温。通水过程 中， 控制混凝土温度与水温之差， 不宜超过 2 O， 若超过 2 O 则需要加快冷却管内的水循环。通水时间根据内外温差 确定， 一般为 1 5 2 0 d 。当混凝土内外温差平衡后， 可停止 注水。( 2 ) 在容易产生裂缝的槽身部位， 浇筑混凝土时可在 混凝土中掺入适量微膨胀剂， 以抵消混凝土的干缩变形。根 据潦河涵洞式渡槽施工实际情况， 通过采取以上两条措施， 渡槽槽身裂缝明显减少， 但仍有极少部分裂缝出现， 有待进一 步研究。( 3 ) 加强拆模后混凝土的养护工作， 在混凝土表面包 裹土工布并洒水养护， 保持土方布湿润、 紧贴混凝土表面。 3 2 麻面、 蜂 窝、 狗洞 在进行涵洞式渡槽墙身及槽身混凝土施工时， 由于墙身 及槽身仓面窄， 高度大、 导致混凝土仓面距工作平台高差大， 浇筑过程中摊铺厚度不易控制， 个别位置振捣器不易靠近， 容易造成振捣质量差 或漏振 。 在浇筑墙身及槽身混凝土时， 采用串筒将混凝土送至仓 面， 串筒可适当倾斜一定的角度， 以减缓混凝土下落速度 ， 防 止骨料集中。适当降低混凝土浇筑速度、 减小每层混凝土摊 铺厚度， 同时振捣工尽可能进入仓内进行振捣 ， 按照“ 快插慢 拔” 的原则均匀振捣， 振捣时振捣棒应插入下面一层混凝土 5 c m左右， 待振捣工振捣均匀彻底之后 ， 再进行下一层摊铺， 对于某些难于振捣的部位， 可以人工用竹竿、 木棍等插捣辅 助振捣 。 4 结语 大型涵洞式渡槽施工混凝土方量大、 施工强度高、 施工 条件复杂， 质量控制难度大， 必须采取多方面的措施， 才能获 得满意 的工程质量 。 根据潦河涵洞式渡槽的设计要求， 严格控制混凝土的质 量是工程质量得到保证的关键因素； 因而要严格控制混凝土 原材料的进场检测、 优化混凝土的配合 比， 确保生产出水化 热较低、 和易性好、 耐久性好的混凝土。同时选用先进的模板 安装与混凝土浇筑施工工艺， 已满足大型渡槽的设计要求。 在今后的此类工程施工中， 坚持推广应用“ 四新” 成果的 原则， 以优质、 高效为理念， 积极推广应用新技术、 新材料、 新 工艺、 新设备， 充分发挥科学技术在施工中的先导作用， 优 质、 高效地完成每一个工程。 参考 文献 ： E 1 曾小 良 钢筋混凝 土 U 型薄壁渡槽 槽身施工 技术 E J 山西水 利 ， 2 0 0 6 ， ( 2 ) ： 7 0 7 1 E 2 3 边振华 大型渡槽混凝土施工技术E J 湖北水力发电， 2 0 0 5 ， ( 1 ) ： 5 6 5 8 3 王铁 梦 建筑结 构 的裂缝 控制 E M 上海 ： 上 海科 技 出版社 ， 】 9 9 3 ( 上接第 1 8 8页) 1 0 混凝土深层裂缝( 含贯穿缝) 1 0 1 表现形式 厚大体积混凝土出现纵向或横向裂缝 ， 墩墙结构混凝土 出现有规则的竖向裂缝 ， 以贯穿性裂缝居多。 l 0 2 产生原 因 大体积混凝土裂缝产生的原因很多， 主要有： 水泥水化 热， 约束条件， 环境温度和混凝土的收缩变形特性等。 1 0 3防 治措 施 科学研究和大量工程实践证明， 防止混凝土裂缝需采取 以下综合措施。 ( 1 ) 严格控制骨料的质量， 优化混凝土配合比。 ( 2 ) 控制混凝土入仓温度。 ( 3 ) 加强混凝土的养护。 2 0 4 暖轴乓 复_1 ( 4 ) 改善混凝土的约束条件。 混凝土蜂窝、 空洞、 错台、 表面不平整、 深层裂缝和伸缩 缝渗水等缺陷都不易处理， 不仅影响质量评定， 即使修补后 也达不到没有缺陷砼的质量水平。因此， 浇筑前要将技术交 底到现场每个工人， 过程中严格执行， 层层落实， 将质量隐患 解决在浇筑前 ， 浇筑中， 而不是浇筑成型后 。 参考文献 ： E 1 3 S L 2 2 3 2 0 0 8 ， 水利水 电建设工程验收规程 s E 2 邢进， 袁野， 鄂宇辉 混凝土构造物外观质量病害分析L J 吉林 建筑工程学 院学报 ， 2 0 0 9 ， ( 7 ) ： 3 2 3 5 3 李云双 混凝土外观质量控制措施E J 3 交通科技， 2 0 1 2 ， ( 1 ) ： 7 8 - 7 9 4 周苋东， 张少兵， 王军琪 清水混凝土外观质量控制及治理措施 研究E J 水利与建筑工程学报 ， 2 0 1 2 ， ( 4 ) ： 5 7 5 9