论文部分内容阅读
摘要：本文通过长期对水利水电工程混凝土施工过程中易出现的质量缺陷进行研究，提出一套较为有效的缺陷消除应对措施，可以对施工缺陷进行应对及处理，采用最为合理及经济的方案使混凝土强度达到施工要求，确保混凝土建筑物使用寿命与安全。
关键词：水利水电工程；混凝土；缺陷；措施
中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：
一、水利水电工程混凝土施工缺陷的类型
1、混凝土外观缺陷
在水利水电工程施工中，水工建筑物和构筑物较为容易出现外观质量缺陷。主要包括：①混凝土结构表面出现蜂窝似的窟窿，称为蜂窝；②混凝土表面不平滑，呈现无数小凹坑和麻点，简称麻面；③混凝土钢筋局部裸露在结构构件表面，称为露筋。这些外观缺陷，直接证明了混凝土浇筑的质量达不到验收要求。这些缺陷尽管细微，但是直接降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，严重影响混凝土建筑物的外观、耐久性和工程正常运行，必须进行缺陷处理。
2、混凝土强度缺陷
在水利水电工程施工中，部分缺陷仅通过表面观察无法确认，需要进行CT检测才能发现的缺陷。比如在钢筋较为密集的部位，混凝土浇筑时被卡住，没有振捣就继续进行浇筑，导致结构中存在一定尺寸的孔洞，钢筋局部裸露。此外还有钢筋绑扎不到位、混凝土振捣不到位产生的内部气泡以及强度不足等缺陷问题。
3、混凝土裂缝
混凝土产生裂缝的原因主要有两种，一种是在两次浇筑的混凝土夹层中由于施工清理不到为，存在松散混凝土层或者夹杂物层，出现缝隙及夹层，影响混凝土的整体质量。还有一种是由于混凝土自身质量问题或者养护不足产生的表面结构裂缝或者局部截面的细小开裂，这类缺陷产生也有外力方面的因素，比如剧烈震动、混凝土变形或者沉降、混凝土暴晒以及构件搬运及堆放过程中的撞击、温度变化、荷载直接应力过大等。
二、水利水电工程混凝土外观缺陷分析及应对措施
1、蜂窝处理
蜂窝形成的原因是由于混凝土粉层下料捣固；模板缝隙不严，水泥浆流失；钢筋较密，使用的混凝土坍落度过小；基础、柱、墙根部下层台阶末稍间隙就继续灌上层混凝土，根部砂浆从下部涌出；混凝土下料未设串桶，石子、砂浆分离等原因，导致混凝土表面无水泥砂浆，形成数量或多或少的窟窿，大小如蜂窝，形状不规则，骨料间有孔隙，石子出漏深度大于5mm。缺陷消除方式主要根据蜂窝的大小进行分别处理。
①较小的蜂窝需要将缺陷部分的软弱石渣凿去，用高压水及钢丝刷将基层冲洗干净，采用与原先混凝土同等标号的水泥搀和中砂进行修补，水泥砂浆的配合比为1：2或1：3。修补时应按照抹灰的操作方法，用抹子将砂浆压入蜂窝内，刮平，在棱角部位用靠尺将棱角取直。修补完成后，应当及时进行覆盖保湿养护。
②对待面积较大的蜂窝，应凿除蜂窝处薄弱松散部分，清除蜂窝部分的骨料颗粒，用钢丝刷或压力水洗刷干净后，重新支模，采用比原混凝土强度高一个级别的混凝土进行填塞和捣实。特别注意的时，清除蜂窝部分时必须清理到没有蜂窝缺陷的合格混凝土层为止。修补完毕后要及时进行保湿养护。
③在一些大坝浇筑或者大体积混凝土浇筑过程中，如果出现了较深位置的蜂窝，进行清除处理较为困难时，可以采用埋设浆管、排水管，混凝土表面进行抹砂浆或者灌注混凝土封闭处理后，对混凝土进行水泥压浆处理，通过压浆方式将蜂窝充填。
2、麻面处理
这类缺陷对混凝土的整体质量影响不大，仅是外观不美观，因此如果这层混凝土表面还需要继续粉刷其他涂料的，可以不用另外进行修补，用腻子层进行覆盖处理即可。如果该表面不作粉刷，而是完全裸露的，则应当在麻面部位浇水湿润后，用混凝土内的砂浆抹压一遍，将麻面抹平。如果是混凝土表面质量要求较高的，则需要按照以下步骤进行处理：
①用稀草酸溶液将麻面污点刷洗干净，修补部位用水湿透；②修补用的水泥品种必须与原混凝土一致，砂子为细砂，粒径最大不宜超过1mm；③水泥砂浆配合比为1：2～1：2.5，数量少时可用人工在小灰桶中拌匀，随拌随用；④按照漆工刮腻子的方法，将砂浆用刮刀压入麻点内，随即刮平；⑤修补完成后，即用养护剂或草席覆盖进行保湿养护。
3、露筋处理
露筋分为表面露筋和深层露筋，如果是表面露筋，只需要在清理露筋表面之后，使用1：2或1：2.5的水泥砂浆对混凝土表面进行磨平，使露出的钢筋可以完全被水泥砂浆包裹，然后在抹平混凝土表面即可。而如果是深层露筋，则需要凿去薄弱混凝土和突出骨料颗粒，洗刷干净后，使用比原强度高一级的稀释混凝土填塞并压实。
三、水利水电工程施工中混凝土裂缝应对处理
人为原因产生的夹层和杂物裂缝，可以通过清理杂物重新填筑的方式进行处理，而其他由于混凝土质量以及客观因素产生的裂缝，则应分析裂缝产生的原因并且做出不同的应对处理。混凝土裂缝按裂缝的方向、形状划分主要有：水平裂缝，垂直裂缝，横向裂缝，纵向裂缝，斜向裂缝以及放射状裂缝等。按原因分主要成因有①剧烈震动；②混凝土浇灌后模板变形或沉陷；③混凝土曝晒，养护不及时；④构件堆放、搬运、安装时支承点、吊点位置不当，或受到碰撞，或构件反放；⑤钢筋被踩踏、错位；⑥外荷载直接应力过大；⑦结构次应力较大；⑧结构变形变化，如温度、湿度变化，混凝土收缩、膨胀、徐变，地基不均匀沉降等原因。
1、外荷载引起的裂缝，是直接影响结构的强度和刚度，因此必须返回计算结构应力。知会设计单位及监理，及时采取加固处理。例如对板加厚；对梁在梁一侧或两侧加大截面，作钢筋混凝土围套，或围以钢板套箍再抹钢丝网水泥砂浆封闭。
2、开槽法修补裂缝
对于纵向裂缝或者还在不断扩大的裂缝，判断其主要原因是混凝土内部质量缺陷，必须采用开槽法进行修补，避免裂缝的进一步恶化。首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后，将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中，再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的砼凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入砼縫内，一组砂浆的整个施工过程需要30分钟左右完成。嵌入缝槽内处理好后两小时以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行覆盖，待完全初凝后，用水养护。
3、低压注浆法修补裂缝
低压注浆法主要适用于宽度为0.2mm~0.3mm的混凝土裂缝修补。当裂缝数量较多时，先要在裂缝位置上贴医用白胶布，再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝，使裂缝封闭，大约10分钟后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口，必须反复用浆补上，以避免注浆漏浆。
4、表面覆盖法修补裂缝
针对混凝土表面由于温差变化以及养护不足而产生的细微裂缝，一般宽度小于0.2mm，一般采用表面覆盖法进行修补。这些细微裂缝往往使构件中应力松弛，对承载能力无多大影响，可采用水泥砂浆抹面、涂防腐蚀涂料、环氧胶泥等进行表面封闭。
四、混凝土结构缺陷及钢筋缺陷处理措施
混凝土结构缺陷如果是在混凝土浇筑过程中发现，而又未进行下一道工序时，可以进行返工重筑。比如在结构中有尺寸较大的孔洞，钢筋局部或全部裸露的空洞，则需要将将空洞周围的疏松混凝土和软弱浆膜凿除，用压力水冲洗，支设带托盒的模板，湿润后用比原标号高一级的细石混凝土仔细浇灌捣实即可。
五、结束语
在水利水电工程施工中，一般多为大体积混凝土的现场浇筑施工，因此必须认真贯彻监理旁站全过程，把质量缺陷解决在源头。对于已经出现的混凝土质量缺陷问题，需要业主、监理及施工单位三方严格检查、精心修补，将质量缺陷对工程的影响及危害降到最低。此外，还要提高施工队伍的质量管理意识和责任感，并且积极开发施工新技术及新工艺，才能充分掌握混凝土施工过程中容易出现的问题，及早发现、尽早解决，因地制宜做好经济合理的缺陷消除方案，避免盲目的返工过程。
参考文献：
1 宿宾．混凝土浇筑施工极其外观质量缺陷处理[J]．技术与市场，2012（09）
2 宗志聪．小湾水电站混凝土缺陷处理概述[J]．水利科技与经济，2012（10）
3 杨明．向家坝水电站混凝土衬砌外观缺陷处理措施[J]．人民长江，2008（07）
个人简介：金应展（1980.7—）, 男（汉族），广西乐业人，助理工程师，从事水利水电工程施工工作。
关键词：水利水电工程；混凝土；缺陷；措施
中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：
一、水利水电工程混凝土施工缺陷的类型
1、混凝土外观缺陷
在水利水电工程施工中，水工建筑物和构筑物较为容易出现外观质量缺陷。主要包括：①混凝土结构表面出现蜂窝似的窟窿，称为蜂窝；②混凝土表面不平滑，呈现无数小凹坑和麻点，简称麻面；③混凝土钢筋局部裸露在结构构件表面，称为露筋。这些外观缺陷，直接证明了混凝土浇筑的质量达不到验收要求。这些缺陷尽管细微，但是直接降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，严重影响混凝土建筑物的外观、耐久性和工程正常运行，必须进行缺陷处理。
2、混凝土强度缺陷
在水利水电工程施工中，部分缺陷仅通过表面观察无法确认，需要进行CT检测才能发现的缺陷。比如在钢筋较为密集的部位，混凝土浇筑时被卡住，没有振捣就继续进行浇筑，导致结构中存在一定尺寸的孔洞，钢筋局部裸露。此外还有钢筋绑扎不到位、混凝土振捣不到位产生的内部气泡以及强度不足等缺陷问题。
3、混凝土裂缝
混凝土产生裂缝的原因主要有两种，一种是在两次浇筑的混凝土夹层中由于施工清理不到为，存在松散混凝土层或者夹杂物层，出现缝隙及夹层，影响混凝土的整体质量。还有一种是由于混凝土自身质量问题或者养护不足产生的表面结构裂缝或者局部截面的细小开裂，这类缺陷产生也有外力方面的因素，比如剧烈震动、混凝土变形或者沉降、混凝土暴晒以及构件搬运及堆放过程中的撞击、温度变化、荷载直接应力过大等。
二、水利水电工程混凝土外观缺陷分析及应对措施
1、蜂窝处理
蜂窝形成的原因是由于混凝土粉层下料捣固；模板缝隙不严，水泥浆流失；钢筋较密，使用的混凝土坍落度过小；基础、柱、墙根部下层台阶末稍间隙就继续灌上层混凝土，根部砂浆从下部涌出；混凝土下料未设串桶，石子、砂浆分离等原因，导致混凝土表面无水泥砂浆，形成数量或多或少的窟窿，大小如蜂窝，形状不规则，骨料间有孔隙，石子出漏深度大于5mm。缺陷消除方式主要根据蜂窝的大小进行分别处理。
①较小的蜂窝需要将缺陷部分的软弱石渣凿去，用高压水及钢丝刷将基层冲洗干净，采用与原先混凝土同等标号的水泥搀和中砂进行修补，水泥砂浆的配合比为1：2或1：3。修补时应按照抹灰的操作方法，用抹子将砂浆压入蜂窝内，刮平，在棱角部位用靠尺将棱角取直。修补完成后，应当及时进行覆盖保湿养护。
②对待面积较大的蜂窝，应凿除蜂窝处薄弱松散部分，清除蜂窝部分的骨料颗粒，用钢丝刷或压力水洗刷干净后，重新支模，采用比原混凝土强度高一个级别的混凝土进行填塞和捣实。特别注意的时，清除蜂窝部分时必须清理到没有蜂窝缺陷的合格混凝土层为止。修补完毕后要及时进行保湿养护。
③在一些大坝浇筑或者大体积混凝土浇筑过程中，如果出现了较深位置的蜂窝，进行清除处理较为困难时，可以采用埋设浆管、排水管，混凝土表面进行抹砂浆或者灌注混凝土封闭处理后，对混凝土进行水泥压浆处理，通过压浆方式将蜂窝充填。
2、麻面处理
这类缺陷对混凝土的整体质量影响不大，仅是外观不美观，因此如果这层混凝土表面还需要继续粉刷其他涂料的，可以不用另外进行修补，用腻子层进行覆盖处理即可。如果该表面不作粉刷，而是完全裸露的，则应当在麻面部位浇水湿润后，用混凝土内的砂浆抹压一遍，将麻面抹平。如果是混凝土表面质量要求较高的，则需要按照以下步骤进行处理：
①用稀草酸溶液将麻面污点刷洗干净，修补部位用水湿透；②修补用的水泥品种必须与原混凝土一致，砂子为细砂，粒径最大不宜超过1mm；③水泥砂浆配合比为1：2～1：2.5，数量少时可用人工在小灰桶中拌匀，随拌随用；④按照漆工刮腻子的方法，将砂浆用刮刀压入麻点内，随即刮平；⑤修补完成后，即用养护剂或草席覆盖进行保湿养护。
3、露筋处理
露筋分为表面露筋和深层露筋，如果是表面露筋，只需要在清理露筋表面之后，使用1：2或1：2.5的水泥砂浆对混凝土表面进行磨平，使露出的钢筋可以完全被水泥砂浆包裹，然后在抹平混凝土表面即可。而如果是深层露筋，则需要凿去薄弱混凝土和突出骨料颗粒，洗刷干净后，使用比原强度高一级的稀释混凝土填塞并压实。
三、水利水电工程施工中混凝土裂缝应对处理
人为原因产生的夹层和杂物裂缝，可以通过清理杂物重新填筑的方式进行处理，而其他由于混凝土质量以及客观因素产生的裂缝，则应分析裂缝产生的原因并且做出不同的应对处理。混凝土裂缝按裂缝的方向、形状划分主要有：水平裂缝，垂直裂缝，横向裂缝，纵向裂缝，斜向裂缝以及放射状裂缝等。按原因分主要成因有①剧烈震动；②混凝土浇灌后模板变形或沉陷；③混凝土曝晒，养护不及时；④构件堆放、搬运、安装时支承点、吊点位置不当，或受到碰撞，或构件反放；⑤钢筋被踩踏、错位；⑥外荷载直接应力过大；⑦结构次应力较大；⑧结构变形变化，如温度、湿度变化，混凝土收缩、膨胀、徐变，地基不均匀沉降等原因。
1、外荷载引起的裂缝，是直接影响结构的强度和刚度，因此必须返回计算结构应力。知会设计单位及监理，及时采取加固处理。例如对板加厚；对梁在梁一侧或两侧加大截面，作钢筋混凝土围套，或围以钢板套箍再抹钢丝网水泥砂浆封闭。
2、开槽法修补裂缝
对于纵向裂缝或者还在不断扩大的裂缝，判断其主要原因是混凝土内部质量缺陷，必须采用开槽法进行修补，避免裂缝的进一步恶化。首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后，将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中，再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的砼凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入砼縫内，一组砂浆的整个施工过程需要30分钟左右完成。嵌入缝槽内处理好后两小时以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行覆盖，待完全初凝后，用水养护。
3、低压注浆法修补裂缝
低压注浆法主要适用于宽度为0.2mm~0.3mm的混凝土裂缝修补。当裂缝数量较多时，先要在裂缝位置上贴医用白胶布，再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝，使裂缝封闭，大约10分钟后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口，必须反复用浆补上，以避免注浆漏浆。
4、表面覆盖法修补裂缝
针对混凝土表面由于温差变化以及养护不足而产生的细微裂缝，一般宽度小于0.2mm，一般采用表面覆盖法进行修补。这些细微裂缝往往使构件中应力松弛，对承载能力无多大影响，可采用水泥砂浆抹面、涂防腐蚀涂料、环氧胶泥等进行表面封闭。
四、混凝土结构缺陷及钢筋缺陷处理措施
混凝土结构缺陷如果是在混凝土浇筑过程中发现，而又未进行下一道工序时，可以进行返工重筑。比如在结构中有尺寸较大的孔洞，钢筋局部或全部裸露的空洞，则需要将将空洞周围的疏松混凝土和软弱浆膜凿除，用压力水冲洗，支设带托盒的模板，湿润后用比原标号高一级的细石混凝土仔细浇灌捣实即可。
五、结束语
在水利水电工程施工中，一般多为大体积混凝土的现场浇筑施工，因此必须认真贯彻监理旁站全过程，把质量缺陷解决在源头。对于已经出现的混凝土质量缺陷问题，需要业主、监理及施工单位三方严格检查、精心修补，将质量缺陷对工程的影响及危害降到最低。此外，还要提高施工队伍的质量管理意识和责任感，并且积极开发施工新技术及新工艺，才能充分掌握混凝土施工过程中容易出现的问题，及早发现、尽早解决，因地制宜做好经济合理的缺陷消除方案，避免盲目的返工过程。
参考文献：
1 宿宾．混凝土浇筑施工极其外观质量缺陷处理[J]．技术与市场，2012（09）
2 宗志聪．小湾水电站混凝土缺陷处理概述[J]．水利科技与经济，2012（10）
3 杨明．向家坝水电站混凝土衬砌外观缺陷处理措施[J]．人民长江，2008（07）
个人简介：金应展（1980.7—）, 男（汉族），广西乐业人，助理工程师，从事水利水电工程施工工作。