清江水布垭水电枢纽工程水工混凝土常见质量缺陷及处理

0引言

为减少水工混凝土的质量缺陷，避免消缺处理造成工期和工程费用的浪费，控制好混凝土工程的施工质量，作好施工前各个环节的准备预防工作尤为重要。

1.水工混凝土质量缺陷产生的原因：水工混凝土质量缺陷产生的原因牵涉范围广、时间跨度大，可以说从混凝土设计、施工、养护等各个环节都可能成为影响因素。

1.1混凝土配合比设计问题

水工混凝土在设计方面出问题是产生质量缺陷的一大因素，具体表现在以下方面：

（1）混凝土配合比未经有资质的检测单位出具，或混凝土配合比设计时未按试验规程、规范进行设计。

（2）掺合料发生变化，主要是外加剂的配合量和类型发生了变化，未重新作配合比试验。

（3）混凝土在拌合、运输、施工、养护的控制。

1.2管理不力在管理方面，以下因素易造成混凝土的浇筑质量强度低、蜂窝、麻面、孔洞、错台、夹泥、裂缝等各种缺陷：

①施工单位对施工质量不重视，技术、管理人员素质较低，且施工技术人员不到位。

②施工设备落后。

③现场管理制度不健全、管理不善，未严格按施工组织设计和施工图规范组织施工.

1.3模板问题，模板及其支架不具备足够的承载力、刚度和稳定性，使模板产生变形和失稳，造成接缝漏浆，甚至造成爆仓事故；在浇筑混凝土前，模板应进行清理，校正，并在模板内侧刷上脱模剂；用作模板的地坪、胎模不平整，梁板起拱高度不够，预埋件、预留孔洞安装不牢固，模板拆除时间过早等；最普遍的是产生爆仓、错台、骨料间无浆、构件轴线偏移、线性扭曲、不顺直，断面尺寸偏差较大，严重时造成结构功能失效。

1.4材料使用不当

混凝土原材料的好坏和选配是否恰当也直接影响混凝土工程的质量，材料选配不当的常见因素有：

① 拌合用水酸碱性不当及所含杂质过多。

② 水泥过期或品种选用不当。

③ 水泥水化热过高、安定性差，外加剂使用不当等。

④粗、细骨料中含过量细度模数、杂质、水泥水化热过高、安定性差。

1.5施工问题

（1）混凝土拌制因素：

①混凝土拌制不严格按重量计量投料，对混凝土水灰比、搅拌时间控制不严格。

②施工过程中没有校核配料精度，胶结材料、外加剂、粗细骨料计量超出误差范围。

③拌制混凝土用水量过大，砂、石含水率未调整，或水箱计量装置失灵。

④混凝土拌和物未拌均匀等。

（2）混凝土运输及入仓因素：

①混凝土在运输过程中未采取防止离析的有效措施，因运输工具漏浆造成混凝土严重离析。

②由于浇筑水工大坝混凝土时投料距离过高过远，采用溜管、溜槽传输混凝土时卸料高度较大造成混凝土少浆、骨料与浆液分离、夹渣、不密实等缺陷。

③混凝土在拌制、出机、运输、浇筑过程中的未采取有效的温控措施使混凝土在硬化前期产生的水化热过快，造成混凝土表面产生裂缝，从而影响混凝土的整体质量。

（3）混凝土浇筑因素：

①正常情况下混凝土浇筑宜连续进行，当施工间歇时间控制不好时，未采取补救或处理措施。

②施工缝的留置位置不按照规范结合实际施工情况在混凝土浇筑前确定，而是在浇筑时随意留设施工缝。

③钢筋较密集且粗骨料超径，浇筑中粗骨料被卡在了钢筋上。

④混凝土浇灌入模后由于停留时间过长，待振捣时已有部分凝结而未采取处理措施。

2.水工混凝土工程质量缺陷处理实例

2.1水布垭水电站导流洞消缺处理

水布垭水电站导流洞施工中出现混凝土表面不平整、蜂窝、麻面、裂缝、天窗、局部露筋等缺陷。结合本工程的特点，施工中针对缺陷的类型采取了以下不同的处理措施：

（1）混凝土面平整度差的处理：混凝土表面不平整整体高度小于10mm，对不平整体一律按缓坡进行磨平处理，磨成坡度按垂直水流向不能陡于1/30、平行水流方向1/10进行控制；对于不平整体高度小于5mm的可用手砂轮磨平，再用M30水泥净浆抹平压光混凝土表面。

（2）蜂窝、孔洞、麻面处理：采用人工结合风镐凿除， 凿除时对损坏部分两侧放1∶1的坡度，凿除表面浮渣后适当凿深至密实处，冲洗干净并充分润湿，采用HF高强耐磨粉煤灰砂浆进行修补。

（3）裂缝处理：对缝宽小于0.3mm的裂缝采用环氧砂浆作抹平处理；对缝宽大于0.3mm的裂缝按化学灌浆进行处理，其工序为定位钻孔清缝埋管压气检验填缝试灌灌浆封孔检查。根据裂缝实际情况钻孔采用骑缝孔，骑缝孔浆液扩散范围不能满足要求时可由斜孔辅助，斜孔孔径为20mm左右，清孔时先将塑料管对准裂缝射水，冲洗裂缝表层，然后再将管子插入钻孔孔底上下提动管子冲洗，直到孔口流出清水为止

（4）天窗处理：对于面积较大、深度大于20cm的天窗可采用混凝土回填，配筋部位应恢复原配筋；如果天窗面积很大，深度大于25cm的破损并处于悬空部位（隧洞顶部等）时，应考虑采用随机锚杆进行固定，锚杆应与原配筋连接。锚杆的具体布置方式、间距应视现场具体情况而定，一般间距不大于0.5m。

（5）局部露筋处理：用手工将露筋处凿至密实处，采用同标号混凝土进行填补，恢复保护层；或采用环氧砂浆抹平，恢复保护层。

2.2水布垭水电站大坝混凝土面板裂缝的处理

2.2.1混凝土面板裂缝状况

大坝Ⅰ期混凝土面板有20条深度小于2mm的水平裂缝。Ⅱ期混凝土面板有9条深度小于2mm的水平裂缝。

2.2.2混凝土面板裂缝处理

由于混凝土面板是混凝土面板堆石坝的地上防渗系统的防渗结构，处理时按面板裂缝宽度的不同而采用不同的处理方法。

2.2.2.1裂缝宽度小于0.2mm的裂缝处理其处理

方法是采用SR防渗盖片对裂缝表面进行粘贴封闭，将裂缝两侧一定范围内的混凝土表面用钢丝刷刷毛，除去松动的浆皮及凸出部位，并将混凝土表面杂物等清除掉，用湿棉纱将清理后的混凝土表面擦拭一遍。对于局部不平整的混凝土表面应用磨光机打磨平整，要求表面平整、无灰尘、无明水。待基础面干燥后，在刷毛范围内均匀涂刷SR配套底胶2遍，待SR配套底胶晾干后，沿裂缝一端逐步向前摊铺3～5mm厚的纳米SR塑性止水材料，随后揭掉SR防渗盖片的保护纸，并将其粘贴于纳米SR塑性止水材料的表面，粘贴时要求采用橡胶手锤适度锤击，挤压密实并排除SR防渗盖片内的空气，然后使用配套的HK封边剂进行封边处理。

2.2.2.2裂缝宽度大于0.2mm的裂缝处理

对于贯穿性裂缝，采用LW/HW水溶性聚氨酯化学灌浆、纳米SR塑性止水材料对裂缝表面进行粘贴封闭处理。

（1） 施工处理流程及要求：

流程：裂缝两侧混凝土表面清-调配HK环氧封边剂骑缝粘贴灌浆盒封闭裂缝-灌浆-凿除灌浆盒-表面用HK封闭剂修补裂缝-表面SR材料找平和粘贴SR-HK环氧封边剂封边盖片

（2）处理方法：沿裂缝用铲刀铲除混凝土表面的析出物、灰尘，用钢丝刷或电动磨光机打磨，并将混凝土表面清洗干净。用调配好的HK961环氧封边剂骑缝粘贴灌浆盒，灌浆盒间距30cm。沿缝面及灌浆盒周围均匀涂刷宽190mm、厚3mm的HK961环氧封边剂，应保证封面密闭，避免下一步灌浆时浆液外漏。上述工作完成后，对灌浆盒进行灌浆，灌浆压力为0.3MPa，浆液固化72h，凿除灌浆盒，并用HK961封闭剂进行修补。

经过有关专家论证， 水布垭水电站大坝面板混凝土裂缝的处理方法与国内同类型工程面板混凝土裂缝的处理方法相近，是可行的。经过近1年的蓄水运行观测资料分析，未发现该电站大坝面板裂缝有被破坏和渗水的现象。

4.结束语

混凝土缺陷严重时不仅影响工期、增加资金投入，而且影响到工程的安全和建筑功能的发挥，但是只要高度重视，抓好质量，进行合理的设计和提高施工人员的技术水平和责任心，使用合格的原材料，加强施工过程的管理，水工混凝土质量缺陷是完全可以避免和预防的。