罗海龙　梁振海　张恒珍

摘要 在混凝土施工中,往往由于施工方法不当、工艺操作不严,造成各种质量事故与缺陷,不但影响建筑物结构美观,严重者可导致渗水、漏水、低强,降低建筑物耐久性。因此,对那些发生在工程施工中的各种质量事故和缺陷,要及时补救和修复,使其满足设计要求,并就混凝土施工中常见的几种质量事故和缺陷的补强措施进行了论述。

关键词 混凝土施工;质量事故;缺陷;处理措施

中图分类号 TU755 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2009)13-0263-02

1 混凝土内部骨料分离架空检查与补强

在建筑物施工中,常因混凝土砂浆填充不足发生骨料分离,严重者称空洞;深度不超过最大骨料粒径者,称蜂窝;混凝土表面水泥砂浆不致密者,称麻面。

1.1 混凝土骨料架空的危害性

在建筑物重要部位发生较大的混凝土骨料架空现象,对建筑物危害相当严重。混凝土内部骨料架空将降低混凝土的密实性、抗渗性、抗冻性和容重,因而降低建筑物的安全度和耐久性。尤其是水工建筑物,当混凝土骨料的架空体与止水相通时,会导致渗水、漏水。当架空出现在受力钢筋层附近时,会降低混凝土与钢筋的握裹力,使钢筋生锈、氧化,危及结构的正常使用,当溢流坝面出现蜂窝、麻面时,易遭磨损和气蚀破坏。局部范围内的封闭性架空,对建筑物结构危害不大(重要受力部位除外)。

1.2 混凝土架空的检查方法

目前工程常用的方法仍然是以打孔检查为主,常用的有风钻孔和机钻孔,检查手段主要有压水、注水和压风。大范围内的串漏架空、打孔压水或压风检查时,表现为串漏、不起压、其水或风供不应求。有的工程采用了无破损检查法,如超声波和回弹仪法。回弹仪法只能测表面和一定深度,由于强度和密实度相关,故亦查明表层混凝土的施工质量。

1.3 混凝土内部架空补强处理方法

水泥灌浆是处理混凝土内部架空的基本方法,即通过施工记载,对有疑问的部段打检查孔,一旦发现内部架空,就把检查孔作为灌浆孔,同时把指定的灌浆孔也作为检查孔,分序灌浆,少打孔,多灌浆,灌浓浆或砂浆。灌浆前,孔内应尽量避免进水或少进水;灌浆中,应注意选择位置适中、畅通良好的排水和排气孔,钻孔孔径要尽量小,尽可能采用风钻干孔钻进,因钻机需注水,会稀释浆液的浓度,影响补强质量。但钻孔深度超过10m、风钻钻孔有困难时,必须采用钻机钻孔,考虑到水的稀释影响,灌浆浓度一定要大于风钻钻孔灌浆时的浓度。

2 混凝土表面缺陷和结构尺寸缺陷的补强处理

2.1 缺陷种类

混凝土的表面缺陷和外形结构尺寸缺陷,可直观量测,根据缺陷的形态、产生原因和危害大小,一般有以下几类:一是蜂窝麻面和空洞。是由于施工过程中混凝土骨料严重分离,漏振或砂浆流失造成的,也是最常见缺陷。二是外形轮廓尺寸存在偏差,是由于施工测量放线错误或模板支立不牢所致。三是表面不平、错台、陡坎,是由于施工抹面工艺不及时或模板不牢固造成的。四是泄水建筑物表面由于早期过水冲刷破坏形成的沟槽、浅槽和冲坑。

2.2 常见的混凝土表面缺陷的补强处理方法

对有抗磨、抗冲刷要求的溢流面,一旦出现表面缺陷或因施工需要预留孔洞而竣工后又需要处理的部位,应用丙乳丙烯酸脂共聚乳液简称丙乳砂浆填补(目前应用最多)。预留孔洞较大时,要凿挖成阶梯或错台,但阶梯和错台的棱角处应倒角,防止混凝土受力后,应力集中而破坏。对水下潮湿面出现的缺陷,一般要选择抗水、早强、快硬性材料,如水玻璃等。对在施工中,混凝土断面结构尺寸超越和低于设计轮廓线时,目前普遍采用以下几种形式:因模板走样所造成的超浇部分,一般采用凿除后抹面,若超浇较多可采用先打防震孔再进行小药量爆破炸除或用膨胀炸药炸除后,再根据要求研究表面的处理方法。因施工失误造成混凝土结构尺寸小于设计轮廓线需补充混凝土满足设计要求时,处理的方法主要有:一是凿毛后在老混凝土表面上打锚筋孔,用锚筋连接新老混凝土;二是把老混凝土表面凿成阶梯、台阶、铺装螺纹防裂筋,以防新老混凝土之间裂缝。防裂钢筋应在φ12以上,间距应不大于20cm。

3 混凝土裂缝检查与处理方法

3.1 裂缝的种类和产生的原因

混凝土应力集中造成裂缝;冬季混凝土施工由于保温条件不良,混凝土内外温差大产生温度裂缝;悬臂承重段混凝土提前受力而产生拉应力裂缝;终凝后养护不及时产生的干缩裂缝等。

3.2 裂缝检查

裂缝检查的目的是掌握其形态、性状,为分析裂缝产生原因、危害性和处理方法提供依据,检查项目包括缝长、缝宽、缝深、延伸方向、缝的宽度随气温变化影响和荷载的关系等。一般检查的方法有以下几种:一是普查。用肉眼观测裂缝的部位和走向,用仪器和尺量测缝宽和缝长,并将成果绘制成图。二是超声波探测。三是钻孔压水法。采用机钻钻孔进行压水,根据缝面渗水情况判断缝深。四是经验判断法。根据大量裂缝深度调查统计,一般裂缝深度是缝宽的3 000倍左右,如裂缝宽度1mm,则缝深约3m。

3.3 裂缝处理

混凝土工程在裂缝的处理上,应根据裂缝所在部位的重要性来决定处理方法。基本方法是灌浆处理,有的工程还采用了缝口防渗和表面保护。对受力结构有影响的重大裂缝,还应经过计算采用预应力钢丝束、张拉锚固、减压排水等综合处理。

4 混凝土缺陷处理实例

随着科学技术的发展,一些新技术、新材料、新工艺不断被引进和开发。2000年建成的辽宁省白石水库建筑物表面缺陷处理材料就完全采用了丙乳(丙烯酸脂共聚乳液简称丙乳)砂浆和丙乳净浆,此种方法施工简便易行,现已经过10年考验,效果良好。

4.1 丙乳砂浆的拌制

丙乳砂浆是由丙乳、水泥、水和砂4种材料组成。水泥用原混凝土同品种水泥,砂子用2.5mm孔径筛过的砂,其细度模数控制在1.8～2.2之间,灰砂比为1∶1,丙乳掺量为水泥用量的27.5%,水灰比为0.2∶1.0。丙乳砂浆要在专用容器内人工拌合,每次拌合量根据施工能力决定,配制好的砂浆一般要求在30min之内用完。

4.2 对麻面、蜂窝及局部骨料分离架空的处理

对麻面、蜂窝和局部骨料架离等部位,要求清除全部疏松的混凝土至密实处。为避免出现薄边断面,周边表面应垂直切除,深度至少30mm。对处理的缺陷部位用清水冲洗干净,并保持饱和湿润,先用丙乳水泥净浆(丙乳∶水泥=1∶2)涂刷层打底,稍后进行填筑,并用力压实,随后抹面,注意向一个方向抹(避免进行反复抹面)。对于仰面厚度超过10mm的部位,要求分层涂抹,每层厚度小于10mm,最后进行抹面压光。

4.3 对“穿裙子”、错台缺陷的处理

对“穿裙子”、错台部位,先用扁铲将所漏灰浆铲除干净,再用手砂轮将错台部位打磨光滑平缓,垂直水流方向错台处理坡度为1∶0.5,顺水流方向为1∶20,冲洗干净后涂刷2～3遍丙乳水泥净浆。

4.4 对裂缝的处理

对缝宽大于0.4mm的裂缝灌浆处理,第1步先沿大于0.4 mm的裂缝骑缝钻孔,每隔50cm钻1个孔,孔深10～20 cm;第2步用细的金属管插入孔中,外露5～10cm,用丙乳水泥砂浆固定,然后将整条裂缝用丙乳水泥净浆涂刷封闭,封闭厚度3mm(缝两侧各富余50mm);第3步待金属管与混凝土结合牢固约24h,与灌浆机相联,用手动压浆机向缝内灌丙乳水泥净浆(水泥∶硅粉∶丙乳∶水=1∶0.1∶0.3∶2.0)封闭。缝宽在0.25～0.40mm之间的裂缝采用密封处理。首先用小毛刷将裂缝基础面清除干净,清水湿润24h,再用丙乳水泥净浆(水泥∶硅粉∶丙乳∶水=1∶0.1∶0.2∶0.1)封闭,直接抹面,厚度3mm(缝两侧各富余50mm)。对于缝宽小于0.25mm的裂缝不处理。

4.5 养护

因修补的体积相对较小且浅薄,老混凝土很易吸走填料中的水分,或因修补早期水分蒸发过多导致修补体发生干缩裂缝、起皮或表面质量下降。因此,修补后要立即进行喷雾养护,对于侧立面或顶面缺陷修补部位,一般喷水养生比较困难,宜用养护剂喷涂养生(养护剂是一种水溶石硝液体),或湿麻袋覆盖。不论何种方法均应养护7d以上。