談混凝土施工中幾種常見質量事故和缺陷的處理措施

羅海龍　梁振海　張恒珍

摘要 在混凝土施工中,往往由于施工方法不當、工藝操作不嚴,造成各種質量事故與缺陷,不但影響建筑物結構美觀,嚴重者可導致滲水、漏水、低強,降低建筑物耐久性。因此,對那些發生在工程施工中的各種質量事故和缺陷,要及時補救和修復,使其滿足設計要求,并就混凝土施工中常見的幾種質量事故和缺陷的補強措施進行了論述。

關鍵詞 混凝土施工;質量事故;缺陷;處理措施

中圖分類號 TU755 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2009)13-0263-02

1 混凝土內部骨料分離架空檢查與補強

在建筑物施工中,常因混凝土砂漿填充不足發生骨料分離,嚴重者稱空洞;深度不超過最大骨料粒徑者,稱蜂窩;混凝土表面水泥砂漿不致密者,稱麻面。

1.1 混凝土骨料架空的危害性

在建筑物重要部位發生較大的混凝土骨料架空現象,對建筑物危害相當嚴重。混凝土內部骨料架空將降低混凝土的密實性、抗滲性、抗凍性和容重,因而降低建筑物的安全度和耐久性。尤其是水工建筑物,當混凝土骨料的架空體與止水相通時,會導致滲水、漏水。當架空出現在受力鋼筋層附近時,會降低混凝土與鋼筋的握裹力,使鋼筋生銹、氧化,危及結構的正常使用,當溢流壩面出現蜂窩、麻面時,易遭磨損和氣蝕破壞。局部范圍內的封閉性架空,對建筑物結構危害不大(重要受力部位除外)。

1.2 混凝土架空的檢查方法

目前工程常用的方法仍然是以打孔檢查為主,常用的有風鉆孔和機鉆孔,檢查手段主要有壓水、注水和壓風。大范圍內的串漏架空、打孔壓水或壓風檢查時,表現為串漏、不起壓、其水或風供不應求。有的工程采用了無破損檢查法,如超聲波和回彈儀法。回彈儀法只能測表面和一定深度,由于強度和密實度相關,故亦查明表層混凝土的施工質量。

1.3 混凝土內部架空補強處理方法

水泥灌漿是處理混凝土內部架空的基本方法,即通過施工記載,對有疑問的部段打檢查孔,一旦發現內部架空,就把檢查孔作為灌漿孔,同時把指定的灌漿孔也作為檢查孔,分序灌漿,少打孔,多灌漿,灌濃漿或砂漿。灌漿前,孔內應盡量避免進水或少進水;灌漿中,應注意選擇位置適中、暢通良好的排水和排氣孔,鉆孔孔徑要盡量小,盡可能采用風鉆干孔鉆進,因鉆機需注水,會稀釋漿液的濃度,影響補強質量。但鉆孔深度超過10m、風鉆鉆孔有困難時,必須采用鉆機鉆孔,考慮到水的稀釋影響,灌漿濃度一定要大于風鉆鉆孔灌漿時的濃度。

2 混凝土表面缺陷和結構尺寸缺陷的補強處理

2.1 缺陷種類

混凝土的表面缺陷和外形結構尺寸缺陷,可直觀量測,根據缺陷的形態、產生原因和危害大小,一般有以下幾類:一是蜂窩麻面和空洞。是由于施工過程中混凝土骨料嚴重分離,漏振或砂漿流失造成的,也是最常見缺陷。二是外形輪廓尺寸存在偏差,是由于施工測量放線錯誤或模板支立不牢所致。三是表面不平、錯臺、陡坎,是由于施工抹面工藝不及時或模板不牢固造成的。四是泄水建筑物表面由于早期過水沖刷破壞形成的溝槽、淺槽和沖坑。

2.2 常見的混凝土表面缺陷的補強處理方法

對有抗磨、抗沖刷要求的溢流面,一旦出現表面缺陷或因施工需要預留孔洞而竣工后又需要處理的部位,應用丙乳丙烯酸脂共聚乳液簡稱丙乳砂漿填補(目前應用最多)。預留孔洞較大時,要鑿挖成階梯或錯臺,但階梯和錯臺的棱角處應倒角,防止混凝土受力后,應力集中而破壞。對水下潮濕面出現的缺陷,一般要選擇抗水、早強、快硬性材料,如水玻璃等。對在施工中,混凝土斷面結構尺寸超越和低于設計輪廓線時,目前普遍采用以下幾種形式:因模板走樣所造成的超澆部分,一般采用鑿除后抹面,若超澆較多可采用先打防震孔再進行小藥量爆破炸除或用膨脹炸藥炸除后,再根據要求研究表面的處理方法。因施工失誤造成混凝土結構尺寸小于設計輪廓線需補充混凝土滿足設計要求時,處理的方法主要有:一是鑿毛后在老混凝土表面上打錨筋孔,用錨筋連接新老混凝土;二是把老混凝土表面鑿成階梯、臺階、鋪裝螺紋防裂筋,以防新老混凝土之間裂縫。防裂鋼筋應在φ12以上,間距應不大于20cm。

3 混凝土裂縫檢查與處理方法

3.1 裂縫的種類和產生的原因

混凝土應力集中造成裂縫;冬季混凝土施工由于保溫條件不良,混凝土內外溫差大產生溫度裂縫;懸臂承重段混凝土提前受力而產生拉應力裂縫;終凝后養護不及時產生的干縮裂縫等。

3.2 裂縫檢查

裂縫檢查的目的是掌握其形態、性狀,為分析裂縫產生原因、危害性和處理方法提供依據,檢查項目包括縫長、縫寬、縫深、延伸方向、縫的寬度隨氣溫變化影響和荷載的關系等。一般檢查的方法有以下幾種:一是普查。用肉眼觀測裂縫的部位和走向,用儀器和尺量測縫寬和縫長,并將成果繪制成圖。二是超聲波探測。三是鉆孔壓水法。采用機鉆鉆孔進行壓水,根據縫面滲水情況判斷縫深。四是經驗判斷法。根據大量裂縫深度調查統計,一般裂縫深度是縫寬的3 000倍左右,如裂縫寬度1mm,則縫深約3m。

3.3 裂縫處理

混凝土工程在裂縫的處理上,應根據裂縫所在部位的重要性來決定處理方法。基本方法是灌漿處理,有的工程還采用了縫口防滲和表面保護。對受力結構有影響的重大裂縫,還應經過計算采用預應力鋼絲束、張拉錨固、減壓排水等綜合處理。

4 混凝土缺陷處理實例

隨著科學技術的發展,一些新技術、新材料、新工藝不斷被引進和開發。2000年建成的遼寧省白石水庫建筑物表面缺陷處理材料就完全采用了丙乳(丙烯酸脂共聚乳液簡稱丙乳)砂漿和丙乳凈漿,此種方法施工簡便易行,現已經過10年考驗,效果良好。

4.1 丙乳砂漿的拌制

丙乳砂漿是由丙乳、水泥、水和砂4種材料組成。水泥用原混凝土同品種水泥,砂子用2.5mm孔徑篩過的砂,其細度模數控制在1.8～2.2之間,灰砂比為1∶1,丙乳摻量為水泥用量的27.5%,水灰比為0.2∶1.0。丙乳砂漿要在專用容器內人工拌合,每次拌合量根據施工能力決定,配制好的砂漿一般要求在30min之內用完。

4.2 對麻面、蜂窩及局部骨料分離架空的處理

對麻面、蜂窩和局部骨料架離等部位,要求清除全部疏松的混凝土至密實處。為避免出現薄邊斷面,周邊表面應垂直切除,深度至少30mm。對處理的缺陷部位用清水沖洗干凈,并保持飽和濕潤,先用丙乳水泥凈漿(丙乳∶水泥=1∶2)涂刷層打底,稍后進行填筑,并用力壓實,隨后抹面,注意向一個方向抹(避免進行反復抹面)。對于仰面厚度超過10mm的部位,要求分層涂抹,每層厚度小于10mm,最后進行抹面壓光。

4.3 對“穿裙子”、錯臺缺陷的處理

對“穿裙子”、錯臺部位,先用扁鏟將所漏灰漿鏟除干凈,再用手砂輪將錯臺部位打磨光滑平緩,垂直水流方向錯臺處理坡度為1∶0.5,順水流方向為1∶20,沖洗干凈后涂刷2～3遍丙乳水泥凈漿。

4.4 對裂縫的處理

對縫寬大于0.4mm的裂縫灌漿處理,第1步先沿大于0.4 mm的裂縫騎縫鉆孔,每隔50cm鉆1個孔,孔深10～20 cm;第2步用細的金屬管插入孔中,外露5～10cm,用丙乳水泥砂漿固定,然后將整條裂縫用丙乳水泥凈漿涂刷封閉,封閉厚度3mm(縫兩側各富余50mm);第3步待金屬管與混凝土結合牢固約24h,與灌漿機相聯,用手動壓漿機向縫內灌丙乳水泥凈漿(水泥∶硅粉∶丙乳∶水=1∶0.1∶0.3∶2.0)封閉。縫寬在0.25～0.40mm之間的裂縫采用密封處理。首先用小毛刷將裂縫基礎面清除干凈,清水濕潤24h,再用丙乳水泥凈漿(水泥∶硅粉∶丙乳∶水=1∶0.1∶0.2∶0.1)封閉,直接抹面,厚度3mm(縫兩側各富余50mm)。對于縫寬小于0.25mm的裂縫不處理。

4.5 養護

因修補的體積相對較小且淺薄,老混凝土很易吸走填料中的水分,或因修補早期水分蒸發過多導致修補體發生干縮裂縫、起皮或表面質量下降。因此,修補后要立即進行噴霧養護,對于側立面或頂面缺陷修補部位,一般噴水養生比較困難,宜用養護劑噴涂養生(養護劑是一種水溶石硝液體),或濕麻袋覆蓋。不論何種方法均應養護7d以上。