淺談南水北調中線工程混凝土質量缺陷處理技術

王波袁波

淺談南水北調中線工程混凝土質量缺陷處理技術

王波袁波

南水北調中線干線工程全長1400多千米，各類跨越、交叉建筑物多。在混凝土工程施工過程中，往往發生一些建筑物表面蜂窩、麻面、孔洞、缺損、掛簾、錯臺、裂縫等混凝土質量缺陷。本文從混凝土缺陷的檢查方法、缺陷分類、產生原因及處理驗收程序、防治措施、缺陷處理、質量保證措施等方面淺談南水北調中線工程混凝土質量缺陷處理技術。

一、混凝土缺陷的檢查方法、分類及處理、驗收程序

混凝土缺陷檢查主要包括部位、類型、程度和規模，為缺陷分類、修補處理提供基本資料。混凝土表面缺陷在拆模后可直接發現，檢查時所用工具有鋼尺、靠尺、塞尺等。

根據混凝土結構質量缺陷所處的工程部位、嚴重程度以及對結構安全、運行及外觀影響程度，混凝土結構質量缺陷分為三類，依據《混凝土結構質量缺陷及裂縫處理技術規定（試行）》判定缺陷的類別。

Ⅰ類質量缺陷為：未達到設計或合同技術要求，但對結構安全、運行無影響，僅對外觀有較小影響的混凝土結構質量缺陷。

處理程序：將檢查結果（詳細記錄、繪制缺陷位置圖、影像資料）及擬采用的處理方案報送監理批準后進行處理。由監理單位會同施工單位對處理結果進行檢查驗收。

Ⅱ類外觀質量缺陷：未達到設計或合同技術要求，對結構安全、運行、外觀有一定影響，經常規處理后，不影響結構正常使用和壽命的混凝土結構質量缺陷。

處理程序：將檢查結果（詳細記錄、繪制缺陷位置圖、影像資料）及原因分析和擬采用處理方案報送監理單位，修補前經建設、監理、設計、施工四方聯合檢查驗收，處理修補方案經監理批準后實施修補。由監理單位組織建設、設計、施工單位，對處理結果進行檢查及驗收。處理及驗收結果上報建設單位備案。

Ⅲ類質量缺陷：對結構安全、運行、外觀有影響，需進行加固、補強等特殊處理，處理后，不影響結構正常使用和壽命的混凝土結構質量缺陷。

缺陷處理和驗收程序與Ⅱ類相同，必要時需委托有資質的設計單位，對有缺陷結構和處理后結構的安全性進行復核。

二、混凝土工程質量防治措施

1.蜂窩、麻面、露筋、孔洞防治措施

混凝土配制時應計量準確，嚴格控制水灰比，攪拌均勻具有良好的和易性。混凝土入模后振搗要嚴格控制操作程序，振搗密實。

模板表面要潔凈，其上的水泥浮灰要清除干凈；鋼模板要涂滿脫模劑；木模板在混凝土入模前要保持充分濕潤；模板拼縫必須嚴密，拼縫處可加設密封條，以防混凝土漏漿。

嚴格控制混凝土入模時的自由落差，當澆筑高度超過2m時，增設串筒、溜槽，以防混凝土產生離析現象。

鋼筋綁扎要加設墊塊，墊塊綁扎要牢固可靠，以防混凝土澆筑時墊塊脫落、鋼筋移位。

在鋼筋密集處，要按規范及設計要求正確處理好鋼筋的下料和綁扎，留有混凝土中石子通過間隙，也可采用與混凝土同強度的細石混凝土分層澆筑，有必要時可提高細石混凝土一個強度等級。

2.結構表面缺棱、掉角、掛簾、錯臺或結構發生裂縫防治措施

做好模板及支撐系統的設計，使其具有足夠的剛度、強度和穩定性，以滿足上部荷載的需要，模板拼縫必須嚴密，拼縫處可加設密封條，以防混凝土漏漿。

嚴格控制混凝土的水灰比，使其具有良好的和易性，控制混凝土的使用時間。

澆筑完畢的混凝土在規定時間內要進行澆水養護，保證混凝土表面始終處于濕潤狀態，特別是大體積混凝土由于水化熱,其內外溫差較大，澆筑后的養護工作更為重要。

嚴格控制施工荷載，適當放慢施工速度。嚴格控制拆模時間，防止拆模過早，拆模時按拆模方案進行，嚴禁強撬硬別，用力過猛，損壞結構棱角。

加強成品保護，防止結構構件被碰撞而致損壞。

三、混凝土質量缺陷處理技術

1.表面抹漿修補

（1）對數量不多的小蜂窩、麻面、露筋、錯臺、掛簾的混凝土表面，按照《混凝土結構質量缺陷及裂縫處理技術規定（試行）》，使用丙乳產品對缺陷部位采取如下步驟進行處理：

清理：為保證丙乳水泥素漿與混凝土面緊密結合，用砂輪機或鋼絲刷將要處理部位的灰塵清除掉，用清水將表面清理干凈。

打底：用丙乳液涂刷處理部位。

涂刷丙乳砂漿：在需要處理部位用小刷子涂抹丙乳砂漿，并抹平。該層丙乳砂漿要有一定稠度，以便填平、充實。丙乳砂漿的灰砂比為1∶1～1∶2（重量比）。

罩面：待第一層丙乳漿基本固化后，用刮刀刮第二層丙乳砂漿。該層丙乳砂漿要求薄而均勻，并且表面要平整光滑，無施工涂抹痕跡及劃痕等現象。

養護：處理完成后在表面涂刷養護劑進行養護。

（2）寬度和深度較大的裂縫采取如下施工步驟：

清理：將裂縫附近的混凝土表面鑿毛或沿裂縫方向鑿成深為15～20mm、寬為100～200mm的V形凹槽，然后用清水將表面清理干凈。

打底：用丙乳液涂刷處理部位。

涂刷丙乳砂漿：在需要處理部位用小刷子涂抹丙乳砂漿，并抹平。這層丙乳砂漿要有稠度，以便填平、充實。丙乳砂漿的灰砂比為1∶1～1∶2（重量比），丙乳摻量為水泥用量的20% ～30%。

罩面：待第一層丙乳漿基本固化后，用刮刀刮第二層丙乳砂漿。這層丙乳砂漿要求薄而均勻，并且表面要平整光滑，無施工涂抹痕跡及劃痕等現象。

養護：處理完成后在表面涂刷養護劑進行養護。

2.細石混凝土填補

當蜂窩比較嚴重或露筋較深時，應按其全部深度鑿去薄弱的混凝土和個別突出的骨料顆粒，然后用鋼絲刷或加壓水洗刷表面，用比原混凝土等級提高一級的細骨料混凝土填補并仔細搗實。

對于孔洞，可在舊混凝土表面采用處理施工縫的方法處理。將孔洞處不密實的混凝土突出的石子剔除，并鑿成斜面避免死角；然后用水沖洗或用鋼絲刷子清刷，充分潤濕后，澆筑比原混凝土強度等級高一級的細石混凝土。細石混凝土的水灰比宜在0.5以內，并可摻入適量混凝土膨脹劑，分層搗實并認真做好養護工作。

較小缺棱掉角可將該處松散石子鑿除，用鋼絲刷刷干凈，清水沖洗后并充分濕潤，用水泥砂漿補齊整。對于較大缺棱掉角，沖洗剔鑿清理后，重新支模，采用高一強度等級的細石混凝土填灌搗實，并做好養護。

3.環氧樹脂修補

按照《混凝土結構質量缺陷及裂縫處理技術規定（試行）》，當裂縫寬度在0.2mm以上時，針對該類缺陷采用樹脂灌漿法修補。具體施工步驟如下：

布孔：按騎縫孔形式埋設灌漿嘴，灌漿嘴距20～30cm（根據縫寬和裂縫類型布置，縫越寬孔距越近，貫穿裂縫布孔要近），一條縫至少布3個灌漿嘴，灌漿嘴兼排氣嘴和出漿嘴作用。

基面清理：利用角磨機將裂縫兩側5cm范圍內基面灰塵、雜物清理干凈。

灌漿嘴粘貼、封縫:按照布孔位置粘貼灌漿嘴，并利用結構膠封縫。

壓氣試驗、試漏：待結構膠固化后進行壓氣試驗，壓氣的主要目的是為了解灌漿孔（嘴）與裂縫暢通情況，以確定是否可以灌漿或是否需要重新埋設灌漿嘴，檢查封縫是否有效，有無漏氣現象。壓氣所用的壓力不得超過設計灌漿壓力，灌漿壓力為 0.1～0.4MPa。

配制漿液：根據處理裂縫的要求配制漿液，擬采用SK-E改性環氧灌漿材料。

灌漿：灌漿前，應將所有孔（嘴）上的閥門全部打開，用壓縮空氣將孔內、縫內的積水盡量吹擠干凈，并爭取達到處于干燥或無水狀態，然后準備灌漿。根據裂縫情況選擇灌漿方法，對細微裂縫，需用較長凝結時間的漿液；對較寬裂縫，需用較短凝結時間漿液。

灌漿順序按由深到淺、由下而上的順序進行灌漿，灌漿壓力為0.1～0.4MPa，當上部灌漿嘴有漿液流出時，及時塞緊上部漏漿的灌漿嘴。灌漿的結束標準是以不吸漿為原則，如吸漿率小于0.01L/min，并維持適當時間（一般15min），亦可作為結束標準，停止灌漿。對于貫穿裂縫，如果第一個進漿孔進漿量大于布孔間體積3～5倍時其相鄰出漿孔仍未出漿，則移至第二個灌漿孔進行下序施工。如各出漿孔仍不出漿，在第一次灌注完成后，報請建設單位和監理單位同意后再進行第二次灌漿，施工工藝同第一次。

對于不出漿的灌漿嘴，若是單獨一個嘴不出漿，不再灌漿；若是連續兩個或大于兩個灌漿嘴不出漿，在兩個不出漿灌漿嘴之間加一個灌漿嘴，并在適當的位置加出漿嘴（出氣嘴），進行二次灌漿。若二次灌漿不出漿，則不再灌漿。

沖洗灌漿設備管路:灌漿結束后，關閉孔（嘴）口閥門，立即拆卸管路，并用丙酮沖洗管路和設備。裂縫化學灌漿結束，待灌漿材料達到齡期有一定強度，鑿除清理掉灌漿嘴及封縫膠。

四、質量檢查及質量保證措施

混凝土缺陷處理是一項非常重要而又非常細致的工作，修補技術性強，工藝過程控制是關鍵，應貫徹“預防為主”的方針，力爭減少和避免各類缺陷的發生。修補工作的前提是對缺陷進行必要的調查，查明發生的原因，對缺陷進行分類，以便“對癥下藥”。

（1）成立缺陷修補處理隊伍，經上崗培訓方可進行缺陷修補作業。施工前組織對施工人員進行技術交底，保證每個參與缺陷修補的工人正確理解缺陷修補的要求。

（2）缺陷修補施工前，由施工單位質量檢驗部門和監理單位對缺陷進行鑒定，做好缺陷記錄，嚴格按缺陷管理的相關要求進行處理。

（3）每次修補用的原材料要經過檢驗合格。

（4）缺陷部位鑿除清洗后，要經過驗收方可修補。嚴禁私自處理，凡私自處理的部位，要鑿除后重新處理，并追究相關人員的責任。

（5）養護到位與否，直接關系到修補材料的強度，要指派專人負責養護工作。

（6）嚴格按《混凝土結構質量缺陷及裂縫處理技術規定（試行）》的要求對缺陷修補的每道工序進行檢查，修補處理的每道工序應有相應的質量檢查記錄，填寫相應的表格，相關責任人員要簽字，及時整理歸檔，以備后查。做好缺陷修補施工記錄：缺陷部位、形態、修補材料、工藝、時間等。

質量缺陷處理的檢查控制應嚴格按照質量管理要求進行，主要質量檢查項目：

（1）嚴格依據丙乳砂漿配合比進行拌制，進行原材料檢驗、稱量。

（2）對裂縫處理按照上述工序及內容處理完畢，達到10d齡期后，由第三方試驗室依據《水工建筑物化學灌漿施工規范》（DL/T5406-2010）對裂縫進行壓水試驗。壓水試驗檢查孔，每條裂縫至少布置一個檢查孔。

（3）在處理過程中保證周圍混凝土或結構物不受損傷■

（作者單位：中水淮河規劃設計研究有限公司230601河南省水利第一工程局450000）