混凝土施工質量缺陷及預防措施技術

向超

(中國葛洲壩集團股份有限公司第三工程有限公司,湖北宜昌 443002)

混凝土施工質量缺陷及預防措施技術

向超

(中國葛洲壩集團股份有限公司第三工程有限公司,湖北宜昌 443002)

裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此嚴格按規程、規范要求施工,嚴把質量關,防患于未來,盡可能地降低混凝土裂縫的出現;對混凝土裂縫進行認真研究、區別對待,采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展,保證建筑物和構件安全、穩定地工作。

混凝土 缺陷原因 分析處理 預防措施

1 工程概括

引江濟漢作為南水北調中線水源區工程之一，是從長江上荊江河段附近引水至漢江興隆河段、補濟漢江下游流量的一項大型輸水工程。工程的主要任務是向漢江興隆以下河段(含東荊河)補充因南水北調中線調水而減少的水量，干渠全長67.23km。

引江濟漢渠道3標工程區位于江漢平原的腹地，樁號為13+756～18+947，地形平坦開闊，地面高差起伏不大，渠道的兩側均為農田、魚塘及村莊，地面高程在32～34m之間。長度為5.191km，沿線共布置各類建筑物4座，3座排水倒虹吸，1座分水閘。引水干渠設計引水流量350m3/s，最大引水流量500m3/s。

本標段引水干渠按1級建筑物設計，干渠上的跨渠倒虹吸等主要建筑物按1級建筑物設計，倒虹吸的進出口連接建筑物、消能防沖設施、廟湖分水閘后的輸水管、出口連接建筑物、消能防沖設施等次要建筑物按3級建筑物設計。回旋水域建筑等級類別為三類，但水工建筑物按1級設計，其它建筑物按3級設計。

本標段主體工程主要工程量：土方開挖約213萬m3，土石方填筑約115萬m3，混凝土約7萬m3，鋼筋約0.067萬t。

2 混凝土缺陷的原因及分析

混凝土工程質量缺陷有麻面、蜂窩、露筋、裂縫、孔洞、爛邊、爛根、氣泡、爆模、脹模、錯臺、掛簾、夾渣、疏松、外形缺陷、外表缺陷、連接部位缺陷等。

2.1 混凝土麻面

麻面是指混凝土表面呈現出無數綠豆般大小的不規則小凹點，直徑通常不大于5mm。

2.1.1 混凝土麻面成因分析

(1)模板表面未清理干凈，附有水泥漿渣等雜物；(2)澆筑前模板上未撒水濕潤或濕潤不足，混凝土的水分被模板吸去或模板拼縫漏漿，靠近拼縫的構件表面漿少，拆模后出現麻面；(3)混凝土攪拌時間短，加水量不準確致使混凝土和易性差，混凝土澆筑時有的地方砂漿少石子多，形成蜂麻面；(4)混凝土沒有分層澆筑，造成混凝土離析，出現麻面；(5)混凝土入模后振搗不到位，氣泡未能完全排出，拆模后出現麻面；(6)振搗過遲，振搗時已有部分凝固。

2.1.2 混凝土麻面預防措施

(1)模板表面清理干凈，脫模劑應涂刷均勻；(2)混凝土攪拌時間要適宜，一般應為1～2分鐘；(3)澆筑混凝土時，無論那種模型，均需撒水濕潤，但不得積水；(4)澆筑前檢查模板拼縫，對可能漏漿的縫，設法封堵；(5)振搗遵循快插慢拔原則，振動棒插入到拔出時間控制在20S為佳，插入下層5-10cm，振搗至混凝土表面平坦泛漿、不冒氣泡、不顯著下沉為止。

2.1.3 混凝土麻面修補方法

混凝土表面的麻點，對結構無大影響，通常不做處理，如需處理，可采用如下方法：

用稀草酸溶液將該處脫模劑油點或污點用毛刷洗凈，在修補前先用水濕透；修補用的水泥品種必須與原混凝土一致，砂子為細砂，粒徑最大不宜超過1mm，按照漆工刮膩子的方法，將砂漿用刮刀大力壓入麻點，隨即刮平；水泥砂漿的配合比為1：2或1：2.5，由于數量不多，可用人工在小桶中拌勻，隨拌隨用，必要時摻拌白水泥調色；修補完成后，用麻袋進行保濕養護。

2.2 混凝土蜂窩

蜂窩是指混凝土表面無水泥漿，骨料間有空隙存在，形成數量或多或少的窟窿，大小如蜂窩，形狀不規則，露出石子深度大于5mm，深度不漏主筋，可能漏箍筋。

2.2.1 混凝土蜂窩成因分析

(1)模板漏漿或振搗過度，跑漿嚴重致使出現蜂窩；(2)混凝土塌落度偏小，配合比不當或砂、石予、水泥材料加水量計量不準，造成砂漿少、石于多，加上振搗時間不夠或漏振形成蜂窩；(3)混凝土下料不當或下料過高，未設串通使石子集中，造成石子砂漿離析，沒有采用帶漿法下料和趕漿法振搗；(4)混凝土攪拌與振搗不足，使混凝土不均勻，不密實，和易性差，振搗不密實，造成局部砂漿過少。

2.2.2 混凝土蜂窩預防措施

(1)澆筑前檢查并嵌填模板拼縫以免澆筑過程中跑漿；(2)澆筑前澆水濕潤模板以免混凝土的水分被模板吸去；(3)振搗工具的性能必須與混凝土的工作度相適應；振搗工人必須按振搗要求精心振搗，尤其加強模板邊角和結合部位的振搗；(4)混凝土拌制時間應足夠、拌合均勻，坍落度適合；混凝土下料高度超過過2m應設串筒或溜槽：澆灌應分層下料，分層振搗，防止漏振：模板縫應堵塞嚴密，澆灌中，應隨時檢查模板支撐情況防止漏漿；基礎、柱、墻根部應在下部澆完間歇1～1.5h，沉實后再澆上部混凝土，避免出現“爛脖子”。

2.2.3 混凝土蜂窩修補方法

小蜂窩可按麻面方法修補，大蜂窩采用如下方法修補：

(1)將蜂窩軟弱部分鑿去，用高壓水及鋼絲刷將結合面沖洗干凈；(2)修補用的水泥品種必須與原混凝土一致，砂子用中粗砂，按照抹灰工的操作方法用抹子大力將砂漿壓入蜂窩內，刮平，在棱角部位用靠尺將棱角取直；(3)水泥砂漿的配比為1：2到1：3，并攪拌均勻，有防水要求時，在水泥漿中摻入水泥用量1%～3%的防水劑，起到促凝和提高防水性能的目的；(4)修補完成后，用麻袋進行保濕養護。

2.3 混凝土孔洞

孔洞是指砼表面有超過保護層厚度，但不超出截面尺寸1/3缺陷，結構內存在著空隙，局部或部分沒有混凝土。

2.3.1 混凝土孔洞成因分析

(1)內外模板距離狹窄，振搗困難，骨料粒徑過大，鋼筋過密，造成混凝土下料中被鋼筋卡住，下部形成孔洞；(2)混凝土流動性差，或混凝土出現離析，粗骨料同時集中到一起，造成混凝土澆筑不暢形成孔洞；(3)未按澆筑順序振搗，有漏振點形成孔洞；(4)沒有分層澆筑，或分層過厚，使下部混凝土振搗作用半徑達不到，形成松散狀態形成孔洞。

2.3.2 混凝土孔洞預防措施

(1)可采用小料、大料兩種配比的混凝土，前兩斗混凝土拌小料，水平分層澆筑，附著式振搗器振搗，其它部位混凝土采用大料按上述方法澆筑，插入式振搗器振搗；(2)對構件角點和結合部重點檢查，特別注意振搗，不能用機械振搗時，可改用人工插搗，插搗應反復數次，確保混凝土不出現孔隙；(3)混凝土配合比中摻加高效減水劑，確保混凝土流動性滿足工作要求，在混凝土運輸、澆筑的各個環節采取措施保證混凝土不離析；(4)一次卸料過多避免過多，振搗應密實，不允許出現漏振點；(5)嚴防雜物出現在拌制好的混凝土當中。

2.3.3 混凝土孔洞修補方法

(1)修補前用濕麻袋或濕棉紗頭填滿，保持濕潤72h；(2)將修補部位的不密實混凝土及突出的骨料顆粒鑿去，洞口上部向外上斜，下部方正水平；(3)用高壓水及鋼絲刷將基層沖洗干凈；(4)修補用的水泥品種應與原混凝土一致，為減少新舊混凝土之間的空隙，水灰比控制在0.5以內，并摻水泥用量萬分之一的鋁粉；(5)孔洞周圍先抹一層水泥漿，然后用比原混凝土強度高一級的細石混凝土或補償收縮混凝土填補并分層仔細搗實，以免新舊混凝土接觸面上出現裂縫；(6)對于不易清理的較深蜂窩、孔洞，由于清理敲打會加大缺陷尺寸，使結構遭到更大的削弱，應采用水灰比為0.7-1.1的水泥漿液體進行壓漿補強。必要時可在水泥漿中摻入一定量的水玻璃作促凝劑。壓漿孔的位置、數量及深度，應根據蜂窩、孔洞的實際情況和漿液擴散范圍而定，孔數一般不少于兩個，一根壓漿，一根排氣或排除積水。壓漿方法如下：在填補的混凝土凝結2d，即相當于強度達到1.2～1.8N/2mm后，用壓漿機壓漿。壓力6～8個大氣壓，最小為4個。在第一次壓漿初凝后，在用原埋入的管子進行第二次壓漿，大部分都能壓入不少水泥漿，且從排氣管擠出清水。壓漿完畢2～3d后切除管子，剩下的管子空隙以砂漿填補。

2.4 混凝土爛邊和爛根

“爛邊”和“爛根”主要是由于模板拼縫不嚴密、接縫處止漿不好，振搗時混凝土表面失漿造成。漏漿較少時邊角出現“毛邊”，漏漿嚴重出現混凝土蜂窩麻面。

2.4.1 混凝土爛邊和爛根預防措施

(1)接縫處貼橡膠海綿條或土工布止漿，并用鋼木壓板、橡膠壓條止漿；(2)拼縫兩側的振搗器起振時保持同步。

2.4.2 混凝土爛邊和爛根修補方法

漏漿較少時按麻面進行修復，漏漿嚴重時按蜂窩處理辦法進行修復。將爛根處松散混凝土和軟弱顆粒鑿去，洗刷干凈后，支模，永專用灌漿料填塞嚴實，并搗實。

2.5 混凝土裂縫

混凝土的收縮分干縮和自收縮兩種。干縮是混凝土隨著多余水分蒸發，濕度降低而產生體積減少的收縮，其收縮量占整個收縮量的很大部分；自收縮是水泥水化作用引起的體積減少，收縮量只有前者的1/5～1/10。

2.5.1 混凝土裂縫原因分析

(1)由于溫度變化或混凝土縮變的影響，形成裂紋；(2)過度振搗造成離析，表面水泥含量大，收縮量也增大；(3)拆模過早，或養護期內受擾動等因素有可能引起混凝土裂紋發生；(4)未加強混凝土早期養護，表面損失水分過快，造成內外收縮不均勻而引起表面混凝土開裂。

2.5.2 混凝土裂縫預防措施

(1)澆筑完混凝土6h后開始養護，養護齡期為7天，前24h內每2h養護一次，24h后按每4h養護一次，頂面用濕麻袋覆蓋，避免曝曬；(2)振搗密實而不離析，對板面進行二次抹壓，以減少收縮量。

2.5.3 混凝土裂縫修補方法

對于細微裂縫可向裂縫灌入純水泥漿，嵌實再覆蓋養護；或將裂縫加以清洗，干燥后涂刷兩遍環氧膠泥或加貼環氧玻璃布進行表面封閉；對于較深的或貫穿的裂縫，應用環氧樹脂灌漿后表面再加刷環氧樹脂膠泥封閉。

2.6 混凝土氣泡

氣泡屬麻面的范疇，也是常見的缺陷。除不易排氣泡的結構(如倒角等)外，形成氣泡缺陷的原因常見的是澆筑分層厚度過大，氣泡溢出表面的距離大，此時振搗稍有不足，便容易形成氣泡。同時，脫模劑的影響也不容忽視。涂刷在模板表面的脫模劑(隔離劑)一般為油性，如脫模劑濃度過稠、涂刷厚度過大時，在表面張力的作用下，包裹混凝土內的氣體吸附于模板表面，形成較難溢出倉外的氣泡，在混凝土凝固后便成為氣泡缺陷。

2.7 混凝土錯臺和掛簾

錯臺、掛簾 混凝土澆筑產生錯臺缺陷主要是由模板原因造成的。模板設計不合理、模板規格不統一、安裝時模板加固不牢或在澆筑過程中不注意跟進調整，使模板間產生相對錯動，都會引起錯臺。特別是模板下部與老混凝土搭接不嚴密或不牢固，留下縫隙，引起澆筑時漏漿，是產生錯臺和掛簾的主要原因。

2.7.1 混凝土錯臺和掛簾預防措施

為避免混凝土表面出現錯臺、掛簾的現象，要求模板首先要有足夠的剛度且邊緣平整，對已經使用過的模板，安裝前一定要進行校正。其次是模板安裝時，須保證模板間拼接緊密、支撐牢固，整體剛度足夠。特別需加強模板與老混凝土之間的緊固，因為這是錯臺的多發點。如澆筑高度大，最好在上一倉拆模時保留最上一塊模板，與新澆筑倉模板拼接。 同時，須注意混凝土澆筑過程的跟進工作，對模板受力后的變形實時監測，對變形模板及時調整。當混凝土澆至1/3、1/2高度時，需對模板支撐件各緊固一次，待澆筑完成時再緊固一次，可有效防止錯臺、倒簾的現象發生。

2.7.2 混凝土錯臺和掛簾修復方法

主要采用鑿成斜面，形成逐步過渡的形式，一般選用扁平鑿和手砂輪作為工具，斜面的坡度一般大于1：20～1：30，最大不應大于1：10，否則修復的效果不理想。為降低處理難度和避免色差過大，錯臺的處理一般在混凝土拆模后或3天齡期前進行。這種辦法其實是采用過渡的措施來改善觀感，對有嚴重錯臺的缺陷處理效果不佳。

2.8 混凝土的爆模和脹模

爆模和漲模的主要原因是模板的強度不剛度不足造成的。如按預定的工況計算但實際施工時，沒有按預定的工況來操作。造成模板的強度儲備不足而爆模和漲模。

解決方案：加強模板體系的強度與剛度，對主要構件要進行必要的力學計算。嚴格按力學計算模型與工況進行施工。當施工中有違反施工工藝的，要立即制止，觀測模板的變型，如超過一定的限值時，需采用有效措施。防止爆模(如灌入的速度減緩一些，)修補的辦法就是鑿除多余的混凝土，修整平順。

3 結語

混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均質脆性材料。由于由于混凝土施工、本身變形和約束等一系列問題，使混凝土裂縫成了土木、水利、橋梁、隧道等工程中最常見的工程病害。硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，正是由于這些初混凝土建筑和構件通常都是帶縫工作的，由于裂縫的存在和發展通常會使內部的鋼筋等材料產生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗滲能力，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴重的將威脅到人民的生命、財產。

向超(1977—),男,湖北宜昌,本科,工程師,中國葛洲壩集團股份有限公司引江濟漢渠道3標項目部副總經理,長期從事公路和大中型水利工程現場施工管理。