水利工程施工中质量缺陷及其成因和处理方法

水利工程施工中质量缺陷及其成因和处理方法[摘要]在水利工程施工过程中难免会存在这样那样的质量缺陷。例如，挂帘、

错台、气泡、蜂窝、麻面、裂缝、架空、平整度及钢筋或管件头的外露等。存在缺陷并不可怕，可怕的是不能及时发现、分析原因并做出相应的补救措施和处理。

【关键词】混凝土；施工；缺陷；处理

“千里之堤，溃于蚁穴”。一个看来不起眼的小小的瑕疵或许会成为日后严重后果的“罪魁祸首”。因此，质量是水利工程的重中之重。水利工程中的质量缺陷主要有挂帘、错台、气泡、蜂窝、麻面、裂缝、架空、平整度及钢筋或管件头的外露等。

1．混凝土缺陷处理

1.1表面缺陷类型

混凝土表面缺陷主要包括表面蜂窝、麻面、气泡、错台、挂帘、外露钢筋和管件头等。

1.2原因分析

质量标准的提高，使合同标书中规定的合格产品成为缺陷产品；混凝土中引气剂掺量过多；浇筑过程中混凝土欠振；模板底口与老砼没贴紧。

1.3表面缺陷分区标准

以构皮滩大坝工程为例，按工程主体建筑运行和功能，将砼表面缺陷分为两大类：A类为过流面，B类为非过流面。A类又分为A-1区、A-2区，B类又分为B-1、B-2、B-3区。

A-1区：高速水流作用，运行要求高，日后检修困难的部位。

A-2区：长期运行在水下，主要受低速流水的作用。

B-1区：有外观要求的永久暴露面。

B-2区：无外观要求的永久暴露面和隐蔽面。

1.4缺陷处理技术措施

1.4.1表面蜂窝麻面气泡的处理

A-1区：缺陷深度小于5mm，只作为打磨处理。磨除厚度不小于5mm，磨平后表面涂一层环氧基液；缺陷深度大于5mm，凿成四边形或多边形平面形状，内角为72°～-250°；麻面砼凿除最深部位的凿除厚度不小于5mm，平面边缘成直角，顶角90°-100°，修补材料：顶平面侧面用环氧砂浆或丙乳浆底面用预缩砂浆或环氧砂浆，日照部位选用丙乳砂浆。

A-2、B-1区：缺陷深度小于10mm，对A-2区打磨或凿除后用环氧砂浆修补；对B-2区打磨或凿除后用乳砂浆修补。缺陷深度大于10mm，对打磨或凿除后用丙乳砂浆修补，凿除深度不小于25mm；对A-2侧凿至密实砼面，填环氧砂浆或丙乳砂浆。

B-2区：缺陷深度小于10mm，不作处理。缺陷深度大于或等于10mm且小于或等于25mm，凿至密实砼面，用环氧砂浆或丙乳砂浆修补。缺陷深度大于25mm，周边用砂轮机切割成规则形状，凿至密实砼面，预缩砂浆修补。

1.4.2错台、挂帘的处理

A-1区：采用凿除及砂轮打磨，与周边砼保持平顺，顺水流方向坡度小于或等于1：30，垂直水流方向小于或等于1：10。

A-2区：采用凿除及砂轮打磨，与周边砼保持平顺，顺接坡度小于或等于1：

10。

B-1、B-2区：采用凿除及砂轮打磨，与周边砼保持平顺，满足外观要求，坡度可放宽至1:1。B-3区中小于5mm的错台和预制廊道的错台可不作处理。

1.4.3外露钢筋头、管件头的处理

A-1区：将外露钢筋头、管件头用砂轮机沿砼面切割掉，用砂轮切割成规则的周边，凿深25mm后割除漏出的头，将孔内的残碴清除并清洗干净，填预缩砂浆夯实抹平。

A-2区：将外露钢筋头、管件头用砂轮机沿砼切除，并磨至砼面1-2mm，清洗干净用风管吹干后，用环氧胶泥抹平。

B-1、B-2区：将外露钢筋头管件头、用砂轮机沿砼切除，并与周边砼磨平，用防锈材料涂刷2-3遍。

2.砼施工温控和防裂

温控和防裂是砼施工过程的重点和难点。针对砼施工温控和防裂提出以下几点施工措施来说明。

2.1降低砼出机口温度

（1）预冷骨料。采用地笼取料，堆料高度严格保证6米以上，骨料平均温度不高于月平均气温；采用二次风冷骨料新工艺，骨料二次筛分后进行一次风冷，骨料温度冷却至6～8℃在拌合楼料仓内连续对骨料进行二次风冷，骨料冷却至2℃以下。

（2）加冷水和片冰拌合砼。低温水可达到3～4℃，片冰温度-8℃左右，进拌合机时可达到-2～-3℃，确保冰的潜热利用。

（3）适当延长水泥的储存时间，使进入拌合机的水泥温度不超过60℃。

2.2降低砼入仓温度和浇筑温度

2.2.1运输设备防晒与隔热

砼运输车侧面贴2cm厚的EPE保温板，外面焊铁皮保护，顶部采用塑料纺织彩条布作活动防晒篷，砼卧罐四周包裹保温被。经过实际测试，当气温在28～30℃时，砼的温度回升不到2℃。

2.2.2拌合楼前喷雾

空车返回拌合楼时，在拌合楼前进行喷雾降温，喷雾装置架设在进入拌合楼前10-25米的道路两侧，略高于汽车，使该范围形成雾状环境，对运输车辆进行降温防晒。通过实际测试，雾区内气温比实际低5～10℃，对砼温控有较大作用。

2.2.3仓面砼隔热防晒

在高温季节浇筑砼时，为防止预冷砼温度回升过快，浇筑过程中随时采用保温被隔热防晒，使砼浇筑回升值降低0.5-2.0℃，正午高温时段可减少温升2-4℃，收仓后用保温被保温，可使砼早期最高温度降低0.4℃左右，保温时间以1～2天为宜，过长会影响砼表面散热，而且夜间气温较低时揭开散热，效果会更好。

2.2.4仓面喷雾

采用喷雾机喷雾。随着离喷头距离的不同，砼仓面温度有不同程度的降低，离喷头俞近，仓面砼温度降低幅度越大。仓面喷雾后，砼温度较环境温度最大降幅可达12.2℃，在离喷头9～12米范围内可降温6～10℃，距离喷雾机18米，降温1～3℃。喷雾机有仰角时降温效果更好，而且降低温度也较均匀。

2.3降低水化热温升和砼最高温度

2.3.1原材料的优选

根据工程实际情况，对水泥品种、标号，减水剂，引气剂等进行优选。

2.3.2砼配合比的优化

砼配合比优化的目的就是要在不降低砼的基本性能前提下，减少水泥用量。

2.4通水冷却

采用初期通水冷却削减高温季节浇筑层水化热温升。根据前述坝体最高温度计算成果，坝体混凝土浇筑过程中4～10月浇筑的基础约束区混凝土需要通制冷水冷却；脱离约束区混凝土也宜进行初期通水冷却。初期通水冷却不仅可削减2～4℃最高温度峰值，还可使高温季节浇筑的混凝土达到最高温度后降低至25～27℃，减少后期通水时间。

采用中期通水削减坝体内外温差，每年入冬前进行中期通水冷却，将当年浇筑的混凝土温度降至冬季坝体内部设计允许最高温度。

2.5冬季表面保温

工程实践研究表明,气温骤降是引起大体积混凝土表面裂缝的主要客观原因。构皮滩大坝主要采用聚乙烯卷材进行表面保温,保温被厚度根据招标文件要求的等效放热系数和保温材料原保温特性换算,一般为1.2-2.3cm。

保证保温效果的关键在于确保保温被干燥。冬季保温时必须做到仓面无积水,并尽量采用不吸水的保温材料。

3.裂缝处理

3.1裂缝成因分析

砼骨料采用干缩性大、易产生干缩裂缝的花岗岩等人工砂石料。工程所在地区气候多变，气温骤变难于撑握，导致部分砼保温措施不善，产生温度裂缝。某些特殊部位不同标号的砼之间存在层间温差，产生温度裂缝。结构分层上的错缝由于砼干缩而产生裂缝。

3.2技术处理措施与灌浆工艺流程

3.2.1技术处理方案

A类：沿裂缝表面凿成下口5cm*5cm的矩形槽，冲洗干净，用风管吹干，填筑预缩砂浆。

B类：已开槽的裂缝打骑缝孔，孔径φ25，孔距30cm，孔深15～20cm，呈梅花型布置，用堵水宝埋设灌浆嘴进行化灌浆处理，灌浆压力0.15～0.3Mpa，灌浆材料LPL。

C类：除按B类方式处理外，距裂缝30cm补打孔径为φ25的斜孔灌浆，倾角为60°，孔深70cm，孔距30cm，灌浆压力0.3～0.5Mpa，灌浆材料LPL。

灌后处理：采用普通灌浆嘴的灌后待化学灌浆固化，割除灌浆嘴，用砂轮机磨平，清洗干净，烘干，表面刮环氧胶泥；采用卡塞嘴的，灌后取下卡塞，将卡塞留下的孔洞清洗干净，吹干，用预缩砂浆回填密实。

3.2.2灌浆工艺流程：钻孔→清缝→埋管→嵌缝→灌浆→封孔→检查

3.3裂缝处理程序

对裂缝进行检查，分类编号，绘制素描资料，将素描资料呈报给监理工程师。经监理工程师批准后开始灌浆。灌浆完毕后，与监理、设计、业主进行联合检查。经检查裂缝不张开、表面不潮湿、不渗水的为合格，否则为不合格，返工重灌浆处理，直到合格为止。

4.结语

兴修水利工程的目的是了造福人类，但如果质量得不到保证将会造成严重的后果，不但不能造福人类，反而会带来灾难。所以质量的重要地位是不可动摇的。我们应当从工程实践中不断地学习，改进质量管理体系，提高工程质量。