浅谈河口村水库导流洞工程混凝土缺陷修补措施
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关键词：导流洞；混凝土；缺陷；修补
1. 工程概述 河南省河口村水库位于济源市克井镇黄河一级支流沁河最 后一段峡谷出口处，距下游五龙口水文站约 ９ｋｍ。水库控制流域 面积 ９２２３ｋｍ２，占沁河流域面积 ６８．２％，占黄河三花间流域面积 的 ２２．２％。设计防洪标准为 ５００ 年一遇，校核标准为 ２０００ 年一 遇，大坝全长 ４６５．００ｍ，坝顶高程 ２８８．５０ｍ，最大坝高 １２２．５ｍ，总 库容 ３．１７ 亿 ｍ３，是一座以防洪、供水为主，兼顾灌溉、发电、改善 生态、保障南水北调工程防洪安全、为黄河干流调水调沙创造条 件等综合利用的大（Ⅱ）型水利枢纽工程。水库主要工程由混凝 土面板堆石坝、泄洪闸、溢洪道、引水发电系统以及对外交通公 路等主要建筑物组成。 ２＃ 泄洪洞在施工期间承担导流作用，故前期称为导流洞。２＃ 泄洪洞为城门洞型，明流洞，洞身断面尺寸均为 ９．０ｍ×１３．５ｍ， 洞身长 ７４０ｍ。进口底板高程为 ２１０ｍ，进口为塔式框架结构，塔 高 ８６．０ｍ，进水塔设有事故平板门及弧形工作门各一道。导流洞 混凝土浇筑总量 ７．８ 万 ｍ３。 2. 存在混凝土缺陷类型 导流洞洞身衬砌施工过程中出现的混凝土质量缺陷类型如 下： ２．１ 麻面 混凝土表面局部缺浆粗糙，或有许多小凹坑，凹坑深度 ＜１０ｍｍ，但无钢筋和碎石外露。它是由于模板表面粗糙、未清理干 净、润湿不足、漏浆、振捣不实、气泡未排出以及养护不好所致。
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Leabharlann Baidu
《河南水利与南水北调》2 0 1 2 年 第 4 期
施工技术 HENAN
混凝土面有麻面现象。 ３．１．４ 混凝土振捣不密实，混凝土中的气泡未排出，一部分
气泡停留在模板表面，气泡较多时形成麻面，停留气泡少时出现 蜂窝。
３．２ 出现混凝土错台及挂帘的原因分析 混凝土浇筑产生错台缺陷主要是由模板原因造成的。模板 设计不合理、模板规格不统一、安装时模板加固不牢或在浇筑过 程中不注意跟进调整，使模板间产生相对错动，都会引起错台。 特别是模板下部与老混凝土搭接不严密或不牢固，留下缝隙，引 起浇筑时漏浆，是产生错台和挂帘的主要原因。 老混凝土立面不垂直或不平整、分缝线不直、老混凝土出现 竖向错台、新混凝土模板上部拉杆太紧等等。 ３．３ 出现气泡原因分析 形成气泡缺陷的原因常见的是浇筑分层厚度过大、气泡溢 出表面的距离大，此时振捣稍有不足，便容易形成气泡。同时，脱 模剂的影响也不容忽视。涂刷在模板表面的脱模剂（隔离剂）一 般为油性，如果脱模剂浓度过稠、涂刷厚度过大时，在表面张力 的作用下，包裹混凝土内的气体吸附于模板表面，形成较难溢出 仓外的气泡，在混凝土凝固拆模后便成为气泡缺陷。 引气剂产生的密集小气泡、减水剂产生的大气泡、高频振捣 器产生的小气泡等，和配合比有关的气泡如高流态混凝土、加冰 混凝土停留时间长等，这些气泡很难排除干净，而且加气引气剂 的目的是在混凝土中形成密集微气泡，增加混凝土的抗冻性和 耐久性，因此没必要把内部气泡排干净，表面气泡只处理影响美 观的部位即可。 ３．４ 出现裂缝原因分析 混凝土在浇筑过程中裂缝的形成有很多原因，主要有以下 几个方面： ３．４．１ 干缩裂缝 一般是浅层裂缝。产生的原因主要是由于混凝土内外失水 程度不同而导致收缩量变形不同的结果。混凝土受外部环境如 温度、风速等的影响，表面水分损失过快、收缩较大；内部湿度变 化较小收缩较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产 生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低水泥浆体干缩越大，干 缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细 裂缝，宽度多在 ０．０５～０．２ｍｍ 之间，多位于平面几何中心附近。 大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多平行其短向分 布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀，影 响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混 凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的 成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。 ３．４．２ 塑性收缩裂缝 一般是面裂。产生的原因主要是混凝土在终凝前几乎没有强 度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较 大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的 负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗 其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因 素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
２．２ 蜂窝 混凝土表面无水泥砂浆，砂浆少碎石多，碎石之间出现空 隙，形成蜂窝状的孔洞，孔洞深度 ＞１０ｍｍ。它主要是由配合比不 准确、浆少石子多或搅拌不匀、浇筑方法不当、振捣不合理，造成 砂浆与石子分离、模板严重漏浆等原因产生。 ２．３ 错台 两层混凝土之间的模板因加固不牢在浇筑过程中形成的混 凝土错位。 ２．４ 挂帘 在老混凝土面上浇筑新混凝土时，由接缝处模板缝隙流至 老混凝土面上的浆液。 ２．５ 气泡 拆模后混凝土表面出现有气孔状。 ２．６ 裂缝 混凝土硬化过程中，由于混凝土脱水引起收缩或者受温度 高低的温差影响，引起胀缩不均匀而产生的裂缝。 3. 缺陷原因分析 ３．１ 出现蜂窝、麻面原因分析 ３．１．１ 钢模板脱模剂涂刷不均匀，拆模时混凝土表面粘结模 板，造成混凝土面有麻面现象。 ３．１．２ 拆模时间早、漏振、下料方法不对、骨料分离、钢筋网 过密、混凝土坍落度过小、结构形体限制等。 ３．１．３ 模板接缝拼装不严密，灌注混凝土时缝隙漏浆，造成
施工技术 HENAN
《河南水利与南水北调》2 0 1 2 年 第 4 期
浅谈河口村水库导流洞工程 混凝土缺陷修补措施
□杨志超（河南省水利科学研究院） □剑建波（河南省河口村水库工程建设管理局）
摘 要: 混凝土缺陷处理是一项复杂而细致的工作。在混凝土缺陷处理之前，首先要进行详细的调查, 分析混凝土产生缺陷的 原因，避免放矢地制定处理方案。同时，要有一支专业施工队伍，施工前要做出合理的施工组织设计和施工技术交底，施工中要有熟 练的施工技术人员进行操作。在施工过程中，有时还要根据工程具体情况对施工工艺做必要的修改，以保证施工方案的实施。
1. 工程概述 河南省河口村水库位于济源市克井镇黄河一级支流沁河最 后一段峡谷出口处，距下游五龙口水文站约 ９ｋｍ。水库控制流域 面积 ９２２３ｋｍ２，占沁河流域面积 ６８．２％，占黄河三花间流域面积 的 ２２．２％。设计防洪标准为 ５００ 年一遇，校核标准为 ２０００ 年一 遇，大坝全长 ４６５．００ｍ，坝顶高程 ２８８．５０ｍ，最大坝高 １２２．５ｍ，总 库容 ３．１７ 亿 ｍ３，是一座以防洪、供水为主，兼顾灌溉、发电、改善 生态、保障南水北调工程防洪安全、为黄河干流调水调沙创造条 件等综合利用的大（Ⅱ）型水利枢纽工程。水库主要工程由混凝 土面板堆石坝、泄洪闸、溢洪道、引水发电系统以及对外交通公 路等主要建筑物组成。 ２＃ 泄洪洞在施工期间承担导流作用，故前期称为导流洞。２＃ 泄洪洞为城门洞型，明流洞，洞身断面尺寸均为 ９．０ｍ×１３．５ｍ， 洞身长 ７４０ｍ。进口底板高程为 ２１０ｍ，进口为塔式框架结构，塔 高 ８６．０ｍ，进水塔设有事故平板门及弧形工作门各一道。导流洞 混凝土浇筑总量 ７．８ 万 ｍ３。 2. 存在混凝土缺陷类型 导流洞洞身衬砌施工过程中出现的混凝土质量缺陷类型如 下： ２．１ 麻面 混凝土表面局部缺浆粗糙，或有许多小凹坑，凹坑深度 ＜１０ｍｍ，但无钢筋和碎石外露。它是由于模板表面粗糙、未清理干 净、润湿不足、漏浆、振捣不实、气泡未排出以及养护不好所致。
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《河南水利与南水北调》2 0 1 2 年 第 4 期
施工技术 HENAN
混凝土面有麻面现象。 ３．１．４ 混凝土振捣不密实，混凝土中的气泡未排出，一部分
气泡停留在模板表面，气泡较多时形成麻面，停留气泡少时出现 蜂窝。
３．２ 出现混凝土错台及挂帘的原因分析 混凝土浇筑产生错台缺陷主要是由模板原因造成的。模板 设计不合理、模板规格不统一、安装时模板加固不牢或在浇筑过 程中不注意跟进调整，使模板间产生相对错动，都会引起错台。 特别是模板下部与老混凝土搭接不严密或不牢固，留下缝隙，引 起浇筑时漏浆，是产生错台和挂帘的主要原因。 老混凝土立面不垂直或不平整、分缝线不直、老混凝土出现 竖向错台、新混凝土模板上部拉杆太紧等等。 ３．３ 出现气泡原因分析 形成气泡缺陷的原因常见的是浇筑分层厚度过大、气泡溢 出表面的距离大，此时振捣稍有不足，便容易形成气泡。同时，脱 模剂的影响也不容忽视。涂刷在模板表面的脱模剂（隔离剂）一 般为油性，如果脱模剂浓度过稠、涂刷厚度过大时，在表面张力 的作用下，包裹混凝土内的气体吸附于模板表面，形成较难溢出 仓外的气泡，在混凝土凝固拆模后便成为气泡缺陷。 引气剂产生的密集小气泡、减水剂产生的大气泡、高频振捣 器产生的小气泡等，和配合比有关的气泡如高流态混凝土、加冰 混凝土停留时间长等，这些气泡很难排除干净，而且加气引气剂 的目的是在混凝土中形成密集微气泡，增加混凝土的抗冻性和 耐久性，因此没必要把内部气泡排干净，表面气泡只处理影响美 观的部位即可。 ３．４ 出现裂缝原因分析 混凝土在浇筑过程中裂缝的形成有很多原因，主要有以下 几个方面： ３．４．１ 干缩裂缝 一般是浅层裂缝。产生的原因主要是由于混凝土内外失水 程度不同而导致收缩量变形不同的结果。混凝土受外部环境如 温度、风速等的影响，表面水分损失过快、收缩较大；内部湿度变 化较小收缩较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产 生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低水泥浆体干缩越大，干 缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细 裂缝，宽度多在 ０．０５～０．２ｍｍ 之间，多位于平面几何中心附近。 大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多平行其短向分 布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀，影 响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混 凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的 成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。 ３．４．２ 塑性收缩裂缝 一般是面裂。产生的原因主要是混凝土在终凝前几乎没有强 度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较 大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的 负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗 其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因 素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
２．２ 蜂窝 混凝土表面无水泥砂浆，砂浆少碎石多，碎石之间出现空 隙，形成蜂窝状的孔洞，孔洞深度 ＞１０ｍｍ。它主要是由配合比不 准确、浆少石子多或搅拌不匀、浇筑方法不当、振捣不合理，造成 砂浆与石子分离、模板严重漏浆等原因产生。 ２．３ 错台 两层混凝土之间的模板因加固不牢在浇筑过程中形成的混 凝土错位。 ２．４ 挂帘 在老混凝土面上浇筑新混凝土时，由接缝处模板缝隙流至 老混凝土面上的浆液。 ２．５ 气泡 拆模后混凝土表面出现有气孔状。 ２．６ 裂缝 混凝土硬化过程中，由于混凝土脱水引起收缩或者受温度 高低的温差影响，引起胀缩不均匀而产生的裂缝。 3. 缺陷原因分析 ３．１ 出现蜂窝、麻面原因分析 ３．１．１ 钢模板脱模剂涂刷不均匀，拆模时混凝土表面粘结模 板，造成混凝土面有麻面现象。 ３．１．２ 拆模时间早、漏振、下料方法不对、骨料分离、钢筋网 过密、混凝土坍落度过小、结构形体限制等。 ３．１．３ 模板接缝拼装不严密，灌注混凝土时缝隙漏浆，造成
施工技术 HENAN
《河南水利与南水北调》2 0 1 2 年 第 4 期
浅谈河口村水库导流洞工程 混凝土缺陷修补措施
□杨志超（河南省水利科学研究院） □剑建波（河南省河口村水库工程建设管理局）
摘 要: 混凝土缺陷处理是一项复杂而细致的工作。在混凝土缺陷处理之前，首先要进行详细的调查, 分析混凝土产生缺陷的 原因，避免放矢地制定处理方案。同时，要有一支专业施工队伍，施工前要做出合理的施工组织设计和施工技术交底，施工中要有熟 练的施工技术人员进行操作。在施工过程中，有时还要根据工程具体情况对施工工艺做必要的修改，以保证施工方案的实施。