导流底孔过流面混凝土缺陷及修补技术

1、精选优质文档-倾情为你奉上某导流底孔过流面混凝土缺陷及修补 摘要：某二期工程施工的22孔导流底孔混凝土表面为高速过流面，拆模后发现表面缺陷较多，存在质量隐患。针对这些缺陷提出了不同的方法和材料进行了修补并达到了设计要求。关键词：某工程；导流底孔；缺陷；修补1 概述某二期工程溢流坝段施工的22孔导流底孔为矩形断面，孔口尺寸为6m8.5m，跨缝布置，底坎高程56m，为长有压管形式，表面抗冲耐磨混凝土为C40，厚1m。导流底孔从上游向下游依次布置有上游进口叠梁检修封堵门、事故检修门、弧形工作门、和出口叠梁检修封堵门。二期工程将于2003年5月底下闸蓄水，初期蓄水位限制在135m，利用二期已建成的大坝

2、和二期围堰挡水发电，此期间导流底孔将起三期施工导流之作用，其运行水头高达80m，流速达32m/s：导流底孔将于2006年11月初开始混凝土回填封堵，至2007年3月底结束。其虽然为临时建筑物，但投入运行的时间长达3.54年。因此对导流底孔过流面的防空蚀、抗冲耐磨要求较高。合同技术规范中对导流底孔混凝土的浇筑质量、孔口体形的精度、以及孔底、孔顶、侧墙的表面质量都有严格的要求，过流面的不平整缺陷如轮廓线走样、升坎或跌坎、局部凹凸和蜂窝、麻面、残留钢筋头等均要按规范和图纸要求进行处理。2 过流面不平整度的控制和处理标准施工合同技术规范中对高速过流面的抗冲耐磨混凝土的表面平整度有如下要求：(1)过流面

3、不允许有垂直升坎或跌坎；(2)孔口的有压段和门槽区，不平整度控制在3mm以下，纵向坡控制在1：30以下，横向坡控制在1：10以下。其余部位的不平整度均控制在5mm以下，纵向坡控制在1：20以下，横向坡控制在1：5以下；(3)混凝土表面在1m范围内的凹凸值控制在5mm以下 混凝土表面不允许残留钢筋头和其它施工埋件，不允许存在蜂窝、麻面及直径和深度大于5mm的气孔、孔洞，不允许残留混凝土砂浆块和挂帘等。而美国肯务局规定：流速为1020m/s、3040m/s及大于或等于40m/s时，突体打磨坡度分别为1/20、1/50或1/100；顺水流方向的突体高度不能大于6.5mm；垂直水流方向的突体高度不能大

4、于3.2mm。其标准偏严。3 混凝土表面缺陷导流底孔混凝土表面为高速过流面，它们必须尽可能平整光滑、无缺陷。混凝土表面的不平整度缺陷，堵如错台、凹坑、表面波状起伏、残留钢筋头等，在高速水流作用下，将引起局部挑流、绕流和分离，造成负压和剧烈的水流脉动，促使出现空化和空蚀，极易导致结构的破坏。而且，挟砂石水流对过水建筑物表面的冲击与磨损破坏是很严重的，混凝土表面的缺陷无疑会降低其抗冲耐磨强度，使表面不平整度恶化，从而加剧空蚀与磨损。在某工程导流底孔侧墙施工之后，发现了一些混凝土表面缺陷，它们包括：超出规范要求的气孔、麻面、蜂窝、错台、表面凹凸、模板固定留下的定位销孔、以及残留钢筋头等。产生气孔和蜂

5、窝的主要原因是振捣不足；模板固定不牢、发生跑模时，导致错台；模板漏浆时，会走失一部分浆液，导致麻面；表面凹凸点缺陷则是由于钢模板上凹凸变形所引起。这说明在对待临时建筑物诸如导流底孔施工时的工艺和作风有点疏忽和马虎，导致出现上述各种各样的有害缺陷，给长达4年的运行带来质量隐患。4 施工承包商提交的缺陷修补施工方案4.1 处理措施(1)升坎的凿除和磨平 根据平整度控制标准，对升坎高度超过标准要求的，先以风镐凿除，预留0.51.0cm保护层，再用手持电动砂轮打磨平整；对凿除深2Cm的部位，一律不得锤击，只能用砂轮磨平。(2)蜂窝、麻面的凿除和填补 对数量集中、超过规定的蜂窝、麻面，先进行凿除(凿除的

6、深度由所选用的修补材料类型决定)，再将填补面清洗干净，涂刷相应的粘结剂或砂浆，补后压实抹平。对超标准的气孔，先凿成深度不小寸2cm的坑，再用预缩砂浆填补，若用环氧砂浆填补，凿深应不少于1cm。一般尽量采用高强水泥砂浆修补，这类材料价廉、易取、方便、无毒，而且耐久性好。对上述两类缺陷的处理原则是：“多磨少补，宁磨不凿”，尽量不损坏建筑物表面混凝土的完整性，以确保工程质量。(3)凹陷部位的填补 修补材料应与被补基料的变形性能(如弹性模量和线膨胀系数)和力学性能相一致，经济、安全和耐久性好，外观颜色协调，方便施工。根据上述原则，宜选用水泥预缩砂浆，其次可选用水泥改性砂浆，如氯一偏聚合物改性水泥砂浆等

7、；环氧及其它高分子聚合物砂浆宜用于重要部位，不宜在大面积范围内应用。(4)表面残留物处理 表面残留的砂浆要求铲除刮平，露在表面不用的埋件、钢筋头，人工挖混凝土2cm后割除，并用环氧砂浆填平。(5)其它 孔周纵缝、跨缝板施工缝及钢衬与混凝土结合部位须磨平，并涂环氧树脂；止水保护槽钢的接头要磨平、摩光。4.2 施工材料及工艺(1)干硬性预缩砂浆 干硬性预缩砂浆及普通水泥砂浆拌好后，码堆存放预缩0.51.5h，使其体积预先收缩一部分，以减少修补后的体积收缩和与基材脱开；因水灰比小，强度较高，用525砟酸盐大坝水泥拌制的预缩水泥砂浆，其强度可达到50MPa以上。拌制预缩砂浆的水泥必须新鲜、无结块。采用

8、河砂，但需筛去粒径1.6mm以上的粗砂和0.15mm以下的粉砂，细度模数控制在1.82.0。预缩砂浆的配合比为水：水泥：砂=(0.280.32)：1：(2.02.5)：夏季施工宜适量掺加缓凝剂，以增加和易性，方便施工，同时遮盖防晒，以免过早凝结。填补前，先对基面凿毛、清污、冲洗、湿润，使其处于饱和面干状态。接着，刷一道水灰比为0.40.45的浓水泥浆作粘结剂，再分层填补预缩砂浆，每层厚45cm，用木棒或木锤捣实。直至泛浆。各修补层间，用竹刷或钢刷刷毛，以利结合。对修补厚度大于8cm的，除表层4cm外，内部应填补预缩砂浆混凝土，即砂浆中加入直径0.52.0cm的小石。修补完成后8h内用湿草袋覆盖

9、保温、保湿。(2)环氧材料 环氧材料包括环氧砂浆、环氧胶泥和环氧基液。它本身强度高、韧性好、抗冲耐磨性能优越，与基材的粘结强度也高于水泥类材料。缺点是价高、有毒，其变形性能与水泥类材料不一致，在温度湿度变化影响和阳光照射下，易老化，易与基材脱开。环氧材料修补的工艺流程：凿毛-清污-烤干-刷基液-分层填补砂浆并拍打密实至表面泛浆-养护(养护温度不低于15，且7d内禁止水泡)。环氧砂浆最小修补厚度为1cm。环氧胶泥用于修补0.51.0cm的凹坑。5 哈扎专家的咨询意见综述5.1 缺陷处理意见对于如气孔和麻面的小缺陷区域，用麻布擦抹法(SackRubbed Finish)修补。小于2.5cm深的缺陷

10、的修补，可用经批准的环氧砂浆进行修补。孔深大于2.5cm、且孔宽大于或等于孔深时，可用干填砂浆修补，此法适用于模板固定留下的定位销孔、以及表面残留钢筋头切割后的修补。面积大而深的缺陷区域应用新混凝土置换，置换之前应在经凿除的混凝土表面涂一层经批准的粘接剂。在缺陷区域需要凿除时，应先在其四周用金刚锯锯出边线，然后用钝头工具凿除，避免使用尖锐凿除工具，因为它会产生微裂纹。锯割区域应尽量为方形或长方形，这有助于置换材料的体积稳定性，减少修补脱落的可能性。表面各种突体或错台，则要打磨至规定的平整度和坡度要求。5.2 施工材料及工艺(1)麻布擦抹法 首先表面要充分湿润。用干净的麻布或橡胶海绵抹子在整个表

11、面上擦抹砂浆，以填满所有的气孔和凹坑：所用的砂浆配比为1份水泥和2份砂，砂的最大尺寸小于600m，砂浆用水量要足以使其稠度成为浓乳浆。开始擦抹前24小时，应采取遮蔽或喷雾的方法，保持待补表面局部周围环境温度不超过10。当凹坑内的砂浆还具有塑性时，在表面上撒一层水泥和砂的干拌物后再打磨，配比与前述相同。(2)干填砂浆 干填砂浆为分层填筑：修补材料拌和物由1份水泥和2.5份砂(级配为100%通过1.18mm筛)组成。适量加水，使产生的砂浆用手稍加力捏，能粘在一起，手变潮但不湿。干填前要浸泡待补面，等其处于饱和面干状态时开始填筑：干填时每10mm一层用木锤进行夯实。然后刮平至与周围表而平齐。(3)环

12、氧和聚合物 各种环氧和聚合物类修补材料，可遵照供货厂家的工艺和配比要求进行施工。5.3 各种表面缺陷的具体修补步骤(1)气孔 高压水清洁表面保湿24h用麻布擦抹法填补湿养护72h。(2)麻面 打磨至一坡度高压水清洁用麻布擦抹法填补湿养护72h。(3)蜂窝 锯割边线凿至坚硬的混凝土高压水清洁预浸待表面干燥涂刷乳胶粘接剂用不收缩水泥混合乳胶干填刮平表面并湿养护。(4)模板定位销孔 取出塑料锥套打磨锥孔内混凝土表面除掉表面周围的薄弱区高压水清洗保湿24h用于填砂浆法填筑修补刮平表面并湿养护。(5)表面残留钢筋头 锯出一方形口 88cm方形口凿至至少2.5cm深锯断钢筋，使之距表面2.5Cm高压水清洗

13、湿养护24h用于填砂浆法填筑刮平并湿养护。6 试验和实际施工承包商综合上述方法和步骤在泄19#孔进行了修补试验，试验项目主要是抗压强度、粘结强度、拉拔强度、抗磨以及养护条件等，通过对性能、施工工艺和价格的综合分析，确定对于凹凸值小于5mm的麻面和气孔，刮环氧胶泥修补，而对于凹凸值大于5mm的麻面和气孔，凿全10mm深后用环氧砂浆修补。对于蜂窝、凹坑和模板定位销孔，凿除后在表层2Cm以下采用预缩砂浆填补，而表层2cm则用环氧砂浆修补。经过修补，导流底孔过流面的表面质量达到设计要求，试验统计结果表明，环氧砂浆与母体的连接强度满足设计强度2.5MPa，达到了修补效果，并将在2003年开始过流后得到进

14、一步的实际检验。某船闸第3至6闸首混凝土缺陷处理 摘要：某双线五级船闸混凝土施工中，三七八联总承建了第3至6级船闸混凝土施工，在施工过程中，存在着程度不同质量缺陷和隐患。针对这些缺陷和隐患，承包商给予了高度重视，组织了专业修补队伍，根据不同部位，不同缺陷类型，采用了不同处理方法和不同材料进行了消缺处理，满足了设计要求。关键词：某船闸；混凝土；缺陷；检查；处理1 第3至6闸首混凝土缺陷某永久船闸设计总水头为113m，单级闸室输水最大水头为45.2m。大面积混凝土表面为过流面，如保证安全投入运行，就必须保证混凝土表面平整、光滑、无缺陷。三七八联总承担着第3至6闸首的混凝土施工任务。然而在混凝土施工

15、过程中，由于模板固定不牢、模板拼接不严，模板安装不规范、模板因欠修欠保养，造成面板凹凸变形，混凝土振捣不足、不到位等因素造成混凝土出现超出规范要求的气泡、麻面、蜂窝、错台、挂帘、表面凹凸等质量缺陷，第3至6闸首共计有22个结构块3740m2面积程度不同存在着各种各样的有害缺陷，给未来船闸运行带来质量隐患。2 质量缺陷修补组织及程序诸如错台、凹坑、表面波状起伏、残留钢筋头等，在高速水流冲击下，将引起局部挑流、绕流和分离，造成负压和剧烈的水流脉动，促使出现空化和空蚀，极易导致结构的破坏，而且挟砂石水流对过水建筑物表面的冲击与磨损破坏是很严重的，混凝土表面的缺陷无疑会降低其抗冲耐磨强度，使表面不平整

16、恶化，从而加剧空蚀与磨损。为保证船闸安全运行，施工单位给予了高度重视。1）成立专业领导小组、专业修缺队伍举办修缺专业培训班,持证挂牌上岗；2）对每个仓位，单元工程质量缺陷类型进行检查、勘查和体形测量，绘制素描登记图表，报监理、设计检查备案；3）根据施工招标文件的技术条款,设计要求,向监理单位报送质量缺陷的处理方法、材料、工艺、质量标准等处理措施报告，待监理审批后实施；4）根据质量缺陷类型、部位分别提出缺陷处理的方法和工艺措施报监理审查批复；5）对缺陷修补采用的预缩砂浆、环氧砂浆、丙乳砂浆等配比，事先进行试验，试验成果给监理审批后，方实施。3 混凝土结构面缺陷类型及处理方法永久船闸二期工程混凝土

17、浇筑过程中出现的混凝土表面质量缺陷类型有：架空、蜂窝、挂帘、气泡、裂缝等。根据招标文件的技术条款、缺陷修补的设计技术要求以及监理批复的文件规定各区域平整度的控制标准和处理要求如表1和表2所述。表1 永久船闸混凝土结构物表面平整度允许偏差值说明：外露表面、隐蔽内面系指相应模板的混凝土结构表面最终所处位置；对特殊要求的高速水流区、溢流面、闸墩、闸门槽等部位的模板，除参照上表外，还必须符合专项设计的要求。表2 永船各区域平整度控制标准和处理要求说明：升跌及错台允许值时可不作处理,允许值按表中坡度修磨。 表面水、气孔缺陷原则上均应采用高分子基液涂刷;如果水气孔洞密集,甚至部分连通,则要将该密集区按一定

18、形状要求,整体凿除25cm深度,再按特殊工艺锤平特种砂浆,表面涂刷基液处理。本表处理标准仅适用于表面不平整度1cm的缺陷,1cm的升跌坎的错台,需另行研究处理措施。根据控制标准和处理要求，承包商根据不同类型质量缺陷采用了不同处理方法：1）架空、蜂窝、露筋处理方法：凿除缺陷，用一级配混凝土、预缩砂浆、丙乳砂浆，或环氧砂浆填补，环氧基液涂面；2）跑模处理方法：凿除跑模混凝土，浇一级配混凝土修复；3）错台、挂帘处理方法：凿除缺陷或磨平，用环氧基液涂面；4）麻面、气泡处理方法：深度大于5mm的凿除缺陷，用环氧砂浆或环氧胶泥修补，小于5mm的打磨处理，用环氧基液涂面；5）裂缝、冷缝、施工缝渗水处理方法：

19、骑缝凿槽、封闭、化学灌浆；6）模板定位锥孔、冷却水管预留坑处理方法：凿毛、预缩砂浆或环氧砂浆修补； 7）模板拉筋头处理方法：用68mm空心钻，钻深25mm，切割拉筋头，扫除孔内炭化层、高压水洗孔、预缩砂浆回填、表面涂刷环氧基液。4 消缺施工质量过程控制承包商在消缺施工质量控制方面实施了严格的过程控制：1)施工前,对所有参加修补人员,进行技术培训，使参建人员熟知规范要求，技术要求，质量标准要求，施工工艺要求，进行修补技能考试，考试合格后挂牌上岗。2)根据生产性试验选定和准备与之相应的各种修补工机具，报监理单位进行现场检查，满足施工质量和施工计划要求。3)承包商向监理单位送交原材料材质证明资料和试

20、验报告，经监理确定批准后，投入使用，严格控制修补材料质量。4)各种类型质量缺陷，经承包商现场调查、登记、描述，报监理现场验收签证后，方可进行消缺处理。5)施工作业过程，对各种类型的质量缺陷修补，必须待上道工序完成，经监理工程师对基面处理质量签证后，方可进行下序修补作业。6)施工作业过程中，承包商建立健全三级质检组织，严格实行“三检”制度，加强技术管理，做好原始资料的记录，管理和施工总结工作。5 消缺施工材料及工艺控制5.1 预缩砂浆原材料性能控制指标：水泥应采用525#中热硅酸盐水泥。水泥质量应满足国标GB200-89的各项指标要求，且新鲜无结块；砂采用河砂或新鲜花岗岩人工砂，并经1.6mm(

21、或2.5mm)孔经筛，细度模数1.82.0mm；预缩砂浆力学控制指标：抗压强度40 MPa，过流面450 MPa；抗拉强度2.00MPa；与混凝土粘结强度1.50MPa。拌制出预缩砂浆应以手握成团，手上湿痕而无水膜为宜，拌制好的砂浆应用塑料布遮盖存放0.51h后使用，使其体积预缩一部分以减少修补后的体积收缩和基材脱开，并控制夏天2h，冬天4h内使用完毕。填补工艺流程：基面凿毛清污冲洗湿润（处于饱和面干状态）刷一遍浓水泥浆（水灰比为0.40.45）分层填补预缩砂浆（每层厚45 cm）用木锤锤平（直至泛浆）。对修补厚度大于8cm的，除表层4cm外，内部应填补预缩砂浆混凝土，即砂浆中加入直径0.52.0cm的小石，填补完成后，保湿养护7 d，期满后，对修补部位进行磨光处理，涂刷一道高分子抗冲耐磨基液。5.2 环氧砂浆与环氧胶泥环氧砂浆材料性能控制指标：应选用NE-双组分、KSF双组分、E44三种，其修补厚度控制在52