浅谈南水北调中线汤阴段渠道混凝土缺陷处理

　　摘要：南水北调中线汤阴段全面开工，结合汤阴段Ⅱ标混凝土施工全过程，从缺陷修补材料，修补工艺等几个方面，对混凝土缺陷处理工艺方法进行了总结归纳，为今后的类似工程提供借鉴和参考。

　　关键词：混凝土 缺陷处理

　　1.前言

　　南水北调工程是我们国家的重点工程,承担着为华北及京津供水的重任，工程质量则是重中之重。其中汤阴段II标，标段长度6km，标段内共有各种建筑物9座。 渠道过水断面为梯形断面。起点渠底高程为87.879m，终点渠底高程为87.553m，渠道纵坡为1/28000, 设计底宽为13～18.5m。全渠段采用混凝土衬砌，渠坡厚度10cm，渠底厚度8cm。

　　2. 混凝土缺陷修补材料

　　2.1干硬性预缩砂浆

　　干硬性预缩砂浆是指水泥砂浆拌好后，码堆存放预缩0.5～1h，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P.O42.5普通硅酸盐水泥拌制的预缩水泥砂浆，其强度可达到50MPa以上)，稠度较小，有利于在无模条件下进行施工和减少修补裂缝的发生;其适宜于填塞气泡、麻面、蜂窝以及对混凝土表面钢筋露头、对销螺栓预留孔的处理。

　　预缩砂浆原材料性能控制指标：水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，必须新鲜、无结块;砂采用河砂，，并经1.6mm(或2.5mm)孔经筛，细度模数1.8～2.0mm;预缩砂浆的配合比为水：水泥：砂=(0.28～0.32)：1：(2.0～2.5)，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;预缩砂浆力学控制指标：抗压强度≥40 MPa，过流面≥450MPa;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0.5～1h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0.4～0.45的浓水泥浆作粘结剂，再分层填补预缩砂浆，每层厚4～5cm，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0.5～2.0cm的小石。修补完成后8h内用湿麻袋覆盖保温、保湿。

　　2.2 干硬性细石混凝土

　　细石混凝土是采用直径在5～20 mm的小石作为骨料，细度模数2.4～2.6的砂P.O42.5普通硅酸盐水泥按照一定的比例拌制的混凝土，混凝土的坍落度小于1 cm。其适宜于进行孔洞和局部漏筋部位的处理。

　　但对于孔洞和露筋区域修补量大的部位，宜采取立模现浇混凝土和补充灌浆回填的方式进行处理。

　　3. 混凝土修补工艺

　　3.1气孔

　　(1)修补步骤

　　高压水清洁表面→保湿24h→用麻布擦抹法填补→湿养护72h。

　　(2)修补方法

　　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600μm，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。

　　3.2表面凹痕及麻面

　　(1)修补步骤

　　缺陷区打毛、钢丝刷清理→高压水清洁→填补预缩砂浆→湿养护72h。

　　(2)修补方法

　　对于混凝土表面的凹痕和麻面，施工步骤为：首先用凿子或凿石锤对现存的面打毛，并用钢刷清理。然后采用高压水冲洗后，再使用洁净的麻布或海绵对修补区不断擦拭，使其周围至少150mm范围内保持湿润直至混凝土浸透，做到混凝土饱和面干。使用批灰刀逐一把预缩砂浆用力抹上挤压入抠除部位，表面用铁抹子反复8～10次压平。湿麻袋覆盖，2小时以后洒水养护28天。

　　对于超标准的气泡，先凿成深度不小于20mm的坑，再以预缩砂浆填补。

　　3.3蜂窝

　　(1)修补步骤

　　锯割边线→凿至坚硬的混凝土→高压水清洁→预浸→待表面干燥→浓水泥浆涂抹表面→回填干硬性预缩砂浆→刮平表面并湿养护。

　　(2)修补方法

　　混凝土表面出现蜂窝现象时，应先在其四周用金刚锯锯出边线，然后用钝头工具凿除蜂窝部位的松散混凝土，直至露出密实的混凝土，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。再用高压水和压缩空气反复冲洗，直至混凝土饱和面干，采用水灰比为0.4～0.45的浓水泥浆涂抹表面，以利于修补材料与混凝土的结合，用木锤将高强度干硬性预缩砂浆分层回填到与原混凝土表面齐平后，木锤反复敲击砂浆至表面泛浆，各层修补间，用钢丝刷刷毛，以利结合，填平后进行收浆抹面。收浆抹面时，应与周边成型砼平顺连接，用力挤压使其与周边混凝土接缝严密。

　　在修补材料初凝之后将多余的砂浆刮去，铁抹子从中间向四周分至少八遍将表面收平，并处理好修补面与老混凝土的结合缝。湿麻袋覆盖2～4小时后开始洒水养护28天。

　　3.4混凝土错台、挂浆

　　对形成错台的部位，首先将突出的混凝土凿除，预留约5mm厚度，然后对预留的部位用角向磨光机的碗式磨片进行打磨处理。

　　磨除后的坡度控制：平行水流方向1/10，垂直水流方向1/5，磨除后的混凝土表面确保与成型混凝土平顺连接。对于挂浆部位的混凝土采用角向磨光机表面轻微进行打磨，将浆皮磨除。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。

　　3.5孔洞、露筋

　　混凝土表面的孔洞、露筋部位，要先使用风镐凿除表面孔洞和不密实部位，直到全部漏出坚硬、密实的混凝土为止，凿坑边缘应凿成1:1的陡坡，并成方形或圆形，严禁形成锅底或反坡形状，有锐角的部位应凿除。凿挖时应避免造成周边混凝土表面脱皮，凿挖的深度视缺陷架空的深度而定，原则上不小于20mm，凿挖时如钢筋出露，凿至钢筋底面以下不小于100mm。如果修补回填区深度超过100mm，在这种情况下，孔洞的上部从洞底到表面应凿成1:3坡度的倒斜面。

　　但对于修补量较大区域的狗洞和露筋部位修补，宜采取立模现浇混凝土和补充灌浆回填的方式进行处理。立模时所使用的前脸挡板顶部应开成漏斗形的孔，而且挡板的顶部要比上口高，这样在回填时就形成一种压力以保证新修补混凝土与空洞的修补面紧密结合，这样也利于使用振捣器振捣回填。

　　现场人工拌制，拌制现场打扫干净，拌制场地铺一层铁皮，每次拌和量视修补量而定，最大一次拌和量不超过0.1m3。严格按配比要求进行各种材料的称量。应充分拌和均匀，在满足施工要求的前提下尽量减少用水量。以能手捏成团，手上有湿痕而无水膜为准，拌和均匀后，归堆存放预缩30分钟左右再使用。

　　基面凿挖的形状、深度、范围经质检人员或监理验收符合要求后，用钻子和钢刷清除基面松动颗粒，用清水反复冲洗干净，用棉纱沾干积水，基面应湿润但无明水。

　　细石混凝土修补前，先在基面上涂刷一道水灰比为0.4～0.45的浓水泥浆作粘结剂，然后分层填补混凝土，并予以捣实(用木棒或木锤)，直至泛浆。各层修补间，用钢丝刷刷毛，以利结合，填平后进行收浆抹面。收浆抹面时，应与周边成型混凝土平顺连接，用力挤压使其与周边混凝土接缝严密。

　　混凝土修补完8～12小时后，用草袋覆盖养护，经常保持湿润，由专职人员负责养护，使之处于潮湿状态不少于14天。

　　混凝土修补养护7天后，用小锤敲击表面，声音清脆者合格，声音发哑者应凿除重补。

　　3.6对销螺栓预留孔、钢筋露头

　　(1)修补步骤

　　模板对销螺栓预留孔： 取出钢锥套→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→预缩砂浆回填→刮平表面并湿养护。

　　模板拉筋头处理方法：用空心钻钻孔→造出孔内混凝土→切割拉筋头→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→预缩砂浆回填→刮平表面并湿养护。

　　(2)修补方法：对混凝土表面的对销螺栓预留孔，先使用铁钎将孔内凿毛;对于钢筋露头部位，先使用钻机以钢筋露头为中心钻出深度为5cm，直径为75～90cm的钻孔，用风镐或铁钎凿除孔内混凝土，割除钢筋头。风、水轮流冲洗、湿润孔洞，使孔洞周围混凝土饱和面干，1:4水泥浆涂抹孔壁和孔底。将预缩砂浆分层填塞、捣实，直至表面泛浆，用铁抹子将表面分八次以上收平。水平面和斜面拉杆预留孔和钢筋露头处理后，湿麻袋覆盖2～4小时后洒水养护28天;立面拉杆预留孔和钢筋露头，待修补材料表面变硬后，涂刷养护剂3遍养护。

　　5 结语

　　通过总结南水北调中线汤阴段渠道混凝土缺陷的分析及工艺处理，不仅使我们进一步掌握渠道混凝土施工问题的正确处理方法,而且也使我们更清楚的认识渠道混凝土施工中可能出现的问题,从而对今后渠道混凝土施工质量的事前控制提供借鉴，使渠道混凝土工程的施工质量少出问题而更趋于稳定。

　　作者简介：朱艳兵，男，山西省中阳县人，1975年4月生，1994年河南省黄河水利学校毕业，助理工程师。

　　参考文献：《水工混凝土施工规范》

期刊VIP网，您身边的高端学术顾问

文章名称： 浅谈南水北调中线汤阴段渠道混凝土缺陷处理

文章地址： http://www.qikanvip.com/tumugongcheng/3445.html