向家壩水電站混凝土襯砌外觀缺陷處理措施

摘要:混凝土的外觀質(zhì)量是混凝土質(zhì)量的直觀體現(xiàn)，搞好混凝土的外觀質(zhì)量對混凝土工程有其重要意義。向家壩水電站是金沙江梯級開發(fā)中的最后一個(gè)梯級，上壩交通洞是前期右岸地下廠房及輔助洞室合同項(xiàng)目中的一分部工程，由于是一條永久交通洞，為此襯砌施工的外觀質(zhì)量保證就尤顯重要。隧洞襯砌的外觀質(zhì)量存在許多問題，大致可以歸納為如下4個(gè)方面:①表面裂縫;②表面破損;③表面顏色不均勻;④表面露筋。經(jīng)過實(shí)踐的摸索，現(xiàn)場總結(jié)分析，逐步完善整改措施，使襯砌的外觀質(zhì)量得到有效控制，收到了滿意的實(shí)施效果。

關(guān)鍵詞:混凝土；外觀；缺陷；處理措施；向家壩水電站

1工程簡介

向家壩水電站是金沙江梯級開發(fā)中的最后一個(gè)梯級，位于四川省與云南省交界處的金沙江下游河段，工程的開發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主，同時(shí)改善通航條件，結(jié)合防洪和攔沙，兼顧灌溉，并且具有為上游梯級進(jìn)行反調(diào)節(jié)的作用。上壩交通洞是前期右岸地下廠房及輔助洞室合同項(xiàng)目中的一分部工程，由于是一條永久交通洞，為此襯砌施工的外觀質(zhì)量保證就尤顯重要。

2表面缺陷分類

總的來說，混凝土的表面缺陷大致可以歸納為如下4個(gè)方面:①表面裂縫;②表面破損;③表面顏色不均勻;④表面露筋。不管是哪一種缺陷，都會(huì)對混凝土的外觀質(zhì)量帶來不利的影響。所以，找到混凝土產(chǎn)生表面缺陷的原因，在施工中有針對性的采取預(yù)防措施，對既有的缺陷加以必要的修復(fù)處理，以提高混凝土的外觀質(zhì)量。

3表面缺陷的原因分析及修補(bǔ)方法

3.1混凝土表面裂縫

混凝土表面的裂縫大都是因?yàn)槭湛s而產(chǎn)生的，主要有2大類:①澆筑完成的混凝土表面水分蒸發(fā)變干而引起;②混凝土硬化時(shí)水化熱使混凝土產(chǎn)生內(nèi)外溫差而引起。

剛剛澆筑完成的混凝土，往往因?yàn)橥饨鐨鉁剌^高，空氣中相對濕度較小，表面蒸發(fā)變干，而其內(nèi)部仍是塑性體，因塑性收縮產(chǎn)生裂縫。這類裂縫通常不連續(xù)，且很少發(fā)展到邊緣，一般呈對角斜線狀，長度不超過30cm，但較嚴(yán)重時(shí)，裂縫之間也會(huì)相互貫通。對這類裂縫最有效的預(yù)防措施是在混凝土澆筑時(shí)保護(hù)好混凝土澆筑面，避免風(fēng)吹日曬，混凝土澆筑完畢后要立即將表面加以覆蓋，并及時(shí)灑水養(yǎng)生。另外，在混凝土中摻加適量的引氣劑也有助于減少收縮裂縫。

對于襯砌頂拱部位的混凝土，在上層混凝土澆筑的過程中，會(huì)在自重作用下不斷沉降。當(dāng)混凝土開始初凝但未終凝前，如果遇到鋼筋或者模板的連接螺栓等東西時(shí)，這種沉降受到阻撓會(huì)立即產(chǎn)生裂縫。特別是當(dāng)模板表面不平整，或脫模劑涂刷不均勻時(shí)，模板的摩擦力阻止這種沉降，會(huì)在混凝土的垂直表面產(chǎn)生裂縫。在混凝土初凝前進(jìn)行第2次振搗是避免出現(xiàn)這種缺陷的最好方法。

混凝土在硬化過程中，會(huì)釋放大量的水化熱，使混凝土內(nèi)部溫度不斷上升，在大體積混凝土中，水化熱使溫度上升更加明顯，在混凝土表面與內(nèi)部之間形成很高的溫度差。現(xiàn)場實(shí)測混凝土內(nèi)外溫差有時(shí)會(huì)達(dá)到50℃以上。表層混凝土收縮時(shí)受到阻礙，混凝土將受拉，一旦超過混凝土的應(yīng)變能力，將產(chǎn)生裂縫。為了盡可能減少收縮約束以使混凝土能有足夠強(qiáng)度抵抗所引起的應(yīng)力，就必須有效控制混凝土內(nèi)部升溫速率。在混凝土中摻加適量的礦粉煤灰，能使水化熱釋放速度減緩;控制原材料的溫度，在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部采用冷卻管通以循環(huán)水也能及時(shí)釋放水化熱能。

不同品牌水泥的混用也會(huì)使混凝土產(chǎn)生裂縫。不同品牌的水泥，其細(xì)度、強(qiáng)度、初終凝時(shí)間、安定性、化學(xué)成分等不盡相同，且還存在相容性問題。在混凝土施工時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)禁不同品牌、不同標(biāo)號的水泥混在一起使用。

堿骨料反應(yīng)也會(huì)使混凝土產(chǎn)生開裂。由于硅酸鹽水泥中含有堿性金屬成份，因此，混凝土內(nèi)孔隙的液體中氫氧根離子的含量較高，這種高堿溶液能和某些骨料中的活性二氧化硅發(fā)生反應(yīng)，生成堿硅膠，堿硅膠吸水膨脹后產(chǎn)生的膨脹力使混凝土開裂。

對于淺層裂縫的修補(bǔ)，通常是涂刷水泥漿或低粘度聚合物封堵，以防止水份侵入;對于較深或較寬的裂縫，就必須采用壓力灌漿技術(shù)進(jìn)行修補(bǔ)。

3.2混凝土表面破損

混凝土表面破損包括:峰窩、麻面、氣孔、沖蝕等，至于表面蜂窩，是因?yàn)檎駬v不到位所至，在施工中只要增強(qiáng)責(zé)任心就能避免，在這里就表面麻面、氣孔、沖蝕談幾點(diǎn)看法。脫模后的混凝土表面麻面起粉，主要原因是因?yàn)榛炷帘砻娉霈F(xiàn)緩凝現(xiàn)象所致，這可能是由于使用了不合格的脫模劑或脫模劑使用不當(dāng)造成的。當(dāng)脫模劑用量過大時(shí)，既浪費(fèi)又會(huì)引起混凝土表面緩凝，還會(huì)污染已經(jīng)澆筑好的混凝土表面。另外，當(dāng)使用木制模板時(shí)，有些木頭在日曬下會(huì)析出糖分，而糖分有延緩水泥水化的作用，從而產(chǎn)生混凝土表面緩凝?；炷帘砻媛槊媾c模板拼縫不嚴(yán)也有關(guān)系。

混凝土表面的氣孔主要是模板表面攜帶的水、氣泡引起的。如果模板表面有一定吸附性或透氣性的話，氣孔可以減少;若采用抗?jié)B透性強(qiáng)的鋼模板，則氣孔一般都是因?yàn)檎駬v不充分所致。即使振搗充分，也還會(huì)有氣孔，特別是在混凝土的上層表面或模板向內(nèi)傾斜的情況下，氣孔很難避免。另外，所使用的脫模劑和混凝土配合比對產(chǎn)生氣孔也有很大的影響，一般情況下，粘性大的混凝土比粘性小的更容易產(chǎn)生氣孔。

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