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姚关河电站沉沙池混凝土缺陷和处理（杨蒙,文吉厚）

时间：2022-05-17 19:15:02 心得体会浏览次数：

【摘要】本文通过姚关河五级电站沉沙池的处理，探讨了混凝土质量缺陷产生的原因及防治处理方法，可供同类工程参考。

【关键词】混凝土，损坏处理，姚关河电站

1 混凝土构件缺陷及防治方法

1.1表面缺陷的防治

麻面：产生的原因一般是由于模板润湿不够，模板不光洁，拼缝不严密导致漏浆，欠振捣致使气泡没有全部排除等因素。为避免此类缺陷，防治的方法是：混凝土的模板安装拼缝必须严密，模板表面必须光洁、无粘着物；浇筑混凝土之前应先润湿模板；在混凝土浇筑的过程中，混凝土分层均匀并且振捣密实。

漏筋：产生的原因是在混凝土浇筑时垫块发生位移、钢筋紧贴摸板、混凝土的保护层不够、结构构件过小、钢筋过密、浇筑的石料过大卡在钢筋上使水泥砂浆不能充满钢筋周围及由于保护层的混凝土振捣不密实或摸板润湿不够吸水过多所造成掉角等因素。防治的方法是：在钢筋安装过程中严格的依照设计图纸，在浇筑之前严格的检查钢筋的位置、间距、保护层，选用适中粒径的石料，保证混凝土配合比的准确和良好的合易性，混凝土下料的过程中避免骨料分裂，混凝土振捣过程中避免振捣器撞击到钢筋，选择合理的拆模时间，防止早拆模造成混凝土的棱角损坏致使漏筋。

蜂窝：产生的原因是混凝土的配合比不准确，石多砂少，搅拌不均匀，浇筑不当骨料分裂严重，振捣不足，模板严重漏浆等因素。防治的方法是：混凝土在配料的过程中严格的按照混凝土配料单进行配料，模板拼缝必须严密，下料可以采用溜桶或溜槽，防止骨料分裂。

孔洞：产生的原因是由于混凝土捣空，砂浆严重分裂，石子成堆，钢筋密集同时混凝土石料过大，从而石料卡在钢筋上，未经过处理就继续浇筑上一层混凝土，另外混凝土受冻，泥块杂物掺入，混凝土料下的过高、过厚致使振捣器振捣不到位等。防治的方法是：在钢筋密集的部位采用细石混凝土浇筑，认真分层捣实，在预留孔洞两侧均匀下料，侧面开振捣孔等。

缺棱、掉角：产生的原因是由于模板没有充分的润湿造成棱角处的混凝土的水分被模板吸去，水化不充分强度降低使拆模时棱角损坏，拆模过早或拆模后保护不好等因素。防治的方法是：在混凝土浇筑完毕作好养护，拆模时注意保护好棱角，防止用力过猛过急，吊运模板时，防止撞击棱角。

外形规格不正：产生的原因是由于模板的刚度和强度不够，混凝土浇筑时没有按照分层下料，浇筑强度过大，模板加固不牢固，模板的安装和支撑不好等因素。防治方法是：处理好模板的支撑系统，采用具有足够刚度、强度的模板，合理设置模板拉筋以免模板移位，混凝土浇筑时控制好浇筑强度。

1.2内在缺陷的防治方法

内在缺陷主要是指：由于混凝土配合比设计、搅拌、现场浇筑和养护等方面的因素控制不好而造成混凝土的强度不够。

混凝土配合比设计不合理是因为不能及时测定水泥的活性，套用配合比时选用不恰当，外加剂控制不准确，搅拌时颠倒加料的顺序或搅拌的时间不合理等因素影响了混凝土的强度。

现场浇筑而造成的缺陷主要是混凝土施工过程中振捣不足，泌水排除不及时等条件下混凝土发生离析现象。

养护中若没有按照规定的时间对混凝土进行妥善养护，同样对混凝土强度提高产生不利因素。

控制内在缺陷的方法在于严格按照施工规程合理组织混凝土的浇筑流程，对于远离城区的工程，应针对当地的砂石料及水泥原灰进行配合比实验，选择合理的配合比，混凝土骨料搅拌过程中应尽量采用精确的计量方法进行骨料混合，搅拌、浇筑、振捣及养护过程中采用合理的措施控制混凝土的质量。

对于靠近城区的工程，应尽可能采用商品混凝土，浇筑前对商品混凝土坍落度较大的特点，应充分考虑。

1.3混凝土裂缝及防治方法

⑴混凝土拌合物凝结前的沉降裂缝及干缩裂缝：钢筋混凝土在混凝土没有达到初凝前，内部的粗骨料仍处于下沉状态，骨料在钢筋的下方下沉不受约束，在钢筋的上方下沉的受钢筋的约束而在表面沿钢筋的走向产生裂缝。干缩裂缝产生的主要原因混凝土的养护不当，表面的水分散失过快，造成混凝土的不均匀收缩或由于混凝土的体积收缩受地基及垫层的约束等因素。

⑵混凝土的温度应力裂缝：由于混凝土的内部和表面温差较大，从而混凝土在内外约束应力的情况下，混凝土构件在自约束应力由于非线性的不均匀变形引起，产生局部裂缝，而混凝土构件的外部的约束应力由于结构和结构相互约束，这种约束变形使混凝土产生贯穿性裂缝。

⑶混凝土的自应力裂缝：原因是由于在水泥水化热达到一定的温度时候，混凝土的膨胀应力开始消失而此时混凝土开始产生裂缝。

⑷混凝土受外力及荷载影响裂缝：在混凝土没有达到设计强度时，被车撞压、砸或被车碾压造成变形缝；混凝土没有达到设计强度而在混凝土壁上撞击或超荷载堆放物体造成。

严格的讲，无裂缝的结构几乎没有，关键是如何控制有害裂缝的出现，对于施工过程中采用一定的防治措施，可以避免或减少裂缝的产生，具体的防治方法有：

⑴尽早开始养护并保持混凝土表面湿润，可以防止蒸发，减少收缩，保障混凝土表面水化顺利进行。对采用各种养护的新浇筑混凝土，争取在混凝土表面整形完成后和表面水膜消失前即开始养生，但养生时一般不能污染或损伤混凝土已成型表面，因此必须选择适宜的养护方法及最佳的养护开始时间。

⑵增大空气相对湿度增大空气相对湿度可以有效降低混凝土表面水分蒸发率，在新浇混凝土上风向或周围采用喷水雾的办法来增加空气的相对湿度，是一种简便易行、费用低廉的有效措施。简易的喷雾的办法可以用带针孔的塑料软管架设在新浇混凝土工地四周或上风向，通过注入一定水压的水使其形成针孔喷雾。

⑶ 降低混凝土温度

降低混凝土温度可以有效减少混凝土表面水分蒸发而造成的塑性收缩，防止热裂缝的产生，同时可以降低硬化混凝土的温度，减少混凝土由于温度收缩而产生收缩裂缝的可能性。降温可采用以下办法：

用搭棚遮盖等措施使新浇筑混凝土免受阳光直接照射，降低混凝土表面的环境温度；

对混凝土的各种组成材料进行降温，控制混凝土新拌合物温度在32℃以下。

⑷选择合适的施工时间

傍晚和早晨气温较低，基础或模板的温度也相应的较低，因此，可以采用早晨或浇筑混凝土可以有效降低混凝土温度和混凝土表面水分蒸发率。

⑸控制集料含泥量

粘土的收缩率远远大于水泥、砂石的收缩率，集料中含有小量的粘土会引起混凝土的高收缩性而引发开裂，因此，夏季施工更应严格控制集料的含泥量。优化混凝土配合比设计，通过优化混凝土配合比设计，选用级配良好的大粒径集料，减少水泥用量，减小水灰比，掺加能减小收缩、防止开裂的材料或外加剂等，可以有效地减少水泥混凝土塑性收缩和干缩，提高混凝土的抗裂性能。

2 混凝土缺陷的常用处理方法

对于小麻面的处理：表面如果不要求做粉刷的，可以不作处理，表面要求粉刷的可以先用水清洗，后用1：2的水泥砂浆抹面。

对于小蜂窝和大面积麻面，先用清水洗刷干净后，用1：2~1：2.5的水泥砂浆抹光压实，较大的蜂窝，先凿去蜂窝处松散颗粒，刷洗净后，用高一级细石混凝土填塞捣实，较深蜂窝，如清除困难，可埋压浆管、排气管，表面抹砂浆或灌筑混凝土封闭后，进行水泥压浆处理。

表面漏筋，应先刷洗干净后，主要是保护钢筋和混凝土不受侵蚀，可以用1：2~1：2.5的水泥砂浆抹面。在进行抹浆以前须用钢丝刷或压力水枪清洗润湿。漏筋较深的凿去薄弱混凝土和突出颗粒，洗刷干净后，用比原来高一级的细石混凝土填塞捣实。

对于孔洞事故的填补，先在孔洞周围凿毛，填比原来强度高一级的混凝土（加适量膨胀剂）捣实，水灰比0.4~0.5。

对于裂缝的处理可以采用填充法、注入法和结构加固等。

填充法：应将混凝土的周边凿毛，沿裂缝方向成深为15~20㎜，宽100~200㎜的“V”凹槽，后用1：2~1：2.5的水泥砂浆分层涂抹，并压实抹光。有防水要求的可用水泥净浆（厚2㎜）和1：2.5的水泥砂浆（厚4~5㎜）交替抹压，为提高防水效果掺入水泥重量的1~3%的FeCl3防水剂。

注入法：注入法分为压力灌浆法和真空吸入法。压力灌浆法适用于较深较细的裂缝；而真空注入法则利用真空泵使缝内形成真空，使浆材吸入缝内，此种方法适用于各种表面裂缝的修补。灌浆材料有水泥砂浆、普通环氧浆材、弹性环氧浆材、弹性聚氨脂浆材等。

结构加固：加设钢筋混凝土围套：当周围空间允许的情况下，在构件的周围外包钢筋混凝土，提高承载力。加固套箍：在结构裂缝部位的四周加型钢套箍或钢丝网套箍，可以防止裂缝的扩大并能够提高结构的刚度和承载力。

3 姚关河五级电站沉沙池处理实践

姚关河五级电站位于保山市施甸县城南约30km的姚关河上，处于施甸县与昌宁县交界位置。姚关河干河全长29.3km。姚关河五级电站装机规模2×6300kw，设计水头425m，引用流量3.61m3/s。

姚关河五级电站沉沙池设计主要尺寸为：总长度L=80m（其中工作段长60m，底坡2%），工作宽度B=6m，进口工作水深H=5m，池内平均流速为0.12m/s。沉沙池设置一道1×1.8m的冲砂闸，采用平板钢闸门，螺杆机进行控制，冲沙道底坡2.5%，侧向冲沙。

电站沉砂池施工中，因质量控制不到位，导致沉砂池边壁及底板多处产生蜂窝、麻面、裂缝及孔洞的现象，从而出现漏水情况。经事故调查分析，漏水的原因为：混凝土浇筑过程中，混凝土没有严格按照混凝土配合实验单进行配料；混凝土的浇筑强度不够；混凝土振捣不密实等因素造成裂缝及孔洞的出现。因为裂缝和孔洞的产生，沉砂池存在安全隐患，影响沉砂池的正常运行。针对实际情况，我们采用的方法是：

⑴对裂缝的处理：沿裂缝处凿“U”形槽，尺寸根据实际情况确定，用水洗干净后在槽中充填环氧砂浆。

⑵针对漏水的孔洞处理，先凿除孔洞松动的部分，直至混凝土密实的部位，用水清洗干净。对渗水不大的孔洞，直接用快硬水玻璃水泥砂浆封堵。对渗水较大的孔洞，用快硬水玻璃水泥砂浆埋导水管，将渗水集中导出，用喷灯烘干补修面，涂刷基液，再用环氧砂浆回填，最后将导管封堵。环氧砂浆的配合比见下表：

环氧砂浆配合比

材料名称比例备注

6101环氧树脂 100 主剂

600聚酰氨树脂 15 固化剂

邻苯二甲酸二丁脂 10 增塑剂

690环氧丙烷苯基醚 10 稀释剂

石棉粉 10 填料

水泥 200 填料

砂 400 细骨料

⑶针对沉砂池边壁及底板出现的大面积蜂窝及麻面，要求整个沉砂池内壁全表面处理，清洗后采用1：2.5的水泥砂浆加1.5%的FeCl3防水剂抹光压实，覆盖养护7天后可进行过水实验。