水利工程现浇混凝土质量缺陷及预防

曹 茜

(辽宁省本溪市桓仁县西江电站，辽宁桓仁117200)

0 前言

水工结构重要构件或部位承受周期性静水或动水工作环境、冲刷、磨损、冻融、侵蚀等作用，因而混凝土质量要求更高。混凝土现浇量大，施工过程中控制较粗放，所以成型质量常有缺陷，具体表现为:裂缝、蜂窝、麻面、错台、漏浆、挂帘、气泡、孔洞、冷缝、夹层和表面酥松等。这些缺陷不但影响表观效果，而且可能导致混凝土强度降低、耐久性劣化，甚至给工程安全使用带来重大隐患。

1 水工混凝土质量缺陷

1.1 施工管理制度不健全及外包情况严重

水工混凝土工程体积量大，施工现场干扰多，原材料地域性强，往往工期要求很紧而质量要求却很高，因此得力技术保障尤为重要。但是，因市场经济体制尚不够完善，以及主观上追求经济、快速和高效目标，针对水利工程这类劳动密集型项目施工与管理，推行技术创新和以质量为核心的理念还缺乏动力;一线劳动者素质不高，技术管理人员经验和水平欠缺，在施工投入上不能摆正质量、安全、工期及费用的辨证关系，一味赶工期和省费用等，这些客观现象存在导致了即便是常规技术措施也只是挂在嘴上、写在纸上，却很难落实到行动上。调查发现，目前无论在大型、中型还是小型水利工程建设中，一线施工班组和基层管理队伍相当多为外包协作队或小型承包队，它们技术力量薄弱，质量意识差，措施费用投入不足，造成专项技术方案落空或实施效果差［1］。

1.2 模板工程

模板在施工中普遍存在以下3个方面问题:①因为技术能力、加工水平和经济指标的限制，模板设计与制作刚度不足，造成混凝土成型面不平直;②模板支撑不牢固，混凝土浇筑时产生“跑模”，导致尺寸及位置偏差，甚至发生坍塌、爆模等质量事故;③缺少配模设计，现场模板拼装不配套，成型模板尺寸误差大，孔洞、接缝不严密且不认真，表面粗糙、不平滑，涂刷不合格脱模剂，野蛮装拆模板，致使模板破损、变形，由此产生混凝土外观麻面、凹凸不平整，乃至严重损伤或裂缝［2］。

1.3 钢筋锈胀裂缝

因混凝土内部钢筋锈蚀产生局部体积膨胀而导致钢筋周围混凝土出现裂缝。钢筋锈胀裂缝往往是由保护层存在裂缝或不致密而使钢筋钝化膜遭侵蚀破坏发展到一定程度而引起，多发生在混凝土结构运行期。

1.4 配料与搅拌

在配料方面，配比设计图省事，缺乏严谨工作流程，甚至不按试验规范进行设计，配料单或试配报告不具备准确性与可靠性［3］。如原材料取样计量不规范，取样与实际材料性能差异大，导致配比失实;指标如抗渗、极限拉伸值等参数缺失;外加剂掺量类型改变或替换以及原料性能参数变化，没有依据补充试验合理调整配比，而是按照以往试验资料和经验主观随意调整。更严重的问题是在拌合物制备过程中实际配比与试验配合比根本不一致，试验配比方案失去指导作用。

拌合物制备搅拌方面也同样缺少稳定的质量捡控手段。如混凝土拌合物组成计量投料不规范、计量误差超范围、品种区分不严格，水灰比、搅拌时间控制误差大或控制失效，砂、石含水率波动却未及时调整等;由于拌合物运输条件改变，物别是坍落度等工作性参数不符合施工要求，中途随意加水、加料，造成拌合物水灰比发生重大变化，产生严重离析、泌水等质量缺陷，由此造成混凝土强度无法保证、成形质量缺陷众多。

1.5 混凝土裂缝

混凝土裂缝是最常出现的质量缺陷。按裂缝深度不同可以分为表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。按裂缝产生原因分类，则可分为以下几种:温度裂缝、自生体积变形裂缝、干缩裂缝、钢筋锈胀裂缝、碱—骨料反应裂缝、超载裂缝、不均匀沉降裂缝。实践表明，施工阶段水工混凝土温度改变产生的拉应力往往占结构内部拉应力50%-90%，是混凝土受拉开裂缝主要因素。

2 高质量施工和控制

2.1 混凝土高质量成型模板技术

透水模板布是由英文 controlled permeabilty formwork liner翻译而来，因此又可称为可控渗透模板内衬。目前所采用的透水模板布均由聚丙烯(polypropylene)等原料喷丝成短丝半成品，经打松后气流吹流吹铺成网或交叉铺网使纤维定向或随机撑列成松散纤网结构，通过多道滚压针刺密实，并由机械、喷涂或烧毛等方法将其一侧表层热处理成多孔膜，其结构大致分为表层、结构层。表层纤维细度约为0.7～1.5 dtex。

透水模板布浇筑成型混凝土总体观感比普通模板效果有改善，主要体现在:

1)基本消除了可见气泡，尤其是内倾斜坡面效果显著。

2)大面颜色比较均匀且偏深暗色。

3)没有锈迹污染。

4)也很少砂斑砂线等缺陷。

5)在竖向墩柱、台柱侧面使用效果比较理想。

这项新技术近10 a已经广泛应用在世界各地的桥梁、大坝挡墙、码头、隧道等一些重视耐久性清水混凝土工程上。我国在杭州湾大桥、洋山码头、苏通大桥、青岛海弯大桥、东海大桥、南水北调中线天津段等采用国产透水模板布。实践证明，透水模板布对混凝土浇注质量和外观起到相当好的改善作用。

2.2 混凝土施工期开裂机理及常温控防裂机理及温控防裂新技术

施工期是混凝土最易发生裂缝的阶段，而温度应力往往为最主要的原因。由国内外最近几十年的实践来看，水工混凝土结构施工期间出现裂缝的概率最大，故水利工程界始终存在着“无坝不裂”、“无闸不裂”等通俗说法。混凝土在拌合过程中使用冷水或加水拌和混凝土，运输车辆需加装聚苯乙烯苯板或保温被以减少外界热量对混凝土的影响。浇筑过程尽可能选用低温季节浇筑。高温季节浇筑基础约束区混凝土，混凝土出机口温度往往要求低达7～12℃，采用主要措施为预冷骨料和加冰拌和。应严格控制混凝土运输时间和浇筑仓面覆盖前的暴露时间。安全足够的人员和施工机械，保证已入仓的混凝土快速完成浇筑。从以上分析一些工艺与管理中存在的问题可以看出，水工混凝土施工技术显然是一项复杂系统性的工作。

改变这些施工缺陷，技术方法创新和管理制度革新必须双管齐下。这其中，对一线人员特别是操作工人加强培训，提高技术水平，促使他们认真做好每道工序十分必要，但鉴于各方面客观条件制约，短期内寄希望于作业人员主动改变现场不良施工作业习惯很难奏效;采用先进、科学和可行的技术手段措施可能是最直接有效途径。

［1］丁宝瑛，岳耀真，朱峰.掺Mgo混凝土的温度徐变应力分析［J］.水力发电学报，1991(04):47-57.

［2］张卫彬.水利施工中混凝土工程质量控制要点［J］.中小企业管理与科技:下旬刊，2011(03):245-246.

［3］盛亚男.浅议水利工程中混凝土的施工管理与质量控制［J］. 价值工程，2010(18):47.